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摘 要:本文对110kV自动化变电站的特点及变电站运行中存在的几个问题进行了详细的分析,并对110kV自动化变电站安全运行的提出几点建议,以供参考。
关键词:110kV自动化变电站安全管理
一、110kV自动化变电站的特点
1.1、安全的自动化调整
变电站负荷调整、电压调节及电量报表等工作都由调度直接完成,改变了过去那种调度下令后变电运行人员接令执行操作的繁琐环节,降低了变电运行误操作事故的发生。
1.2、经济可靠
分布式结构,每一间隔的一次设备与其对应二次设备的连接电缆是一一对应的。这样,每一间隔间除了通讯媒介的联系,没有其他的连接,间隔间互不影响,局部故障不会影响系统的运行,系统可靠性提高。由于采集系统分布合理,缩短了传输距离和传输密度,同时节省、简化了二次电缆。
1.3、人机界面友好
计算机化、网络化,是自动化的特点,所有微机装置及自动化装置都装有良好的计算机接口,便于调试和维护。
1.4、便捷的信号采集功能
自动化系统与常规变电站相比,取消了常规的控制、信号、测量及远动模式,由自动化系统完成全所的监控、管理和远动功能,包括控制、同期、防误闭锁、设备状态信号监视、信号报警、SOE测量、计量等功能。
1.5、相对独立的继电保护功能
自动化变电站系统继电保护按被保护的电力设备单元独立设置,独立运行,直接由相关的PT,CT输入电气量,动作后通过输出接点作用于跳闸线圈。保护装置设有通讯接口,接入站内通讯网,保证了保护信息与监控系统的有效畅通,而保护功能与监控系统、通讯网无关。
二﹑110kV自动化变电站安全运行中存在的几个问题分析
2.1、变电站防误闭锁问题
近年来,微机防误闭锁系统广泛运用于新建变电站;同时,许多老式防误闭锁的变电站也在进行微机防误闭锁系统的加装或改造。微机防误闭锁系统是否可以取代原有的倒闸操作回路中的电气二次防误闭锁,新建的变电站在配置了微机防误闭锁系统后,是否可不设计电气二次回路闭锁,这需要认真研究分析。
传统的电气二次防误闭锁装置与微机防误闭锁系统比较,主要有以下区别:
1)电气二次防误闭锁回路是通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁的,闭锁可靠,但其防误功能随二次接线而定,不易增加和修改,不能实现完全的“五防”功能,且接线方式复杂,刀闸辅助接点工作不可靠,户外电磁锁机构易损坏;
2)微机防误闭锁系统是通过防误闭锁系统微机软件规则库和现场锁具实现防误闭锁,接线简单,可以实现完整的“五防”,缺点是在微机防误闭锁系统故障而解除闭锁,或在检修、试验过程中,会失去“五防”闭锁功能,所以微机防误闭锁系统只能满足防止运行人员误操作的要求,而不能完全解决因检修人员或其它原因造成的误操作问题。在不能依赖微机防误闭锁装置的前提下,电气二次防误闭锁回路成了防误操作的最后一道防线。此外,由于二次操作回路局部绝缘破坏、无关人员误碰等外力原因造成的误操作事故,也需电气二次回路连锁来防止。
2.2、遥控信号误动
自动化变电站通信控制器通过串口与M O D E M 相连,M O D E M 与通道相连,送至主站。由于保护规约比较多,复杂,在主站对保护规约进行了扩展,做好了接口的运行过程中会经常发现遥控信号误动,这可能是规约没处理好,也有可能是测控单元装置运行不稳,具体很难查找。
2.3、实时数据突然变为零
监控后台机在平时的运行中有时会发现实时数据突然变为零,观察电压曲线、电流曲线,发现隔一段时间突然变为零,没有规律性,这可能是测控单元装置有问题。另外,查历史事项时,事项查询的分类给事项查询时的对比带来不方便。
2.4、双机系统切换存在问题
自动化变电站的双机以串口通信为主以太网为副的相互监视主备状态,理论上可以绝对保证主备状态的正确。但有时在切换过程中会出现两台通信控制器全部为备用值班机,导致通信控制器死机,数据不刷新,遥控失效。
2.5、继电保护与监控系统通讯时有中断
保护装置本身功能满足要求,但由于时有误发信号,造成保护管理机死机,发信不正确,以致信号中断。
三 ﹑对提高110kV自动化变电站安全运行的几个建议
3.1、110kV 自动化变电站的设计
110kV 自动化变电站的设计应按原电力部农电司提出的“小容量、密布点、短半径”的建设原则,坚持“户外式、小型化、造价低、安全可靠、技术先进”的发展方向。二次设计必须使变电站现场对主变温度、母线电压、电流等主要运行参数的显示简单、直观,便于值班人员监控。保留常规变电站预告信号和事故信号功能,有利于变电值班人员发现设备异常,及时处理事故。
3.2、常规变电站的自动化改造
常规变电站的改造应立足一次设备,可靠的一次设备是变电站实行自动化的基础。对一次设备进行无油化改造,二次部分按自动化要求设计,电磁式继电器改为“四遥”集成模块保护,变电站各种信号通过RTU 柜传送调度中心,变电站现场电压、电流、温升等主要参数显示要求简单、直观,为值班监控提供方便。同时,增加远方操作转换功能、远方复归信号继电器、小电流系统接地选线装置。
3.3、变电站建设
从目前综合自动化变电站运行中暴露出的问题看来,许多问题都同产品质量和工程安装质量直接有关,因此,在建自动化变电站中,要重视产品质量、安装质量和售后服务质量。
3.4、完善变电站的防误闭锁方案
片面地认为微机防误闭锁系统可以完全取代电气二次防误闭锁回路是不可取的。对于新上和改造的变电站,建议采用的“五防”闭锁方案如下:
1)对于站内所有开关和刀闸的位置为实遥信,且微机防误闭锁系统与变电站自动化监控系统共享一个数据库的,可以考虑部分不设计或部分取消电气二次回路闭锁,主要指刀闸、接地刀闸电磁锁和母线刀闸之间的连锁回路,所有防误功能由微机“五防”系统独立和刀闸与开关之间电气二次闭锁回路共同完成,且要求微机防误闭锁系统有“防空程”措施。
2)无论站内所有开关和刀闸的位置为虚遥信还是实遥信,也无论微机防误闭锁系统与变电站自動化监控系统是否共享一个数据库,不设计或者取消电气二次回路闭锁,但在电动操作的刀闸或接地刀闸机构箱的操作电源回路中加入了微机防误闭锁系统的强制接点,防误功能由微机防误闭锁系统独立完成。要求微机“五防”系统有“防空程”措施。
随着计算机及网络通信技术的发展,变电站自动化技术对电气“五防”系统的要求进一步提高,传统电气闭锁方式已不能满足要求,而作为变电站综合自动化发展方向的微机防误闭锁系统,在功能上还有待进一步完善和提高。从目前的运行情况来看,为安全可靠起见,在大力推广应用微机防误闭锁系统的同时,适保留开关与刀闸之间的电气二次闭锁回路,或将微机防误闭锁系统强制接点引入到刀闸电动操作回路中,应该是比较有效的防误闭锁措施。
3.5、自动化变电站的运行管理模式
目前自动化变电站运行管理模式基本是少人值班和无人值班两种。少人值班比常规变电站人员减少一半。无人值班即“无人值班,有人看守”模式,另要成立运维操作班、监控班来替代常规变电站管理。下面从变电站安全、可靠运行方面谈一点看法:
3.5.1、变电站是保证城乡供电,创造企业效益的基层班组,变电值班岗位担负着时刻保证供电设备安全运行的重任,因此,变电值班岗位任何时候只能加强,不能削弱。
3.5.2、综合自动化变电站的设备是现代化高新技术,对运行人员的素质要求比常规变电站高,应配备责任心强、业务熟悉的人员来担任。职责主要负责变电站的日常运行、巡视、自维护工作,变电设备事故及异常处理及变电设备检修操作和临时性操作等工作。
四 ﹑结语
随着自动化系统在110kV变电站的推广使用,针对断路器、刀闸均可在监控系统中进行遥控操作的功能,传统的变电站防误系统和运作模式已失去优势。自动化变电站是近年出现的一种新的变电站运行模式,其功能完善、手段灵活多样,能够解决传统变电站出现的各种问题并满足安全运行的各种需要,是我国电网今后一个时期的发展方向。在110kV 自动化变电站建设和运行中要坚持简单、实用、可靠的原则,以达到保证电网安全、经济、可靠运行的目的。
参考文献:
[1] 余永红,许建昆.自动化系统在宝盖220 kV
变电站的应用[J].电力自动化设备,2001(12).
[2] 陈玉顺,代国庆,刘明岩,徐少琴.变电站防误闭锁问题的探讨.电力安全技术,2005(7).
关键词:110kV自动化变电站安全管理
一、110kV自动化变电站的特点
1.1、安全的自动化调整
变电站负荷调整、电压调节及电量报表等工作都由调度直接完成,改变了过去那种调度下令后变电运行人员接令执行操作的繁琐环节,降低了变电运行误操作事故的发生。
1.2、经济可靠
分布式结构,每一间隔的一次设备与其对应二次设备的连接电缆是一一对应的。这样,每一间隔间除了通讯媒介的联系,没有其他的连接,间隔间互不影响,局部故障不会影响系统的运行,系统可靠性提高。由于采集系统分布合理,缩短了传输距离和传输密度,同时节省、简化了二次电缆。
1.3、人机界面友好
计算机化、网络化,是自动化的特点,所有微机装置及自动化装置都装有良好的计算机接口,便于调试和维护。
1.4、便捷的信号采集功能
自动化系统与常规变电站相比,取消了常规的控制、信号、测量及远动模式,由自动化系统完成全所的监控、管理和远动功能,包括控制、同期、防误闭锁、设备状态信号监视、信号报警、SOE测量、计量等功能。
1.5、相对独立的继电保护功能
自动化变电站系统继电保护按被保护的电力设备单元独立设置,独立运行,直接由相关的PT,CT输入电气量,动作后通过输出接点作用于跳闸线圈。保护装置设有通讯接口,接入站内通讯网,保证了保护信息与监控系统的有效畅通,而保护功能与监控系统、通讯网无关。
二﹑110kV自动化变电站安全运行中存在的几个问题分析
2.1、变电站防误闭锁问题
近年来,微机防误闭锁系统广泛运用于新建变电站;同时,许多老式防误闭锁的变电站也在进行微机防误闭锁系统的加装或改造。微机防误闭锁系统是否可以取代原有的倒闸操作回路中的电气二次防误闭锁,新建的变电站在配置了微机防误闭锁系统后,是否可不设计电气二次回路闭锁,这需要认真研究分析。
传统的电气二次防误闭锁装置与微机防误闭锁系统比较,主要有以下区别:
1)电气二次防误闭锁回路是通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁的,闭锁可靠,但其防误功能随二次接线而定,不易增加和修改,不能实现完全的“五防”功能,且接线方式复杂,刀闸辅助接点工作不可靠,户外电磁锁机构易损坏;
2)微机防误闭锁系统是通过防误闭锁系统微机软件规则库和现场锁具实现防误闭锁,接线简单,可以实现完整的“五防”,缺点是在微机防误闭锁系统故障而解除闭锁,或在检修、试验过程中,会失去“五防”闭锁功能,所以微机防误闭锁系统只能满足防止运行人员误操作的要求,而不能完全解决因检修人员或其它原因造成的误操作问题。在不能依赖微机防误闭锁装置的前提下,电气二次防误闭锁回路成了防误操作的最后一道防线。此外,由于二次操作回路局部绝缘破坏、无关人员误碰等外力原因造成的误操作事故,也需电气二次回路连锁来防止。
2.2、遥控信号误动
自动化变电站通信控制器通过串口与M O D E M 相连,M O D E M 与通道相连,送至主站。由于保护规约比较多,复杂,在主站对保护规约进行了扩展,做好了接口的运行过程中会经常发现遥控信号误动,这可能是规约没处理好,也有可能是测控单元装置运行不稳,具体很难查找。
2.3、实时数据突然变为零
监控后台机在平时的运行中有时会发现实时数据突然变为零,观察电压曲线、电流曲线,发现隔一段时间突然变为零,没有规律性,这可能是测控单元装置有问题。另外,查历史事项时,事项查询的分类给事项查询时的对比带来不方便。
2.4、双机系统切换存在问题
自动化变电站的双机以串口通信为主以太网为副的相互监视主备状态,理论上可以绝对保证主备状态的正确。但有时在切换过程中会出现两台通信控制器全部为备用值班机,导致通信控制器死机,数据不刷新,遥控失效。
2.5、继电保护与监控系统通讯时有中断
保护装置本身功能满足要求,但由于时有误发信号,造成保护管理机死机,发信不正确,以致信号中断。
三 ﹑对提高110kV自动化变电站安全运行的几个建议
3.1、110kV 自动化变电站的设计
110kV 自动化变电站的设计应按原电力部农电司提出的“小容量、密布点、短半径”的建设原则,坚持“户外式、小型化、造价低、安全可靠、技术先进”的发展方向。二次设计必须使变电站现场对主变温度、母线电压、电流等主要运行参数的显示简单、直观,便于值班人员监控。保留常规变电站预告信号和事故信号功能,有利于变电值班人员发现设备异常,及时处理事故。
3.2、常规变电站的自动化改造
常规变电站的改造应立足一次设备,可靠的一次设备是变电站实行自动化的基础。对一次设备进行无油化改造,二次部分按自动化要求设计,电磁式继电器改为“四遥”集成模块保护,变电站各种信号通过RTU 柜传送调度中心,变电站现场电压、电流、温升等主要参数显示要求简单、直观,为值班监控提供方便。同时,增加远方操作转换功能、远方复归信号继电器、小电流系统接地选线装置。
3.3、变电站建设
从目前综合自动化变电站运行中暴露出的问题看来,许多问题都同产品质量和工程安装质量直接有关,因此,在建自动化变电站中,要重视产品质量、安装质量和售后服务质量。
3.4、完善变电站的防误闭锁方案
片面地认为微机防误闭锁系统可以完全取代电气二次防误闭锁回路是不可取的。对于新上和改造的变电站,建议采用的“五防”闭锁方案如下:
1)对于站内所有开关和刀闸的位置为实遥信,且微机防误闭锁系统与变电站自动化监控系统共享一个数据库的,可以考虑部分不设计或部分取消电气二次回路闭锁,主要指刀闸、接地刀闸电磁锁和母线刀闸之间的连锁回路,所有防误功能由微机“五防”系统独立和刀闸与开关之间电气二次闭锁回路共同完成,且要求微机防误闭锁系统有“防空程”措施。
2)无论站内所有开关和刀闸的位置为虚遥信还是实遥信,也无论微机防误闭锁系统与变电站自動化监控系统是否共享一个数据库,不设计或者取消电气二次回路闭锁,但在电动操作的刀闸或接地刀闸机构箱的操作电源回路中加入了微机防误闭锁系统的强制接点,防误功能由微机防误闭锁系统独立完成。要求微机“五防”系统有“防空程”措施。
随着计算机及网络通信技术的发展,变电站自动化技术对电气“五防”系统的要求进一步提高,传统电气闭锁方式已不能满足要求,而作为变电站综合自动化发展方向的微机防误闭锁系统,在功能上还有待进一步完善和提高。从目前的运行情况来看,为安全可靠起见,在大力推广应用微机防误闭锁系统的同时,适保留开关与刀闸之间的电气二次闭锁回路,或将微机防误闭锁系统强制接点引入到刀闸电动操作回路中,应该是比较有效的防误闭锁措施。
3.5、自动化变电站的运行管理模式
目前自动化变电站运行管理模式基本是少人值班和无人值班两种。少人值班比常规变电站人员减少一半。无人值班即“无人值班,有人看守”模式,另要成立运维操作班、监控班来替代常规变电站管理。下面从变电站安全、可靠运行方面谈一点看法:
3.5.1、变电站是保证城乡供电,创造企业效益的基层班组,变电值班岗位担负着时刻保证供电设备安全运行的重任,因此,变电值班岗位任何时候只能加强,不能削弱。
3.5.2、综合自动化变电站的设备是现代化高新技术,对运行人员的素质要求比常规变电站高,应配备责任心强、业务熟悉的人员来担任。职责主要负责变电站的日常运行、巡视、自维护工作,变电设备事故及异常处理及变电设备检修操作和临时性操作等工作。
四 ﹑结语
随着自动化系统在110kV变电站的推广使用,针对断路器、刀闸均可在监控系统中进行遥控操作的功能,传统的变电站防误系统和运作模式已失去优势。自动化变电站是近年出现的一种新的变电站运行模式,其功能完善、手段灵活多样,能够解决传统变电站出现的各种问题并满足安全运行的各种需要,是我国电网今后一个时期的发展方向。在110kV 自动化变电站建设和运行中要坚持简单、实用、可靠的原则,以达到保证电网安全、经济、可靠运行的目的。
参考文献:
[1] 余永红,许建昆.自动化系统在宝盖220 kV
变电站的应用[J].电力自动化设备,2001(12).
[2] 陈玉顺,代国庆,刘明岩,徐少琴.变电站防误闭锁问题的探讨.电力安全技术,2005(7).