论110kV变电站的综合自动化技术改造
变电站自动化自20世纪90年代以来一直是我国电力行业中的热点之一。它既是电力建设的需要也是市场的需要,我国每年变电站的数量以3%-5%的速度增长,每年有千百座新建变电站投入运行;同时根据电网的要求。每年又有不少变电站进行技术改造,以提高自动化水平。近几年来我国变电站自动化技术,无论从国外引进的、还是国内自行开发研制的系统,在技术和数量上都有显著的发展。但工程实际当中,部分变电站自动化系统功能不能充分发挥出来。
1、110kv变电站综合自动化系统存在的问题
1.1 技术标准问题。目前变电站综合自动化系统的设计尚无统一的标准,这是当前迫切需要解决的问题。
1.2 电力管理体制与变电站综合自动化系统未能形成一个有机的整体。变电站远动与保护专业虽然有明确的专业设备划分,但其内部联系已经成为不可分割的整体,一旦有设备缺陷均需两个专业同时到达现场进行检查分析,这样极易造成推诿责任的情况。
1.3 运行维护人员水平低。目前,变电站综合自动化系统的部分管理和维护人员专业素质差,不能很好适应新形势下变电站综合自动化系统管理和维护需要,工作效率低,只求过得去,不求技术精,工作缺乏积极性和创造性。
2、110kV变电站自动化改造的内容 2.1 一次设备的改造及技术要求
2.1.1 断路器的改造。主要是能实现无油化及遥控操作功能,提供可靠的断路器位置信号:断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防信号误发。
2.1.2 高压开关柜的改造。完善机械防止误操作措施,完善柜间距离。要求隔离物起绝缘支撑作用。要具有良好的阻燃性能:采用包绝缘护套的办法加强母线导体间、相对地问绝缘水平:采用额定电压12kV,最高工作电压75kV的电流互感器,使之达到高压开关柜使用工况要求的绝缘水平。
2.1.3 过电压保护设备的改造。对变电站10kV中性点加装自动跟踪、自动调谐的消弧线圈或经小电阻接地:为减少变电站的运行维护工作量,降低残压,防止避雷器爆炸,变电站10kV避雷器宜更换为无间隙金属氧化物避雷器。
2.1.4 主变压器辅助元件的改造。改造中性点隔离开关及操作机构,能实现遥控操作:对有载调压分接开关实现当地和远方遥控操作:实现主变温度远方测量及上传功能等。 2.2 二次设备的改造内容及技术要求
2.2.1 二次设备的改造内容要求:(1)断路器控制回路改造后,要简单、可靠、无迂回接线,控制、保护、信号及测控单元电源分离:(2)断路器控制回路断线、失去控制电源时应实现远方报警,并保留控制回路故障信号:(3)保护回路单独设有熔断
器的变电站,保护回路直流消失后,能远方报警:(4)重合闸装置要实现自动投退,在遥控和当地操作合闸后,重合闸电源应自动投入,重合闸放电回路自动断开。在遥控和当地操作跳闸后,自动退出重合闸电源,同时重合闸装置自动放电。根据需要实现重合闸后加速和一次重合闸:(5)低频减负荷装置或其他系统稳定措施装置动作跳闸时,应自动闭锁重合闸。
2.2.2 二次设备改造的注意事项:(1)检查全站所接电压互感器的二次回路确实只有一个接地点,且接地位置应设在PT接口屏地排处:(2)检查电流互感器中性线确实是一点接地且接地点应设在保护室内,满足“安评”要求:(3)检查控制电缆屏蔽层是否两点接地。
3、110kV变电站自动化改造中应把握的重点 3.1 对一、二次设备进行改造 3.2 完善四遥功能
有人值班变电站中一般具有遥信、遥测功能,但不具备遥控功能,其遥信、遥测功能只是为调度自动化服务。因调度所关注的遥信量相对较少,而无人值班后监控值班员对变电站运行情况的判断和处理就全部依赖监控系统。
3.2.1 遥信的完善。对遥信的调整原则是实现远方对异常和事故的判断,为此需增加如下遥信项目:
(1)线路(旁路)单元:隔离开关位置信号、断路器操作机构异常信号、断路器控制回路断线信号、保护装置异常信号、交流
回路断线信号、光端机装置异常或通道告警信号、重合闸动作信号、断路器三相位置不一致、SF6气压低、SF6低压闭锁、油泵频繁启动、远方和就地控制信号、小电流接地信号、单元事故总信号:主变单元:冷却系统异常信号、冷却器全停信号、控制回路断线信号、主变油位异常信号:
(2)中央信号:预告总信号、直流接地信号、直流装置异常信号、10kV系统接地信号、PT二次回路异常信号、故障录波器动作信号、故障录波器异常信号、低周减载装置动作信号、低周减载装置异常信号、站用电源自投装置动作信号、备用电源自投装置异常信号、站用电系统异常信号、消防装置动作及报警信号。 3.2.2 遥测的完善。对遥测主要增加以下内容:110kV三相操动机构开关电流增加至三相:采集母线三相电压:分段、母联电流:直流电压:变压器油温:站用变低压侧三相电压。 3.2.3 遥控和遥调的完善。由于对电压质量的控制要求越来越严格,需频繁对主变分接头进行调节。在多变压器的站中,这将伴随变压器中性点接地刀闸的频繁操作,故结合改造,实现了主变中心点接地刀闸的遥控。 3.3 装设安全视频监控系统
变电站安全视频监控系统集智能的防盗、防火、辅助巡视、事件记录和管理等功能于一体,为无人值班变电站的安全运行提供了重要技术手段。变电站安全视频监控系统包括:摄像机等监视设备,红外对射、红外双鉴、高分贝声光告警装置等防盗设备,
以及主机及数据采集和控制单元。 3.4 提升数据通信处理能力
为提高与110kV变电站数据通信的实时性、信息传输容量、扩展性和可靠性,在改造中应用电力实时数据传输规约,采用网络通信和常规串行通信两种方式自动切换,保证信息传输的可靠性、唯一性和一致性,并依靠可靠、快速的自愈光纤通信网络,充分发挥新型通信规约传输容量大、功能丰富、实时性强的优势,进而解决系统实时性的瓶颈问题。 3.5 改进计算机电源系统
进行此项改造工程时,要使用交流电源,如后台机、通信主机、网络设备等,如果对这些设备断电的话,将造成变电站失去监控,历史数据丢失,所以这些设备都要求不间断供电。 4、结 语
通信技术和计算机技术的迅猛发展,给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力,变电站综合自动化技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展,这需要电力工作者在实际工作中,要与时俱进,开拓进取,不断总结经验,要用发展的眼光来进行变电站综合自动化系统建设。

