变电站综合自动化系统的问题分析.docx

变电站综合自动化系统的问题分析目前变电站综合自动化得到了迅速的开展，尤其是随着电力系统“达标创一流的施行，全国已经有很多变电站实现了综合自动化，其中一些220kV变电站、110kV变电站的设备已经具备了无人值守的条件。下面对变电站综合自动化系统的详细内容作以介绍；对建立综合自动化变电站存在的问题加以分析；对下一步的继续开展进展讨论。b1变电站综合自动化系统的根本内容/b变电站综合自动化系统的根本内容包括：继电保护、故障录波、“五防闭锁、测控系统、通讯系统五局部组成。继电保护包括线路保护、变压器保护、电容器保护等。线路保护局部设有启动元件、零序电流元件、零序方向元件、间隔元件、振荡闭锁元件、TV断线报警、TA断线报警、控制回路断线报警及自动重合闸；变压器保护由差动保护、复合电压闭锁过流保护、零序过电流保护、零序过电压保护、过负荷保护及TV断线保护几局部组成；电容器保护由过电流保护、不平衡电流保护、过电压保护、低电压保护及不平衡电压保护几局部组成。故障录波主要是记录故障前后的电压、电流的动态变化经过及开关量的状态。在治理计算机系统中，设有专家系统，可提供标准的操纵票，利用计算机进展操纵的硬闭锁。还可以利用专家系统方便、直观地进展反事故演习，而不会影响其他功能的正常运行。综合自动化的变电站除了实现就地测控外，还设有比拟完备的远动系统。远动系统的“四遥要求在综合自动化的变电站中得到详细表达，无人值守的变电站更是如此。测控系统的主要内容是开关控制、变压器调压、补偿电容器调压、低频减载、变电站的参数收集。经过通讯联网使变电站实现了与调度系统的信息传递，进而完成“四遥功能。b2变电站继电保护与综合自动化/b变电站继电保护的安装位置与以往相比发生了很大的变化，根本上考虑2种方式：就地安装；集中安装。有的变电站只考虑一种方式，有的那么2种方式全用。作为一般的设计，10kV线路保护安装到开关柜上，变压器以及高压线路保护那么集中于控制室，继电保护装置经过通讯线路与治理计算机联网。这种考虑主要是由于10kV开关柜一般为户内安装，变压器以及高压线路开关为户外安装的缘故。微机技术的开展，即单片机技术的应用使保护独立于治理机之外，并与治理机建立通讯联络成为可能，如此，继电保护并没有成为以大型计算机为中心的内部的一局部。继电保护作为综合自动化系统的一局部，在构造、功能上互相独立，在治理上互相通讯的形式为人们所承受。继电保护不仅是综合自动化系统的一局部，而且是独立于综合自动化系统的一局部，这种设计对整个系统的可靠性无疑是非常必要的。b3综合自动化变电站采用的新成果/b一些新技术、新工艺、新设备以及新的科研成果，已经陆续应用到变电站综合自动化系统中。3.1小电流接地选线由于微机型小电流接地选线装置陆续投入使用，这些产品由于在硬件上进展了严格的挑选，在构造上采取了一系列的抗干扰措施，在软件上设置了自检程序，设置了防止误动的检测环节等，使小电流接地故障选线保护根本到达了动作无误的程度。3.2机卡保护机卡保护是防止开关拒动时烧毁继电器触点的一种保护。据统计，在低压系统中由于开关机构的质量问题，烧毁跳闸继电器触点的事情是常见的，引用了机卡保护后，彻底解决了继电器被烧毁的问题。3.3直流接地选线装置由于变电站直流系统的接线很复杂，运行中的直流系统接地现象时有发生，近几年有比拟成功的直流接地选线装置投入运行，根本上实现了不拉路选线的愿望，进步了变电站运行的可靠性。3.4时钟校对系统变电站的微机型保护及自动装置中均设有事件的记录功能，并利用装置内部的时钟来记录故障等事件相关的参数，以便按顺序进展追忆，记录的时间分年、月、日、时、分、秒、毫秒、微秒，作为一套装置如此设置是无可挑剔的，但是对于变电站与调度治理系统，由于各自内部时钟误差的存在，日积月累，偏向难免会过大，采用了时钟校对措施以后，事件的时间就会彻底统一起来。b4综合自动化变电站的运行与治理的特点/b综合自动化变电站的治理与常规变电站治理相比有很多特点，分析如下。4.1网络治理系统变电站的网络治理系统简图见图1。变电站利用治理单元完成数据的传送，完成变电站内有关单元的治理、检测，完成有关操纵、查询，当变电站内的有关单元出现异常后自动报警，当被保护的设备出现故障后完成故障前后的录波打印。治理单元在很大程度上代替了运行经过中的巡回检查，只是比人工检查更及时、迅速、准确，但是对于某些特殊的情况尚不能代替人工检查，至于有关单元的异常处理仍然需要人来完成。4.2实现了与调度自动化系统的联网常用的变电站与调度自动化系统的联网方式见图2。变电站实现了与调度自动化系统的联网以后，为变电站实现遥测、遥调、遥信、遥控提供了条件，为无人值守提供了条件。调度部门可以通过调度自动化系统对各变电站进展监视或者操纵。4.3操纵特点综合自动化变电站正常的断路器、隔分开关操纵采用手动或者自动方式均可实现，对于无人值守的变电站的倒闸操纵那么以远方为主，这主要看设备的配置，例如负荷开关假设能实现远方操纵的，一般情况下无须到就地操纵，但是诸如接地开关的操纵只能到就地进展。只能在就地进展的操纵，综合自动化也无能为力，一般的配置仍须操纵人员到现场，对停电后所做的验电、挂接地线等措施也不是综合自动化所能代替的。在这种情况下，对于有人值班的变电站由值班人员办理，对于无人值班的变电站那么需派操纵队前往办理。4.4设备异常及事故的特点与一般的变电站相比综合自动化变电站由于自动化系统、远动系统的设备庞大、机构复杂，设备的异常及事故所带来的费事明显增多，据某些供电局统计约占30%以上，因此在同样的情况下，综合自动化变电站的问题要比一般的变电站多。无人值班变电站的事故处理显然要比有人值班的变电站更加繁琐。b5变电站综合自动化开展的趋势/b5.1变电站综合自动化的优点综合自动化变电站有很多优越性，它的出现加强了信息的传递，方便了很多方面的工作。例如MPS4000变电站综合自动化系统有如下优点：1简化了二次设备的硬件配置。由于二次设备所收集的数据可以通过通讯总线使各局部分享，如此其采样局部、数据处理局部对于每一个参量来讲，只需要收集一次就可以知足不同功能的数据要求。综合自动化变电站可以省去专用的故障录波器、专用的控制信号屏以及专用的中央信号屏。2简化了二次设备的连线。将变电站的线路、变压器、电容器等一次设备的所有的二次功能集中到一个或者几个机箱内部，不同的二次设备之间的联络可用总线来实现，进而省去了二次设备之间的电缆连接。3简化了设备的调试。由于硬件的模块化、采样值的数字化，使得出厂调试及运行维护调试简单了很多。4方便了一次事故处理。设备的自检功能使设备本身出现异常时可以及时报警；设备的故障录波功能使系统出现故障时可以记录故障时的参数及事件，以便分析处理。5.2变电站综合自动化尚存在的问题1设计的标准很难统一。尽管国家电力公司、各省电力部门对变电站综合自动化系统的设计、设备的性能指标等都做了统一的规定，但是设备消费厂家的元件挑选、硬件配置、电路构造、制造工艺、软件程序却差异很大，这些差异导致了设备的寿命、性能、抗干扰才能以及治理与维护等相差甚远。2设备的一次性投资太高。固然综合自动化变电站节省了连线，方便了安装施工，简化了调试，但是继电保护、通讯系统、集中控制、远动系统等当代化设备产品的造价都比拟高，因此，综合自动化变电站设备的一次性投资高于常规的变电站。例如一个变电容量一样的110kV综合自动化变电站，自动化设备局部的投资比常规变电站设备的一次投资高1倍多；通常，一个一般的220kV变电站的自动化局部大约是150万元以上。3设备仍然需要定期维护。到目前为止，几乎所有的变电站综合自动化系统，没有一家产品是免维护的，在现场对设备异常的处理也只有针对情况更换插件或者更换元件，更进一步的分析及更深化的检查处理往往是请厂家帮助解决。4误动的问题仍然存在。有一个110kV变电站的一条35kV线路在一天内曾经误动跳闸24次，最后检查原因是保护元件的温度特性变坏，电流采样值在运行经过中向高处漂移，直到到达过流保护的定值后过流保护动作跳闸为止。固然这种现象并不多见，但如此的可靠性还是令人担忧的。5设备的操纵与事故处理比拟烦琐。有些地区对于无人值守变电站的一般操纵仍然由“操纵队到就地进展，以防止远方操纵出现异常时不能及时处理。另外变电站综合自动化设备一旦出现了故障，即使是微小的故障也必须派人到现场。6设备的寿命有限。变电站综合自动化设备的寿命一般只有15年左右，运行寿命到期以后只能更换新的产品。7远动设备监视缺乏。目前，变电站综合自动化主要在处理速度、容量、精度以及事件记录的分辨率等方面得到了进步，但是远动终端、变电站综合自动化本身的自检及输入输出板的运行状态监视却没有得到开展，例如UPS电源的检测，远动终端自检信息的检测等功能并没有完善。这些功能的完善尚需认识与理论的经过，涉及到消费厂家改良设备、增加远动设备的自检信息及电力系统远动规约的修订。5.3变电站综合自动化得以开展的因素近十几年来电力系统的自动化程度开展很快，从调度自动化、变电站自动化、配电自动化、城网自动化到农网自动化等，诸多的自动化纷纷涌现出来。变电站综合自动化的开展也有它的历史原因，分析如下：1电网开展的需要。变电站综合自动化有一定的上风，为了电网整体自动化程度的进步，为了与电网调度自动化的配套等应该开展一定规模的变电站综合自动化系统。2创一流工作的需要。国家电力公司在一流的企业标准中，明确规定了综合自动化变电站的比例，因此那些争创一流的企业必须按规定完成综合自动化变电站的指标。3减人增效的需要。据统计，有的地区供电局在不到10年的时间内变电站的数目增加了一倍，变电容量翻了一翻，但是消费治理人员不但没有增加，反而有所减少，在这种情况下要完成年度的消费任务，要完成检修任务必须大力开展高度自动化系统，以减少设备维护、调试的工作量，同时减轻工作人员的负担。由此可见，变电站综合自动化的开展既有主观上的愿望，又有客观上的需求。值得重视的是消费部门应该充实一线的气力，减轻消费人员的劳动强度，进步工作效率，保证工作质量。5.4必须控制变电站综合自动化的开展规模高度综合自动化的变电站、无人值守的变电站的数目必须控制在一定的比例以内，使其既知足主网综合自动化的需求，又考虑到中国的国情，考虑到国家整体的经济实力，考虑到国家的人口因素。中国的人口问题极为突出，电力作为国民经济一大支柱的部门不可能回避，各部门应该适量地吸收人员，以减轻社会的就业压力。一方面综合自动化变电站的建立投资费用太高，同时自动化设备的平均寿命太短，另一方面高度兴旺的自动化设备与人争饭碗的问题，在兴旺国家的开展经过中曾经出现过，作为宏观调控的部门应该把好第一关，以免重蹈覆辙。变电站综合自动化的开展应统筹考虑，区别对待，宏观上解决好以下问题。1偏远地区。对于值班人员的生存、生活有困难的变电站，可以考虑变电站综合自动化的问题，假设条件允答应以做到无人值守的程度。2关键变电站。对于关键变电站应考虑比拟先进的综合自动化配置，但是关键变电站应该是有人值班的治理，无人值守不可取。3一般变电站。对于一般变电站，应该根据设计的原那么，根据实际的情况适当考虑保护、自动、远动、通讯等，即到达所谓的半自动化程度或者半自动化以下程度。只要在宏观上解决好上述问题，变电站综合自动化系统的开展是会令人满足的。这样既能看到当代程度的象征，又能顾全大局，考虑到与其他行业的配套开展。6参考文献1赵钦增.关于增加远动及相关设备信息的建议.电网技术，200130