220KV变电系统

220KV变电系统（精选十篇）

220KV变电系统 篇1

目前, 后台监控系统广泛运用于各个220kV及以上电压等级的变电站, 其广泛的运用了计算机、计算机网络、自动化控制、电子通讯等技术。后台监控系统自动化程度高, 可靠性高, 人机对话友好, 信息传送完整、全面、错误率低。

变电站开关量、模拟量信号通过高压设备的二次部分 (开关、刀闸辅助节点, TA、TV二次线路) 传入相应测控装置、保护装置, 经过测控装置、保护装置处理后通过通讯机连入以太网供后台、五防机提取, 后台、五防机通过自身软件将各模拟量、开关量、保护信息进行整合、处理, 形成人机界面;同样的, 要实现远方控制, 由人控制后台或五防机通过权限确认发出指令, 通过以太网、通讯机将指令发给测控或保护装置, 测控或保护装置对指令进行确认、执行, 从而能实现一次设备操作 (断路器、刀闸、中地刀) 、辅助设备操作、保护定值更改、功能控制字更改、安全五防、模拟操作等控制功能。

220kV及以上电压等级变电站应全站使用GPS对时, 这样才能与电厂、调度统一时间, 有利于具体运行的操作和管理, 并为故障或事故后分析提供统一时间基准。

2 变电站后台系统的实际运行

后台计算机应为一主用、一备用的运行模式, 主机、备机都能独立的完成所有后台工作。运行人员日常巡视应重视后台、通讯装置的运行状态。

2.1 一次设备操作及五防

一次设备操作是后台系统的重要功能之一, 通过后台计算机操作人员能通过自身权限远程操作一次设备, 包括断路器的合切、刀闸的推拉、变压器有载开关的调档等操作。

许多变电站都配有五防机, 操作人员在操作之前, 需在五防机上模拟整个一次操作过程, 五防机通过五防逻辑, 判断操作人员的操作顺序是否有不符合安全规程的地方;然后进行真正的操作, 整个操作过程在五防机的监控之下, 操作人应完全按照先前通过五防逻辑的操作步骤进行, 否则五防机拒绝继续操作, 从而保证了操作的正确性。

2.2 监控、报警

监控后台在正常运行时应显示全站所有主要模拟量和开关量的信息, 包括母线电压、功率因数、各进线、支路、母联的电流、有载调压档位、变电站主接线图及运行方式图形表示等主要信息。

通过对保护装置、测控装置和后台本身的一些开关、模拟量的定值设置, 监控系统会根据变电站开关、模拟量及其他量的变化通过后台向值班人员报警。报警应有音响、闪光等明显提示, 报警信息应准确、完整、明确, 报警应分级别, 不同紧急程度用不同的闪光和音响。值班员应保持后台机音响的正常, 交接班时应试验音响。

2.3 保护管理

通过一定的权限设置, 工作人员能从后台直接查询、修改保护装置的定值和其他参数。此功能应对运行值班人员禁用。

2.4 录波、直流系统

有些变电站中, 录波和直流系统也接入了后台系统。实际运行中, 要注意录波系统和直流系统的正常运行。

3 变电站后台系统所面临的问题

3.1 主机选择问题

目前在一些变电站, 由于后台监控机大量使用商用机、家用机和其它计算机, 已经出现后台监控机损坏而不能工作情况。后台监控机应选择工控机, 由于后台监控机要求时实运行, 处理的数据量比较大, 响应速度快, 而且处在强电磁环境, 所以一般普通计算机无法满足要求, 在选择时应选择高性能工控机。高性能工控机能够在强电磁环境工作, 抗干扰性能强, 能够时实运行, 硬件设备工作稳定性好, 能够满足变电站后台监控系统的要求。高性能工控机能够保证变电站后台监控系统的安全稳定运行。

3.2 权限管理问题

由于当今的220kV站都采用远程微机操作, 操作人只需在后台计算机上操作即可实现操作, 后台功能的丰富甚至能使人在后台机上就能修改保护的定值。这样的情况对于变电站的权限管理就显得尤为重要。有些变电站权限管理混乱, 操作开关都不需要密码, 甚至管理员密码都是路人皆知, 这是非常危险的。针对这方面的问题, 要重视权限管理, 一人一账户, 密码只有自己知道, 工程师、继保人员、运行人员的权限应有严格的划分。

3.3 计算机人为故障问题

由于U盘和光驱的滥用, 已导致多个变电站因为病毒问题后台系统瘫痪。变电站后台计算机应为专用计算机, 除必须的正常维护、运行外, 不应有其他任何的不相关的数据读写。针对这方面, 应制定严格制度, 管理好后台机的数据读写。

3.4 后台系统电源问题

现在某些变电站仍然是用一般的交流电源为后台计算机供电, 这样是极其不稳妥的, 遇到全站的失压、自用电失电的时候, 后台将瘫痪。这是对事故的处理、供电的恢复非常不利的。后台计算机应可靠接入电池容量足够的不间断供电的电源 (UPS) , 全天候24小时运行, 这样才能保证后台在任何时候都能正常运行。系统中通讯及保护、测控装置本身有直流电源供电, 此不赘述。

3.5 操作、事故记录问题

现有的后台软件, 有大部分不能将日常的操作、事故记录方便的转化成文本或图像保存。或者保存起来操作繁琐, 不适合一般运行人员操作。应改进软件的设计, 使后台能够方便的将日常操作、事故记录甚至故障录波、电压电流波形图转化成文本或图像保存。

4 变电站后台系统的方向

如今的变电站逐渐向无人值守的方向发展。若想实现无人值守, 其中最为重要的部分就是变电站的后台系统。无人值守要求变电站后台监测要稳定、可靠, 远程传输数据、操作信息准确无误, 要真正的实现可靠的遥控、遥测、遥调、遥信。

现在的220kV变电站情况比较复杂, 新旧设备良莠不齐。打个比方, 某站220kV侧是新型GIS设备, 而低压35kV侧还使用的老的油断路器系统, 辅助节点、CT、PT根本不符合要求。这样的设备状况使得后台系统的改造变得困难重重。对于这种状况, 应该根据要更改的二次设备的要求先改造相应的一次设备, 从而实现后台系统的全部功能。

另外, 变电站的其他辅助设备也应跟上, 比如配电室温湿度测量及报警装置、GIS的六氟化硫气体泄漏检查装置、自动消防装置等等, 这些装置所采集的数据也应可以进行远程传输。

实现这些, 再提高后台系统本身的性能和可靠性, 无人值守就指日可待。

5 结语

变电站后台现在作为变电站的主要设备要引起足够的重视。少人值守甚至无人值守是今后一个时期的发展方向, 配合一次设备和辅助设备的改造应该能够实现。在后台监控系统选用性能较好的设备的同时, 还需配备具有一定知识水平的运行、维护、管理人员。只有这样, 才能保证变电站安全可靠运行, 保证电网运行安全、经济。

参考文献

[1]国家电力公司西北电力设计院.DL/T5149-2001.220～500KV变电所计算机监控系统设计技术规程[S].北京:中国电力出版社, 2001.

220KV变电系统 篇2

220kV变电站直流系统设计依据是DL／ T5044—95《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》，本规定适用于采用固定型防酸式铅蓄电池。近年来，随着电力系统对直流电源可靠性要求的进一步提高，虽然直流系统在接线方式、网络布置及充放电设备性能要求等方面进行了完善和加强，但现行规定不能满足目前 220kV变电站对提供高可靠性直流电源的要求，对掌握蓄电池工作状态及运行、维护不利，在交流失电状态下，可能因蓄电池电源瓶颈问题，而扩大事故。湖北省1997年黄石局220kV石板路变电站因10kV事故，而导致控制和操作直流电源丧失，乃至损坏主变压器，而制定颁发的鄂电生 [1997]49号文湖北省电力工业局“关于直流系统反事故措施的通知”中，第六条明确规定：“凡新建220kV及以上变电站和改建枢纽变电站及装有调相机的变电站，必须配置两组独立运行的蓄电池组，设计容量应满足单组合环运行的要求。”自该反措颁发以来，我省新建220kV变电站直流系统均按两组蓄电池设计，故此，本文总结一下220kV变电站直流系统配置两组蓄电池方案的必要性及优点。

l 要求220kV变电站具备高可靠性直流电源的原因

1．1 部分变电站建设规模为主变容量3X 150MVA或3X180MVA，且为枢纽站。

1．2 220kV变电站主保护亦实现双重化，采用两套不同原理、不同厂家装置；断路器跳闸回路双重化；且均要求取自不同直流电源。1．3 线路的两套纵联差动保护、主变压器的主保护和后备保护均分别由独立的直流熔断器供电。

1．4 所有独立的保护装置都必须设有直流电源故障的自动告警回路。1．5 变电站综合自动化水平提高，监控系统高可靠运行要求。2 目前单组蓄电池运行、维护存在的主要问题

2．1 事实证明：要掌握蓄电池运行状态，做到心中有底、运行可靠，必须进行全容量核对试验；然而直流系统配置一组蓄电池，给运行维护造成了极大困难。

2．2 现有220kV变电站蓄电池只对蓄电池组进行部分容量试验，检测出损坏严重的蓄电池；因进行全容量试验工作繁琐因难，部分单位回避容量试验，而不能完全掌握蓄电池的实际运行状态。

2．3 就对各发供电单位已运行的各型式蓄电池统计表明，使用寿命一般为7年到10年；且这期间尚需对个别落后电池维护处理才能够保证整组蓄电池使用年限。对于仅一组蓄电池而言，整个更换期间同样要承担风险运行。2．4 蓄电池组由106只-108只(无端电池)或118只一12O只(有端电池)单体电池串联组成，若其中一只电池容量下降后，则表现为内阻增大、严重者相当于开路．也就是说：一只电池损坏，祸及整组电池不能发挥作用。目前检测的最佳方法是将浮充机停运，直流负荷由蓄电池组供电；对于仅有一组蓄电他的直流系统，若存在有开路情况．则造成全站失去直流。2．5 整流设备的好坏也影响蓄电池的寿命。新近入网交流整流设备，虽然具有充电、均衡充电、浮充电自动转换功能，但功能还不完善。如浮充电缺少温度补偿，温度低时充电容量不足、温度高时容易过充电，造成电池漏液鼓肚现象，缺乏单体电池端电压测量，当有2—3只电池充容量不足不能发现时就影响整组电池寿命。

2．6近2—3年间投运的变电站蓄电池大多采用全密封阀控式铅酸电池，因不能象原固定防酸式铅酸蓄电池正常远行中能够通过测单体电池电压、量其比重、观其外观而综合分析判断电池运行状态。其日常仅能靠测量单体电池进行监视，运行状态好坏难以充分把握。2．7 对蓄电池容量的在线监测现在仍是一大难题。对阀控式全密封蓄电池能否依据某—指标数据判断或多项指标数据综合判断运行状态尚处于探索时期。3 220kV变电站直流系统配置两组电池的必要性及优点

3．1 正在编写制订的《阀控式铅酸蓄电池运行、维护导则》国家标准，明确要求蓄电池必须进行容量试验。

3．2 220kv变电站内通信用直流系统按有关规定均配置二组48V蓄电池。而220kV变电站控制、保护、信号、安全自动装置等负荷同样需要高可靠的直流系统。

3.3 由于单组蓄电池不能很好的满足22kV变电站运行可靠性要求，且运行维护困难,故此 220kV变电站直流系统配置两组蓄电池是必要的。

3.4 220kV变电站直流系统配置两组蓄电池，完全满足运行要求，并符合部局有关继电保护反措对直流供电的要求，采用该系统对增加控制保护设备运行的可靠性有较重要的意义。3．5 220kV变电站配置两组全容量蓄电池组或两组半容量蓄电池组后，从简化母线结构、减少设备造价、节约能源、避免降压装置故障开路造成母线失压，扩大为电网稳定事故和更大设备事故出发，可考虑直流动力，控制母线合一，去掉端电池及调压装置，使直流系统进一步简化、可靠。

220kV变电站直流系统配置两组蓄电池方案

4．1 为了保证两组蓄电池能够独立工作，相互间不影响，保持自身特性，采取不完全并联运行方式，即两组蓄电池充、放电独立，相互间不互充放。

4．2 根据变电站的建设规模、负荷地位和负荷水平，可选择采用下列不同的配置方案： 4．2．1 采用两组全容量蓄电池组、三台充电机、直流负荷母线分段接线。此方案是完备的方案，在各种运行方式下，能够保证提供可靠直流电源。接线图见图1。图中两组蓄电池的电源刀开关，分别为该两组蓄电池的联络刀开关，通过联杆实现机械闭锁，防止两组蓄电池并列运行。

4．2．2 采用两组全容量蓄电池组、二台充电机、直流负荷母线分段接线。接线图见图2。4．2．3 为进一步降低工程费用，可采用两组半容量蓄电池不完全并联运行，配置二台充电机，直流母线分段。但因该方案我省一般不采用，本文不再赘述。5 结束语

220KV变电系统 篇3

【关键词】220kv;变电站;自动化监控

变电站是输配电系统中的重要环节。近年来，变电站的二次系统经过了两次大变革，即保护微波化及基于计算机局域网的变电站综合自动化。变电站自动化的监控系统功能也日益强大。近年来，随着计算机及通信技术的发展，电力系统自动化水平有了很大的提高，在220kv变电站中采用以计算机控制通讯技术为基础的综合自动化技术已经成为必然的趋势，并逐渐向少人或无人值守过渡。

1.变电站综合自动化监控系统的结构

目前，从国内外变电站综合自动化监控系统的发展情况来看，大致存在以下几种结构：

（1）集中式系统结构。一般采用功能比较强的计算机并扩展其I/O接口，集中采集变电站的模拟量、开关量等信息，集中进行计算机处理，分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。

（2）分布式系统结构。按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机（微机）单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理，即将变电站综合自动化系统的功能分散给多台计算机完成。

（3）分层分布式结构。分层分布式变电站综合自动化控制系统可分为三层结构，即站控层、间隔层、过程层。每层由不同的设备和子系统组成，完成相应的功能。通常，变电站综合自动化监控系统由站控层和间隔层两个基本部分组成。

2.变电站综合自动化监控系统的功能要求

2.1 数据采集和处理功能

数据采集包括开关量、模拟量、电能量以及通过其他智能电子设备数据的采集。开关量包括断路器的状态、隔离开关的状态和接地刀闸的状态，继电保护等智能装置的保护动作和报警信号，有载调压器的分接头位置信号等。开关量的处理主要有统计变位次数和变位时间等。

模拟量包括各段母线的各相电压，各进线出线回路的电流值、有功功率、无功功率、功率因数、频率与相位等电量参数以及变压器的瓦斯值、温度、压力等非电量参数。对模拟量的处理有零漂抑制、越限报警、最大值（最小值）发生时间统计等。

电能量的采集和处理指的是有功电度量、无功电度量的采集，并实现分时累加、电能量平衡统计等功能。通过数据通信接口采集到的各类智能电子设备的信息，由计算机监控系统分别对这些数据进行处理。如：微机保护装置、直流监测装置、电度表等。数据采集有两种形式。一种是通过测控装置获取数据，即面向一次设备采集模拟量和开关量;一种是通过通信接口获取数据，即面向其他智能装置直接获取计算机数据。这些数据经过监控系统统一处理后存入数据库。

2.2 控制操作功能

变电站综合自动化监控系统控制操作可对断路器和隔离开关的分、合进行操作，对变压器分接头进行调节控制，对电容器组进行切换。同时可以接受遥控命令，进行远方操作。控制操作分为手动控制和自动控制。手动控制包括调度中心控制、站内控制和就地控制。控制级别由高到低为就地、站内和调度中心。三种控制之间应该相互闭锁，同一时刻只允许一级控制。监控系统对所有操作对象均可设定闭锁功能，以防止操作人员误操作。

2.3 SOE功能

事件顺序记录SOE（SequenceofEvent）是以一种带时标信息的方式记录重要状态量的变化，为分析电网故障提供依据。SOE包括断路器分合闸记录和保护动作记录等。断路器、继电保护装置的动作速度非常快，时间分辨率一般都是毫秒级，所以要求SOE具有很高的分辨率。SOE信息保存在站控层的后台计算机内，可随时供查询使用。

2.4 报警及处理功能

当变电站设备发生故障，断路器、继电保护装置应立即启动相应的报警和显示事故信息。报警信号分为保护动作信号、设备故障、测量值越限、自诊断告警、通信接口运行状态和网络故障信息等。报警信息保存在计算机内，可供查询使用。

3.目前各220kv变电站综合自动化系统中存在的问题及改进建议

3.1 网络安全

随着经济的不断发展，我们在享受网络通信带来大容量、高速度的同时，220kv综合自动化变电站最首要的问题就是网络安全。后台、总控以及网络设备有了很多方便的接口，但是也存在许多被病毒感染的通道。例如，在对设备进行检修和调试时必须使用的笔记本电脑，会由于频繁地从后台到总控再上网，从而导致笔记本电脑中毒;在进行数据备份的过程中，会在各个站以及进行管理工作的微机上使用移动硬盘;开放性设计的系统，会使得站内后台、总控、保护管理机以及通信管理机之间都是畅通的。这些都有可能使得备份数据的移动硬盘感染病毒，并发生数据丢失的故障。

针对上述问题，可以采取以下措施进行解决：第一，系统内的任何设备都要禁止与MIS、网络连接;第二，对当地进行监控的微机也要对其进行机密设置，要禁止普通用户使用USB接口以及光驱和软驱，并禁止更改IP地址;第三，要及时地更新笔记本电脑的病毒库。

3.2 运行维护困难

目前，国内各个220kv综合自动化系统虽然结构方式大体相同，但是，由于旧的变电站以及所选设备的差异，使得在对其进行日常的维护检修工作时，有着较大的影响。例如，①由于信息的来源不同，在对刀闸遥信进行补充时，依靠微机五防系统的虚拟信号进行，这是在不得已的情况下而采取的一种措施;②各个信号复归遥控的作用范围、保护信息的命名会因为实际回路的设计与保护装置型号的差异而存在较大的区别;③画面和数据库的维护方法也会因为后台界面风格的不同而而各不相同，这就要求负责运行和维护的工作人员需要不断地学习，掌握到更多的知识，从而更好地适应设备的变化。

3.3 信息经过多级中间环节给稳定运行带来影响

开放性的每套系统都考虑到了尽量满足用户对不同型号设备接入的要求，连接核心设备和网络层设备的重要枢纽就是每套系统中各种规约转换器以及智能网关等。由于设备型号较多，相应的规约也比较多，许多站有些信息的传送要经过3次规约转换才能完成，还有许多的中间环节，要求设备之间进行更多的匹配，这就使得硬件及软件上发生故障的几率增加。正是因为这个原因，个别的变电站无法实现稳定的运行。数据网通信会专门加设数字配线架，为了方便日后的检修工作。因此，从系统的实时性以及其长久稳定运行的角度考虑，对系统进行设计以及对设备进行选用时，应从实用的原则出发，遵循尽可能地使设备型号统一的原则，从而减少不必要的中间环节，降低故障发生的几率。

4.结语

总而言之，时代不断发展，我国的电力科学技术也取得了显著的进步，这给220kv变电站综合自动化监控系统的发展打下了良好的基础。随着电子技术、网络通信技术的成熟和应用，变电站自动化的发展进入了一个新的阶段，数字化变电站和数字化电网逐渐被提了出来，并在不断地应用实践中得到认可，220kv变电站综合自动化监控系统的前景变得更加地美好。

參考文献

[1]董海山，布文哲.综合自动化技术在变电站的应用及存在问题的分析[J].河北电力技术，2006（03）：12-14.

[2]李永生，姚慧丽，马克强.综合自动化变电站通信网络及传输规约选择的探讨[J].电力学报，2005（04）：393-395.

220kV变电所监控系统改造设计 篇4

关键词：监控系统,分散控制,改造

针对我公司220kV变电所落后的监控方式, 经查阅有关资料和实际考查, 并进行认真的调查比照, 决定采用北京电研智深控制技术有限公司开发的EDPF-3000分散控制系统和Modicon Quantum140系列产品PLC控制器, 实现220kV变电所的微机自动监控。此项目的完成, 能极大地提高网络监控系统的可靠性, 使设备自动化水平大大提高, 同时能节能降耗、减员增效, 实现可观的经济效益。

1 改造基本原则

在我公司220kV变电所现有设备基础上进行电气二次系统的改造, 实现计算机监测、控制、报警、防误等功能;取消原控制回路中的开关操作把手, 刀闸操作把手, 切换开关, 同期把手, 各种信号指示灯, 光字牌, 各种监视用电气仪表;根据国家电力规划院的《火电厂设计规范》规定, 在网控室配置一套独立的微机监控系统。按设计规范的要求, 选用标准设备, 并进行标准化设计;在网控室设置一个操作员站兼工程师站, 在2号单控室设置一个操作员站, 两个操作员站为主从方式, 即一个站操作时, 另一个站自动闭锁;尽可能少铺设电缆, 利用电缆备用芯及合理设计改造, 减少改造工程造价, 降低工程费用;取消原控制用卧盘、所有信号返回屏及屏内所有设备。

2 改造方案的确定

我公司220kV系统原采用控制把手、灯光、测量表计等落后的控制方式, 可靠性差, 自动化程度低, 设有专人运行值班的网络控制室, 针对这一现状, 我公司决定将网控室监控系统进行改造。经多方考察, 调查比照, 决定采用国家电力科研院北京电研智深控制技术公司开发的EDPF-3000分散控制系统。目前, 国内实时火电厂网络控制室微机监控改造的只有几家, 现就公司采用的技术与国内同类技术的技术关键对比分析如下。

首先, 北京四方公司的CSC-2000自动化系统用于变电站、开关站时, 主要用于分层、分步式系统。我公司采用EDPF-3000系统实现对网控系统控制站的微机操作和管理。该支撑软件为智深公司自行开发的实时数据采集处理, 报警, 安全监视, 控制功能, 事件顺序记录, 事故追忆, 打印, 历史数据管理, 设备运行统计及管理, 计算机通信及智能报警故障专家系统。

其次, 对于自动化要求较高的电力系统, 杜绝误操作是非常重要的。北京哈得威四方保护与控制设备有限公司开发的CSC-2000自动化系统用于变电站监控系统时, 防误闭锁方式主要是程序锁、微机防误系统等, 但我公司网控采用的EDPF-3000系统。

3 监控系统改造后实现的功能

顺序控制功能, 网络微机监控系统现场控制站采用MODICON-140控制器建立, 用于实现系统数据采集。实时采集送入系统的各种电气量, 分析输入信号 (包括数字量、模拟量) , 经微机处理检出设备故障、异常信息, 开关量变位信号和参数变化情况, 实时地更新数据库, 为监控系统提供可靠的数据。以及, 人机界面的功能。

另外, 还有画面监视的参数有, 220kV南北母电压及线路采样电压。高备变低压侧电压;220kV二东甲、乙线, 春二甲、乙线电流, 母联旁路电流, 1、2号主变高压侧电流及高备变高压侧电流;四条220kV出线有功功率、无功功率, 1、2号主变高压侧有功功率、无功功率及高备变高压侧有功、无功功率;220kV系统的频率。

事故报警的功能, 在监控系统发生故障或运行设备工作异常时, 自动进行音响报警, 监控系统自动记录在控制室进行的所有操作项目及每次操作的精确时间。开入跳变记录的功能, 监控系统提供顺序记录功能, 其时间分辨率不大于1ms;参数越限报警的功能, 系统频率, 系统电压及各出线电流采用越限报警;打印及预览的功能, 能统计设备的运行时间, 并根据特征值, 合格率, 负荷率等技术统计情况, 进行制表打印输出;事故追忆:能追忆开关的动作顺序及动作时间, 并能统计开关动作次数, 为动态开关检修服务;系统由软件实现隔离开关和断路器的防误操作功能, 加上原回路上的闭锁, 开关刀闸电磁锁闭锁, 实现了断路器及隔离开关的双重防误操作措施, 给系统带来更多的安全性能;系统具有实时通信及总线下载功能, PLC主机及两个操作员站能随时下再数据, 资源共享, 可在运行状态下进行数据库更新, 也可以进行软件升级及部分逻辑功能的在线修改及生成;操作元件安全标志挂牌功能:禁止操作的断路器及隔离开关在其操作画面上挂“禁止操作, 有人工作”牌, 可使断路器、隔离开关不能进行任何操作。 (注:挂牌及取消挂牌均由有操作权限的运行人员来完成) ;系统应具有较强的自诊断能力。当系统异常时, 自动报警, 并具有自动恢复功能;系统操作员站具有互锁功能。单控室和网控室的两个操作员站不能同时操作。两站可以设成主从方式, 也可以设成一站即能监视又能操作, 另一站只能监视功能;系统具备开列操作票功能:根据现场提供的典型操作票, 可进行操作票的编辑、打印。也可根据系统运行的具体情况, 编制操作票并打印;可以与多级调度进行远动通讯并执行MODBUS PLUS通信规约;标准时间与GPS卫星时钟同步。

4 经济效益分析报告

网控监控系统实现微机化操作, 大大提高了设备的自动化水平, 降低了工人的劳动强度, 减少投资, 降低能耗, 为电网的安全稳定运行提供了有利的可靠保障。

功能先进;操作闭锁;计量精确;提高效率;减人增效:网控室原来每班由两人运行值班, 实行五班三倒制, 需10个运行人员.现实现无人值守。按每名工人年收入20000元计, 则年均需支付:20000×10=200000元。降低能耗:实现微机化后, 取消了网控信号返回屏上的位置指示灯48个, 每个指示灯为20W。指示灯每年的用电费用:[20×24×365÷1000]×48×0.3=2523元。节约资金:由于操作元件取消, 实现由鼠标操作, 每年至少可节约2万元的材料费及维护费。网控进行改造后, 每年可以节省各种费用合计23万元。

220kV变电站毕业设计问题 篇5

1、变电站在进行无功补偿容量设计时，应考虑哪些因素？

2、220kV和110kV系统为何选择电容式电压互感器，而不选择电磁式电压互感器？

3、请谈一谈智能变电站中互感器的选型与传统变电站有何不同？

4、站用变为何选用干式变压器？

5、在10kV高压开关柜的母联开关设计中，为何设计有手车式隔离开关柜，而馈线柜却不需要？

6、变电站中多支避雷针的保护范围如何确定？

7、电流互感器参数中5P30表示什么含义？

8、在无功补偿电容器前为何要串联接入电抗器？

9、断路器失灵保护的工作原理是什么？

220kV变电运行的故障排除分析 篇6

关键词：220kV；变电运行；故障排除；电力设备；设备检修 文献标识码：A

中图分类号：TM411 文章编号：1009-2374（2015）22-0145-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.071

长期以来，我国一直在加强变电站的建设，尤其是近年来，随着经济社会的巨大发展，变电站建设这项关系国际民生的工程得到了长足发展。变电站为国家的经济建设和人民生活提供了电力，与日常生产生活息息相关，并且变电站建设对维护电力系统的稳定性和正常运行具有重要意义。变电运行是电力系统的重要组成部分，一旦运行出现状况，将影响整个电力系统的正常工作，电力设备容易损坏，还可能带来人员伤亡，因此，做好变电运行的故障排除工作，对推动220kV变电运行的快速发展意义重大。

1 220kV变电运行中的主要故障类别及表现

220kV变电运行中主要有以下六种故障：一是线路故障；二是变压器故障；三是母线PT故障；四是母线故障；五是10kV单相失地故障；六是所用电系统、直流系统故障。线路故障主要表现为线路跳闸，首先是保护动作，重合闸未动作；其次是保护动作，重合闸拒动，重合闸拒动主要是按照保护动作和重合闸方式，从光字牌和线路保护屏观察保护信号。

变压器故障主要有两种：主变低压侧开关跳闸与主变三侧开关跳闸。其中主变低压侧开关跳闸主要的常见形式有低压测线路或开关故障越级跳、母线故障、低压测开关本体故障。通常情况下，跳闸事故主要是由哪种原因造成的，还需根据一次设备检查以及二次侧来进行分析。如果低压侧过流保护动作，则可以检查保护的工作情况以及对所有设备的检查进行判断。主流开关跳闸一般是由于主变内部发生故障或是主变差动区发生故障，还有可能是主变低压侧母线所连接的地方出现

故障。

2 变电运行的设备检修

2.1 验电

当变电运行线路出现故障或是设备停电之后，首先要在检修之前进行验电工作，验电的主要目的是确保停电线路和设备已经没有电压，从而避免误入带电间隔、带电合接地刀闸以及带电装设地线等类似安全事故。在验电过程中，要及时检查电力设备的进线端和出线端，而且必须要注意的是，当工作人员在验电时，一定要佩戴绝缘手套。当电压过高却没有专门的验电器时，可以借助绝缘棒进行验电，主要根据绝缘棒能否出现火花或放电声进行判断。

2.2 装设接地线

装设接地线的主要目的在于能够及时泄放停电设备中的负荷，以消除输电线路的静电感应电压，停电设备上也同样具有静电感应电压。这样做能够保证电力工作人员的人身安全。对于接地线的安装部位来说，可以安装在停电设备有可能产生感应电压的地方。工作人员在安装接地线之前，首先要安装接地端，在接地端安装完成后接导体段，安装中要注意确保接触连接好，同样需要注意的是在安装或是拆卸接地线中也要佩戴绝缘手套或是使用绝缘棒进行测试，要至少2名工作人员开展安装工作。并且在使用隔离开关接地时，要有监护人员的全程监视。最后，在安装遮拦或是悬挂标识牌时，为了确保安装人员能走到正确的位置，避免不必要的安全事故发生，需要在检修现场的隔离开关和断路器上悬挂标识牌，标识牌上显示“禁止合闸，正在检修”的字样，这样是为避免对隔离开关或是断路器进行去操作而威胁检修人员的生命安全。当检修人工正在工作时，也要及时悬挂警醒标志的标识牌，并提醒其他无关人员离开检修现场。当电力设备与停电设备之间的间隔较小时，要悬挂“高压危险，请止步”的标识牌，在检修人员的梯子或铁架上悬挂“由此上下”的标识。

3 变电运行的故障排除

3.1 线路跳闸故障

当线路跳闸故障发生以后，要及时采取措施检查保护动作的相关情况，根据保护回路图进行仔细检查。检查的主要范围是从线路CT到线路出口，若这一区间段没有故障发生，则应该重点检查跳闸的开关，主要包括三相拐臂、开关位置指示器以及消弧线圈等是否正常。若开关的类型属于弹簧结构，则要检查弹簧的储能，观察储能是否处于正常状况；若开关的类型属于电磁结构，则要检查动力接触保险的状况；若开关的类型属于液压结构，则要检查液压的压力状况。经过上述若干项目的检查，均无异常，并且确定检查保护信号已经复归以后，才能进行强送电。

3.2 主变低压侧开关跳闸

通常情况下，主变低压侧开关跳闸主要是由母线故障、越级跳闸以及开关误动造成的，这是开关跳闸的最主要原因。首先，通过一次设备以及二次侧的检查，判断分析主变低压开关具体是由什么原因造成的。其次，通过检查保护动作情况，可以及时对设备进行检查，对主变低压侧过流保护动作进行初步判断。在检查保护过程中，要注意检查线路和主变的保护，若只有主变低压侧过流保护动作出现，则可判断为线路故障或是母线故障；若主变低压侧过流保护动作出现还伴随有线路保护动作，同时线路开关并未发生跳闸，则可判断为线路出现故障；若开关跳闸没有保护掉牌，则要重点检查开关自由脱扣、直流是否发生两点接地等。

3.3 主变三侧开关跳闸

主变三侧开关跳闸一般是由主变内部故障，主变差动区故障、主变低压侧母线连接故障造成本线路保护拒动或是保护动作而开关拒动以及低压侧过流保护拒动或是故障侧开关拒动造成越级导致的。具体是由何种原因造成的，要仔细通过检查一次设备和保护掉牌进行分析判断。通常情况下，若有瓦斯保护动作发生，则可能是二次回路故障，也有可能是变压器内部故障，检修人员要重点检查这两处情况；若发生差动保护动作，则需要检查主变三侧主CT；若发生差动保护和瓦斯保护同时动作，则可能是变压器内部故障，这时要及时消除故障，变压器不能运行。

变电运行过程中涉及较多设备，容易受各种因素影响发生故障，因此，变电检修和工作人员需要具备扎实的检修技术，树立高度的安全责任意识。在排除变电运行故障中，不能出现懈怠状态，要按照规范要求操作，否则将有可能出现重大安全事故，影响整个电力系统的安全稳定运行。另外，要及时建立健全变电设备的巡查检查制度，实现对变电设备的严格管理。通过对变电设备的严格检查，减少和杜绝突发性绝缘劣化以及各种人为破坏或是意外掉落的情况，保证设备的安全可靠

运行。

4 结语

变电运行在电力系统中处于至关重要的地位，发挥着重要作用，一旦变电运行出现问题，将会影响这个电力系统，进而影响大众居民的生活用电和生产工业用电。鉴于变电站对人们的生产生活意义重大，变电运行的故障问题是首先要考虑的问题，为保障经济社会的正常运行和人民的幸福安康，变电运行的故障排除要格外慎重。在具体实施过程中，要根据实际情况，提高工作人员的安全意识和专业技能，不断积累解决问题的经验，以保证我国电力系统的安全稳定运行。

参考文献

[1] 刘德先.论变电运行故障排除与安全管理[J].科技资讯，2010，（23）.

[2] 张秀丽，苏丽.浅谈变电运行中的状态检修技术[J].黑龙江科技信息，2011，（34）.

[3] 黄浩，董振国.变电运行的故障排除及安全管理分析[J].科技风，2013，（23）.

作者简介：贾耀勇（1974-），男，山西太原人，太原供电公司技师，研究方向：变电运行。

220KV变电系统 篇7

1 目前变电站直流系统存在的主要问题

1.1 串联蓄电池组存在以下情况

(1) 蓄电池组中只要有任何一点出现开路故障, 整个蓄电池组将无法向负载供电, 连接点松动还可能引起火灾事故; (2) 性能最差的一只蓄电池等于蓄电池组的实际放电容量; (3) 对蓄电池一致性要求高, 需要严格配组, 蓄电池的个体差异会严重影响蓄电池的充放电精度, 导致部分电池长期过充或过放而使蓄电池使用寿命大幅下降。

1.2 传统电池串存在的问题

(1) 坏掉几只单体电池, 报废整组, 成本高, 电池利用率低; (2) 蓄电池组不能在线全容量核容, 开闭所数量多, 电池维护工作量极大; (3) 蓄电池组不能实现方便的扩容。

2 并联智能直流电源系统技术原理

该技术通过将12V蓄电池与匹配的AC/DC充电模块、DC/DC升压模块等器件创新设计为“并联智能电池组件”, 并通过多只组件输出并联, 组成满足实际需要的间接并联蓄电池直流系统。系统由N个组件输出并联组成, 组件各自连接12V电池;系统中各组件可逐个对蓄电池自动在线核容, 组件支持热插拔, 可以在线更换组件与电池, 一个标准柜可以放置8个组件及相应蓄电池。单个并联智能电源组件基本原理图和并联智能直流电源系统原理图分别见图1和图2[2]。

电源组件基本工作原理:组件同时接入交流电源及蓄电池, 当交流正常时, 通过AC/DC电路形成内部母线电压, 此母线电压同时为DC/DC输出变换器及DC/DC充电变换器提供能量, DC/DC输出变换器产生DC220V或DC110V母线电压, DC/DC充电变换器输出12V电压给蓄电池充电;当交流失电时, 蓄电池通过DC/DC充电变换器升压输出形成内部母线电压, 使组件可以实现无间断切换至蓄电池供电。

当并联智能直流电源系统需要进行蓄电池核容时, 系统监控单元向系统中一个电源组件下发核容指令, 智能变电站内各应用功能应整合、集成和优化, 实现站内实时、非实时的信息综合分析与智能告警、应支持与调度之间的信息交互, 支持调度对本地各种数据、图形的浏览。运行监视信息应直观、生动、逼真, 贴近真实物理对象, 故障信息应形象、直观、逼真, 与实际事故场景相一致;可视化化的展示应有利于运行人员远方快速、准确地完成操作和事故判断。

3 并联智能直流电源系统解决方案

3.1 提高直流系统可靠性

并联智能电池系统取代常规设计的“充电机+蓄电池组+蓄电池巡检”直流设计模式。以多模块并联冗余方式, 解决常规蓄电池串联产生的“个体质量影响整组”“不能在线维护”“新旧电池难以匹配”等问题, 使蓄电池能在线维护, 方便检修和更换, 安全性更高。

3.2 提升电源系统配置灵活性

并联智能电池系统可以实现灵活配置。按照负荷性质分组, 配置不同并联用智能电池模块组, 减少负荷间干扰, 提高直流电源可靠性。如将开关操作电源与保护测控装置电源分成不同电源段, 由不同多智能电池模块并联冗余方式分别供电, 减少因开关操作产生的冲击对保护测控装置运行的影响。

3.3 实现直流系统在线维护

并联智能电池直流系统可以在线进行蓄电池充放电管理, 实现电池的在线检修、更换, 极大减小了蓄电池的维护工作量。

3.4 实现站用电源资源节约型设计

并联智能电池直流系统可有效降低后期运行维护费用。此外, 灵活的配置方式, 降低二次设备室使用面积。从变电站直流系统设备的全寿命周期来看, 与变电站传统直流系统相比, 可以减少蓄电池使用数量, 提高电池的利用率, 减少蓄电池的投资, 产生可观的社会经济效益。

4 技术经济效益分析

以某220k V智能变电站为例, 采用并联智能直流电源系统取代常规直流方案。该技术可进行蓄电池在线核容管理, 实现蓄电池的在线检修、不停电更换, 极大地减少了运行单位的维护工作量, 降低能源消耗、运维成本、安全性更高。此外, 灵活的配置方式可减少直流屏柜数量, 降低二次设备室使用面积。该技术与传统直流电源经济比较如表1所示。

由表1可知, 与传统变电站一体化电源技术方案相比, 采用并联智能直流电源系统, 后期维护费用少, 全寿命周期投资成本可减少40万元, 约为全寿命周期成本的21%。

5 结语

随着变电站无人值班、智能化建设的迅速发展, 对变电站内交直流系统的运行维护提出了更高的挑战, 对220k V智能变电站的直流系统配置方案进行了研究, 采用并联智能直流电源系统的解决方案, 为后续类似工程的开展提供了参考。

摘要：直流电源系统是站用电源系统的重要组成部分, 是变电站安全稳定运行的基础。基于此, 针对现有直流电源系统中串联蓄电池组存在的问题, 提出了在220k V智能变电站中应用一种更为可靠的并联智能直流电源系统, 并对其技术原理与配置选择进行详细的说明。

关键词：智能变电站,并联直流电源系统,配置方案

参考文献

[1]刘振亚.国家电网公司输变电工程通用设计 (110 (66) ~750k V智能变电站部分) [M].北京:中国电力出版社, 2011.

220KV变电系统 篇8

1 变电站综合系统自动化的重要性

1.1 变电站的重要性和必要性

变电站是在整个电网中最为重要的一个节点, 不仅管理着电能在传输和分配上的监测、控制, 变电站更是对电网输出电能的一个重要保障。其中继电保护与监控自动化系统是保障变电站工作完成好坏的基础任务。在电网的统一指挥和分配协调下, 电网各节点处具体实施并且保障电网在使用时的安全、可靠、稳定的运行。因此, 变电站自动化已经成为了电网系统中不可或缺的一部分。

作为变电站自动化系统, 需要保证以下几点要求。 (1) 当检测到电网发生故障时, 应该尽快隔离发生故障的部分。 (2) 当变电站进行采集、运行实时信息时, 需要对变电站的运行进行计量、监视和控制, 三种管理。 (3) 每一次进行采集设备的状态数据之后, 都需要进行对设备的维护。 (4) 在当地能够实现后备控制与紧急控制两项控制技术。 (5) 需要确保当地的通信要求。

综合以上可以得出, 由于变电站综合自动化系统在运行上有着高效、可靠、实时等多项优点, 同时在设备的要求上不是特别的繁琐。在国内, 大多数地方都可以使用这一设备, 不仅如此, 变电站综合系统的应用可以让人们的生活变得更加便利, 也大大节约了很多时间。由此可见, 在电力技术的使用上, 220KV的变电综合系统的重要性和存在的必要性。

1.2 变电站的发展历程

目前, 我国所有的变电站, 分为三种形式:第一种是传统的变电站 (最早所使用的变电站) ;第二种是一部分实现了微机管理、在功能上具有一定自动化水平的变电站 (即第二代变电站, 目前我国最多的依旧为这种变电站) ;第三种是全方位使用微机化的综合自动化变电站 (目前正在投入使用中) 。

有关变电站的发展, 在时间顺序上, 可以大致分为以下三个阶段。第一阶, 用独立的元件所构成的自动化系统;第二阶, 以微处理器为核心的, 逐渐启用智能化自动装置;第三阶段, 目前使用逐渐升高的综合自动化系统。从60年代初开始, 我国开始自主研制变电站相关的基本自动化技术。在20世纪70年代初的时候, 我国研制出了相对于最初时期变得更为自动化的变电站系统。在20世纪80年代中期, 在我国威海望岛变电站中投入使用了, 由我国清华大学研制出的35k V变电站。

2 变电站综合系统自动化应用以及相关问题

2.1 变电站综合系统的应用

变电站综合自动化控制系统在应用的时候, 由于其具有抗外界干扰能力强、使用安全系数高、实时性较好以及检修和维护简单等优良特点。多以分层、分布离散式的方式进行对变电站的应用。根据其性能, 多用来在信息系统、蓝牙上以及重要地区少人工监视等地区使用。

2.2 变电站在应用中常出现的问题

目前, 我国在对220KV变电站的推广上加大了力度, 然而人们在使用的过程中却经常出现以下几个问题。

2.2.1 保护和监控系统中不具备故障滤波装置

根据调差显示可知, 在少数的一些变电站中的保护和监控两个系统钟不具有故障滤波装置。在变电站综合自动化系统使用的今天, 变电站的必备装置之一就是故障滤波装置。当变电站中的配出线发生故障, 导致电闸跳闸时, 故障滤波装置的作用就是:记录在发生故障跳闸是, 前后10s±2s时故障周围电波内电流的变化和发生故障时瞬间所达到的电流值, 以便于分析故障产生的原因。

2.2.2 保护和监控系统中的远动数据或者信息的发送

一部分的变电站自动化系统中, 有关远动数据和信息都是, 通过变电站的后台监控系统发送到变电站中的调度主站。同理可知, 在后台监控系统发生损坏从而导致不能正常工作时, 远动数据和信息就不能够被发送。由于这种问题的出现较为频繁, 所以应该由保护和监控系统直接向调度主站发送远动数据和信息通过通讯单元这一传输方式, 并且不受后台监控系统控制。

2.2.3 保护和监控系统中的远动数据或者信息的接收处理

一部分的变电站自动化系统中, 对在接收处理远动数据和信息上的能力不强, 其主要的表现为:不能够及时准确的上传并且保护即定值;不能正确的接收并且处理调度主站的修改定值、开关遥控操作、主变调档等众多功能。同时, 因为这一问题尚未解决, 变电站的自动化程度不利于设备进行的远程操作。

3 结论

在我国有关变电站综合系统自动化的发展和研究已经超过了20年, 在技术上相对成熟, 基本可以满足人们在电力上的需求。然而220KV变电站综合自动化这一新的变电站的投入和使用, 不仅仅在技术上改变了人们的生活, 让人们变得更加省时省力, 也是对我国科技的一种肯定。通过目前的观察来看, 220KV变电站综合自动化这一系统具有结构简单大方, 操作易懂方便, 功能齐全等优点。目前, 随着我国在计算机、信号、通信和采集等多方面有关技术上的不断创新和研究开发, 电力技术也随之提高, 变电站综合系统化也将具有更加广阔的前景和应用空间。综合以上所描述的内容, 就是本文在有关220KV变电站综合自动化系统上的探讨和分析。

摘要：近年来, 由于科技的不断发展, 电力系统也变得更加贴近人们的生活, 人们对电的需求量越来越大, 变电站逐渐出现在人们的视野里。与此同时, 人们对变电站的研究和探讨也随之不断的增加, 在应用电力的时候, 变电站的重要性便不言而喻。根据目前的状况来看, 变电站综合自动化系统已经逐渐在使用中被普及, 同时取代了之前所用的变电站系统。变电站综合自动化系统已经逐渐成为了电力系统目前主要的发展趋势。根据现在的状况来看, 变电站综合自动化系统这一课题的相关探讨、研究、开发以及应用, 已经逐渐成为了在对电力系统研究的新的己热潮。结合国内外多个变电站综合自动化的发展状态, 进而综合的进行对几种自动化系统的, 主要结构的构成、主要性能、相关特点的评析;同时, 也对220KV综合自动化变电站中常见的误解, 以及相关的保护措施做了解释和介绍。

关键词：变电站,综合自动化系统,应用

参考文献

[1]黎鸣.对220k V变电站综合自动化系统的应用及发展方向的探讨[J].广东科技, 2009 (14) .

[2]卢伟洪.探讨220k V变电站综合自动化系统的应用[J].广东科技, 2008 (2) .

[3]徐振.220k V变电站综合自动化改造中的若干问题[J].技术改造, 2007 (9) .

[4]孙刚.220k V变电站综合自动化系统探讨[J].东北电力技术, 1996 (12) .

220KV变电系统 篇9

电力作为我国的支柱产业, 它是经济发展的重要基础。电网运行的可靠性和安全性将直接影响到我国的经济发展和工业现代化的步伐。变电站作为电网系统中的重要组成部分, 变电站电气自动化系统能够为电力系统的安全运行提供安全的保障, 提高电网的可靠性。220KV变电站电气自动化控制系统主要采用计算机进行相关的控制, 不仅提高了工作效率而且总体提升了变电站的专业水平和管理水平。

一、变电站电气自动化系统的基本功能

随着科技的发展变电站电气自动化系统的功能逐渐的完善, 其工作效率和工作质量均得到大幅度提升。在进行220KV变电站电气自动化系统设计时应当根据变电站对各项功能的实际需求进行相应的设计。下面将概述变电站自动化系统的几项主要功能。

计算机控制保护功能及自诊断功能。该保护能够对变电站内部的所有电气设备进行保护, 比如线路保护, 母线保护和变压器保护等诸多保护装置。计算机控制保护在进行保护动作时往往会生成相应的故障记录。在进行相关的保护动作时, 其根据总控制室的命令对相关的设备进行操作和保护, 并同时生成故障信息表和动作步骤记录表。计算机能够根据故障信息对故障进行相应的诊断处理, 并将处理结果上传。系统的自诊断功能是指系统本身具有自检功能能够对相关的设备进行自检, 及时发展相关故障进行报警提示并指出相应的故障位置。在信息传递方面, 自诊断功能能够传递更多的数据, 并能够实时的和调度中心对准时间, 进行同时的维护功能。

另外, 变电站自动化系统能够进行自动化控制和操作。变电站工作人员能够利用相关的控制设备对其他受控设备 (变压器分接头、断路器、电容器等) 进行远程控制操作。在变电站的实际运行过程中, 为了防止系统出现失控现象, 一般在变电站的设计过程中会依然保留人工直接跳合闸手段来保证变电站的正常运行。

二、220k V变电站电气自动化系统控制方式

220k V变电站电气自动化的实现依靠一个完整的电气系统, 变电站的各项操作主要是借助于相关电气设备的动作, 各个控制设备相互协调动作共同实现变电站的安全高效运行。220k V变电站电气自动化系统在运行时有以下几种控制方式:

1远程控制

随着科技的不断进步, 远程控制技术可以实现远距离的数据传输, 并且能够准确的将变电站中的信号实时显示出来, 从而帮助操作人员能够对变电站进行控制。另外, 采用远程控制技术具有降低建设成本, 人员成本, 减少电缆使用, 节约材料等诸多优点。220k V变电站远程监控系统原理 (如图1所示) 。

2线路监控

220k V变电站电气自动化系统控制的实现主要通过各种线路传递控制信号来实施, 线路作为连接各个变电设备的载体。不同类型的变电设备线路的连接方式是不同的, 比如, 断路器的连锁和隔离开关的闭锁操作均采用同一种的线路连接方式则容易引起误操作, 相关的设计技术人员对变电站电气自动化系统线路设计时应当注意相关问题。

3现场控制

对变电站生产现场实施监控也是电气自动化的重点内容。220k V变电站在运行过程的所有方面都属于现场监控的范围, 现场监控规范了变电站相关的作业顺序。现场监控能够有效的减少环网柜、端子柜、隔离设备、I/O端口等设备的数量, 能够节约变电站的空间, 从而使得整个变电站的功能更加的全面, 为系统的升级提供充足的空间, 放置新的设备。

4集中控制

变电站作为整个电力系统中的重要装置, 它主要负责完成转换线路电压的重要工作。对变电站采取集中控制模式能协调好各个设备之间的运行, 创建系统性的"自动化控制结构”既维护了电气设备的正常运行, 又能加快系统处理器操作效率的提升。

三、220k V变电站电气自动化系统中的等电位连接

220k V变电站电气自动化系统中的等电位连接的等电位连接是指将对地具有相同电位的各个导电设备相互连接起来。220k V变电站电气自动化系统中是一个非常复杂的系统, 等电位连接能够保证变电站的有效安全运行。

1网络控制

计算机网络是220k V变电站中最为主要的控制方式, 通过网络的控制从而保证整个变电站的安全可靠高效的运行, 从技术层面提高了变电站的现代化水平。网络的运用是现代电气技术不断发展的重要标志之一。变电站等电位控制网络的建立运用到电气自动化中很多的知识, 例如变电设备的分配, 人员的合理安排等等。通过网络控制优化连接网络, 帮助维持变电站等电位连接系统的有效性。

2路径控制

路径控制是变电站等电位连接的重点也是一个难点。变电站的电气结构异常的复杂, 一旦等电位体的连接过程中出现失误将可能导致整个变电站的自动化系统受损甚至出现失灵的后果。因此, 在对220k V变电站电气设备进行等电位体连接时, 应当首先仔细的熟悉变电站内部的电气结构, 在此基础上将相关的电气设备进行等电位连接, 保证变电站的自动化操作系统能够安全的运行, 同时要合理的安排等电位连接路径尽量使其距离最短, 从而增强整个220k V变电站电气自动化系统的抗干扰能力。

3设备控制

为了保证220k V变电站电气自动化系统运行的可靠性, 对相关电气设备的选择必选按照相关的国家标准进行执行, 在选择合适的电气设备的时要遵守以下几个准则, 合理的经济性、技术的先进性、安全可靠性等等。选取合理的变电站控制设备能够更好的保证电力系统的安全运行, 从更好的为我国各项事业的发展和人们生活提供可靠的保障。为保证变电站等电位连接的可靠性, 在自动化系统中要通过相互匹配的设备进行连接。不同的等电位连接系统配备的电气装置也是不一样的, 这就需要作业者在使用时根据性能对号入座, 不能随便的使用设备的型号, 者会给整体的结构性能带来影响。比如:在屏蔽电磁场时, 屏蔽器的选择要根据当时电流的大小来选择。

4位置控制

位置控制是变电站电气自动化系统中最基础最重要的环节, 由于220k V变电站电气结构复杂, 这就使得变电站等电位体位置控制难度有所增加。但是另一方面, 位置控制的设计环节的好坏将直接影响到等电位连接的工作效果, 这便要求相关的设计者在进行等电位连接位置控制的设计时要综合各方面的因素认真设计, 保证等电位连接的效果。

四、220k V变电站自动化控制系统发展展望

从控制系统的技术结构角度而言, 220k V变电站的电气自动化技术有了很大的发展, 其控制技术独立性强, 且具有很好的抗干扰性和适应性。当然, 它还有很大的技术发展空间, 比如遥视技术和蓝牙技术的使用。

遥视技术是在图形处理系统中采用计算机中的视觉技术从而达到监控的目的。遥视技术能够将变电站现场的实际情况通过图像的形式传递到控制中心。在国外自动化技术比较先进的变电站中都普遍采用了遥视技术。遥视技术不仅能够将现场画面进行实时传输, 并且具备自动识别功能能够对相关的作业人员进行实时的监视。因此, 在220k V变电站中采用遥视技术能够更好的加强对变电站的控制, 该技术具有很好的应用空间。

蓝牙技术是一种短程的无线电传输技术, 例如我们手机中的“蓝牙”就是采用的这项技术实现近距离的数据传输。蓝牙技术具有成本低、功率小、微型化等诸多特点, 在通信传输领域应用比较普遍, 它往往以其他通讯设备为载体建立一个短程的无线通讯环境。现阶段蓝牙技术已经被广泛的使用, 但是变电站自动化控制领域还没有采用该项技术。蓝牙技术作为一种新型的技术具有很大的发展空间, 如果在变电站电气自动化系统中采用该项技术能实现各种电气设备之间的相互通讯, 使得控制更加方便。

结语

综上所述, 我国220k V变电站的电气自动化控制系统控制技术发展日趋成熟, 于此同时社会对电网的安全性、可靠性提出了更高的要求。电网应当充分的利用220k V变电站电气自动化控制技术所具有的诸多优势和便捷性, 提高变电站的效果和工作效率, 最终实现“无人值守”的工作目标, 并且提高电网的可靠性和安全性。

参考文献

[1]王培.变电站电气自动化控制系统分析及其应用.电工研究[J].2013, 9, 43-45.

[2]石成刚, 李军.对220kV变电站电气自动化系统控制的分析[J].广东科技, 2011, 28 (05) .

220KV变电系统 篇10

一、蓄电池个数选择

目前新设计220kV及以下变电所直流系统普遍采用控制母线与合闸母线合一的形式。在此模式下,每组蓄电池组阀控式密封铅酸蓄电池个数选择需综合考虑正常浮充电时直流系统母线电压值、直流负荷允许最高电压值、直流负荷允许最低电压值,并结合蓄电池厂家推荐的电池单体最佳浮充电压值、最佳均充电压值来确定。

一般确定方法分三步:第一步,先根据《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T 5044-2004[1]规定“在正常运行情况下,直流母线电压应为直流系统标称电压的105%”和蓄电池厂家推荐的电池单体最佳浮充电压值计算出电池个数。第二步,按此电池个数根据规程规定“在均衡充电运行情况下,直流母线电压对控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统,应不高于直流系统标称电压的110%”计算出电池单体均充电压值,校核此电压值是否在厂家推荐的最佳单体均充电压范围内。第三步,根据第一步确定的电池个数根据规程规定”在事故放电情况下,蓄电池出口端电压对控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统,宜不低于直流系统标称电压的87.5%”计算出电池单体终止电压值。目前主流阀控式密封铅酸蓄电池,厂家一般均给出在某一温度下,一个固定的单体最佳浮充电压值和一个范围的单体最佳均充电压值,也有厂家给出的这两个值都是一个固定值。比如目前使用量较大的某种进口阀控式密封铅酸蓄电池,在25℃时厂家推荐最佳浮充电压2.27V,均充电压2.35V。按上面的步骤对110V直流系统进行蓄电池个数选择计算如表1。

从表中可看出,蓄电池个数选择是很难同时满足这两个推荐值的,本文认为这种情况应优先满足最佳浮充电压值,即蓄电池个数取52只,单体浮充电压取2.27V,均充电压取2.33V,

二、直流供电网络设计

目前新设计220kV及以下变电所直流网络以辐射供电方式为主,主控室或继电保护室取消了二次屏柜上的直流电压小母线,所有二次屏柜直流电源均直接由直流馈线柜辐射供电。每一保护屏均分别从|段直流母线、Ⅱ段直流母线各引一路馈线,形成双路电源供电,双路电源工作方式有几种设计方案:方案一,正常时一路工作,另一路作冷备用,两路电源在保护屏上并接,一套直流系统故障或检修时,人工手动切换。此方案接线简单,但如果运行人员不小心同时投上两路电源馈线开关,将造成两组蓄电池组并联运行。方案二,与方案一基本相同,只是在保护屏上增加一单刀双投开关,可有效避免操作失误造成两组蓄电池并联运行。方案三,在方案一的基础上,在保护屏增加一自动切换装置,正常工作时由一路电源供电,另一路电源热备用,故障时自动切换。此方案接线较复杂,但自动化程度较高。考虑到一套直流系统失电的故障机率较低,本着简单可靠的原则,本文推荐采用方案二。

220kV、110kV配电装置直流供电有采用辐射供电方式的设计,也有采用环网供电方式的设计。采用辐射供电主要优点是:网络接线简单、可靠,易于查找接地故障点;主要缺点是:直流馈线柜需设置较多动力馈线开关,控制电缆用量较大,经济性较差。220kV、110kV配电装置采用环网供电主要优点是:减少控制室与配电装置场地电缆,减少直流馈线柜动力馈线开关,经济上较合理。因为新设计220kV及以下变电所断路操作机构普遍采用弹簧贮能机构,贮能电机功率不大,贮能电机属不经常短时负荷,环网供电在技术上已可满足要求,在变电所也有多年运行经验,所以本文认为220kV、110kV配电装置宜采用环网供电。

三、直流电缆截面选择

向220kV、110kV及10kV配电装置供电的直流电缆,不同电力设计院选择的电缆截面差别较大,不同运行单位的要求也不大一样,在工程中比较常见的截面有4mm2、6mm2、10mm2等。规程只对电磁操作机构合闸回路电缆截面提出明确要求,对目前普遍使用的弹簧贮能机构电机电源直流电缆截面没有提出明确的要求。因为贮能电机功率通常都不大,电缆载流量通常不会对电缆截面选择产生影响,因此本文将从电压降的角度分析弹簧贮能机构电机直流电源电缆截面选择。

断路器弹簧贮能机构贮能电机正常工作的电压范围一般为(-15%～+10%)直流系统标称电压。对控制与动力合并供电的直流系统,在正常浮充运行情况下,直流母线电压为105%标称电压,在事故放电情况下,直流母线电压通常为87.5%标称电压。因此从理论上分析,正常浮充运行情况下,弹簧贮能机构电机直流电源电缆电压降达到20%都可满足要求,但是在事故放电情况下,电压降不能大于2.5%。如果按照后者选择弹簧贮能机构电机直流电源电缆截面,按典型户外敞开布置220kV变电所,最远间隔此电缆长度在200～250m之间,220kV断路器弹簧贮能电机额定功率通常在500～1200W之间,额定电流一般在5～11A,按此条件,根据规程给出公式:

Scac—计算电缆截面,mm2;

p—电阻系数,铜导体0.0184Ωmm2/m;

L—电缆长度,m;

lca—回路短时工作电流,A;

ΔUp—回路允许电压降,V。

计算出电缆截面达到30mm2以上,这个截面电缆在直流馈线柜和间隔端子箱上接线都比较困难,实际工程中没有使用。如果按电压降20%计算,电缆截面4mm2就满足要求了。断路器弹簧贮能机构,电机一次贮能可满足断路跳闸一次、合闸一次,全所事故停电后,备用电源合闸或恢复供电,利用贮能弹簧剩余能量可满足断路器合闸要求,因此本文认为贮能电机电源电缆截面选择可不考虑事故放电情况,仅按正常浮充电情况考虑即可。设计时,考虑一定的裕量,可按照电压降10%进行选择,计算出电缆截面在6～10mm2之间。

变电所蓄电池个数选择,先按正常浮充电时母线电压要求确定个数,再校验均衡充电时电压是否合理,最后确定蓄电池终止电压。