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摘 要:本文讨论了变电站综合自动化有关的技术要求和基本的功能配置,结合潞新二矿35kV变电站自动化的应用现状,对其在工程应用中的功能进行了探讨,并提出相应的理解及认识。
关键词:变电站 综合自动化 功能 保护测控单元 后台监控系统 直流电源系统
中图分类号:TD611.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(b)-0095-01
潞新二矿是由潞安集团公司对新疆哈密矿务局收购后三个煤矿之一,该矿由于年代较久,各设备运行了时间较长,导致生产能力低下,远远不能达到现代化生产水平的要求,在潞安公司收购后,对其各设备进行了更新改造,变电站的稳定运行是煤矿各设备运行的基本条件,由于地面变电所采用的是老的继电保护系统,由于继电器的老化,导致保护功能不能达到效果,对电网的安全运行造成隐患,所以急需对变电站二次设备进行综合自动化系统改造。
1 煤矿35kV变电站综合自动化系统方案
将原继电保护单元改造成微机保护测控单元,通过微机保护测控单元将模拟量数据、开关量数据传输到后台,通过后台监控系统对二次设备实时监测监控,掌握变电站的运行情况。
该方案将微机监控系统设于主控室, 35kV、6kV线路及变压器保护全部集中组屏。
该系统采用分层分布式控制模式,各种保护测控单元、自动控制单元从物理性能上与空间地理上分布至变电站一次设备间隔层,各单元作为一个完整的系统完成对变电站对应间隔的保护、测量、控制等功能。各单元在硬件设计及软件设计上均相互独立,保护及就地测控功能的实现不依赖通讯网络;单元装置内保护和测量采样回路各自独立。
在系统管理上,通讯管理单元作为综合自动化系统的中间管理层,完成与间隔层及变电站层的连接。通讯管理单元通过以太网方式与间隔层所有单元通讯:接收来自间隔层的保护或自动化装置动作情况及现场采集到的模拟量、开入量、脉冲电度等,同时向间隔层下发各种查询命令、参数修改命令、遥控执行命令以及对各单元装置运行状态的检查命令等。通讯管理单元通过以太网接口与变电站层通讯:将间隔层上送的信息按客户指定的规约转发上送至当地监控、调度主站的同时,接收当地监控、调度主站等下送的各种命令,并传达至间隔层单元。通讯管理单元同时具备与站内其他智能设备的通讯能力,如通过RS-485接口与数字电度表通讯以采集电量;通过RS-232接口与直流屏通讯以采集直流电压和直流信号。
2 综合自动化系统实现过程
2.1 工程简介
(1)拆除原有直流系统,安装一套65AH直流电源系统,由电池屏和馈电屏两面屏体组成。
(2)将35kV进线继电保护屏、主变压器继电保护屏,6kV部分原有的继电保护全部拆除,通过二次电缆,将电流、电压、开关量、控制信号传输到微机保护装置,微机保护装置全部组屏安装在二楼控制室。
(3)通过双以太网通信,将所有的保护装置信号传输到通信管理机,直流屏信号通过485通信传输以通信管理机。
(4)通过通信管理机,将保护装控单元的测量信号、保护信号、直流屏的运行情况传输到后台监控系统,后台监控系统由两台电脑组成,实现后台监测,远程控制功能。
2.2 工程中遇到的问题
由于改造过程中接二次线部分需要停电,而煤矿系统对供电的要求很高,突然的停电会导致安全的隐患,所以在改造过程中对停电时间需要安排妥当,通过煤矿供电系统的双回路供电,对非主供电回路进行改造,以及通过节假期的停产时间,对重要回路进行改造。
2.3 综合自动化系统实现功能
通过对原继电保护的改造,实现了对变电站的35kV、6kV供电回路的自动化监测及控制。
(1)高可靠性。一种微机保护单元可以完成多种保护与监测功能。代替了多种保护继电器和测量仪表,简化了开关柜与控制屏的接线,从而减少了相关设备的故障环节,提高了可靠性。微机保护单元采用高集成度的芯片,软件有自动检测与自动纠错功能,也有提高了保护的可靠性。
(2)维护调试方便,微机保护单元硬件种类少,线路统一,外部接线简单,大大减少了维护工作量,保护调试与整定利用输入按键或上方计算机下传来进行,调试简单方便。
(3)灵活性大,通过软件可以很方便的改变保护与控制特性,利用逻辑判断实现各种互锁,一种类型硬件利用不同软件,可构成不同类型的保护。
(4)高可靠性与高速度,减少停电时间,节省人力,提高了经济效益。
3 结语
通过对潞新二矿35kV变电所的改造,达到了变电站无人值守的功能,实现了对电网的运行情况的实时监测、监控功能,对故障的判断达到了事半功倍的作用。
随着计算机、通信网络、信息技术的软件和硬件等新设备、新技术的不断应用和发展,使变电所的自动化控制发生了质的变化,为无人值班的建设提供了坚实的技术基础,为煤矿企业的安全生产提供了物质基础。
参考文献
[1] 常亮.浅谈变电站综合自动化系统.科技创新导报,2010年第14期.
[2] 彭爱慧,赵剑涛.浅议综合自动化变电站的安全运行.科技创新导报,2010年第1期.
[3] 唐建宏.35kV变电站运行中若干常见故障问题分析.科技创新导报,2008年第34期.
关键词:变电站 综合自动化 功能 保护测控单元 后台监控系统 直流电源系统
中图分类号:TD611.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(b)-0095-01
潞新二矿是由潞安集团公司对新疆哈密矿务局收购后三个煤矿之一,该矿由于年代较久,各设备运行了时间较长,导致生产能力低下,远远不能达到现代化生产水平的要求,在潞安公司收购后,对其各设备进行了更新改造,变电站的稳定运行是煤矿各设备运行的基本条件,由于地面变电所采用的是老的继电保护系统,由于继电器的老化,导致保护功能不能达到效果,对电网的安全运行造成隐患,所以急需对变电站二次设备进行综合自动化系统改造。
1 煤矿35kV变电站综合自动化系统方案
将原继电保护单元改造成微机保护测控单元,通过微机保护测控单元将模拟量数据、开关量数据传输到后台,通过后台监控系统对二次设备实时监测监控,掌握变电站的运行情况。
该方案将微机监控系统设于主控室, 35kV、6kV线路及变压器保护全部集中组屏。
该系统采用分层分布式控制模式,各种保护测控单元、自动控制单元从物理性能上与空间地理上分布至变电站一次设备间隔层,各单元作为一个完整的系统完成对变电站对应间隔的保护、测量、控制等功能。各单元在硬件设计及软件设计上均相互独立,保护及就地测控功能的实现不依赖通讯网络;单元装置内保护和测量采样回路各自独立。
在系统管理上,通讯管理单元作为综合自动化系统的中间管理层,完成与间隔层及变电站层的连接。通讯管理单元通过以太网方式与间隔层所有单元通讯:接收来自间隔层的保护或自动化装置动作情况及现场采集到的模拟量、开入量、脉冲电度等,同时向间隔层下发各种查询命令、参数修改命令、遥控执行命令以及对各单元装置运行状态的检查命令等。通讯管理单元通过以太网接口与变电站层通讯:将间隔层上送的信息按客户指定的规约转发上送至当地监控、调度主站的同时,接收当地监控、调度主站等下送的各种命令,并传达至间隔层单元。通讯管理单元同时具备与站内其他智能设备的通讯能力,如通过RS-485接口与数字电度表通讯以采集电量;通过RS-232接口与直流屏通讯以采集直流电压和直流信号。
2 综合自动化系统实现过程
2.1 工程简介
(1)拆除原有直流系统,安装一套65AH直流电源系统,由电池屏和馈电屏两面屏体组成。
(2)将35kV进线继电保护屏、主变压器继电保护屏,6kV部分原有的继电保护全部拆除,通过二次电缆,将电流、电压、开关量、控制信号传输到微机保护装置,微机保护装置全部组屏安装在二楼控制室。
(3)通过双以太网通信,将所有的保护装置信号传输到通信管理机,直流屏信号通过485通信传输以通信管理机。
(4)通过通信管理机,将保护装控单元的测量信号、保护信号、直流屏的运行情况传输到后台监控系统,后台监控系统由两台电脑组成,实现后台监测,远程控制功能。
2.2 工程中遇到的问题
由于改造过程中接二次线部分需要停电,而煤矿系统对供电的要求很高,突然的停电会导致安全的隐患,所以在改造过程中对停电时间需要安排妥当,通过煤矿供电系统的双回路供电,对非主供电回路进行改造,以及通过节假期的停产时间,对重要回路进行改造。
2.3 综合自动化系统实现功能
通过对原继电保护的改造,实现了对变电站的35kV、6kV供电回路的自动化监测及控制。
(1)高可靠性。一种微机保护单元可以完成多种保护与监测功能。代替了多种保护继电器和测量仪表,简化了开关柜与控制屏的接线,从而减少了相关设备的故障环节,提高了可靠性。微机保护单元采用高集成度的芯片,软件有自动检测与自动纠错功能,也有提高了保护的可靠性。
(2)维护调试方便,微机保护单元硬件种类少,线路统一,外部接线简单,大大减少了维护工作量,保护调试与整定利用输入按键或上方计算机下传来进行,调试简单方便。
(3)灵活性大,通过软件可以很方便的改变保护与控制特性,利用逻辑判断实现各种互锁,一种类型硬件利用不同软件,可构成不同类型的保护。
(4)高可靠性与高速度,减少停电时间,节省人力,提高了经济效益。
3 结语
通过对潞新二矿35kV变电所的改造,达到了变电站无人值守的功能,实现了对电网的运行情况的实时监测、监控功能,对故障的判断达到了事半功倍的作用。
随着计算机、通信网络、信息技术的软件和硬件等新设备、新技术的不断应用和发展,使变电所的自动化控制发生了质的变化,为无人值班的建设提供了坚实的技术基础,为煤矿企业的安全生产提供了物质基础。
参考文献
[1] 常亮.浅谈变电站综合自动化系统.科技创新导报,2010年第14期.
[2] 彭爱慧,赵剑涛.浅议综合自动化变电站的安全运行.科技创新导报,2010年第1期.
[3] 唐建宏.35kV变电站运行中若干常见故障问题分析.科技创新导报,2008年第34期.