【正文】 remely essential. The transformer substation synthesis automated system is functions and so on collection protection, survey, control, far biography in a body, uses the microputer and the working, and fully realizes data sharing set of electrical power system two equipment automated installments using the digital munication with the digital microputer protection, the monitoring technology and move the correspondence far the widespread popularization, the electrical power system transformer subs tation automated level have had the radical transformation. The tran sformer substation nobody duty work implementation, causes the power supply department to propose。the downsizing for efficiency。 the work to be able to succeed the realization, has obtained the obvious economic efficiency and the social efficiency, enhanced the electric power ente rprise39。s labor productivity, promoted the electrical work security stable movement, impelled the electric power production management mod ernization, to enhanced the electrical work the security, the eco nomical movement level plays the positive role, therefore carried on the transformer substation synthesis automation construction to bee the current electrical power system development the inevitable trend. 【 Keywords】 Integrated Electric Power System Substation Micro Computer Monitoring 4 第一章 110kv無人值班變電站綜合自動化的改造 上世紀 90年代期間，改造的 110 kV變電站基本上采用的是基于在 RTU基礎上加一臺微機為中心的當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)，不但未涉及繼電保護，就連原有傳統(tǒng)的控制屏臺仍予保留。自動化程度低，效率低下，而且安全系數(shù)不高。隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術及通信技術的飛速發(fā)展，結 合變電站實際運行情況，研制成功了各種分散式變電站自動化系統(tǒng)并投入運行，一經(jīng)過這么多年的實際運行經(jīng)驗和變電站自動化技術的不斷更新和完善，實現(xiàn)了對遠方變電站的“四遙”功能，即遙測、遙信、遙控、遙調功能。通過“四遙”系統(tǒng)可完成對變電站電氣運行狀態(tài)的監(jiān)視、測量、控制和調節(jié)，使自動化程度、安全系數(shù)及效率大大提高。在變電站綜合自動化系統(tǒng)方面，許多學者已經(jīng)做了很多有價值的研究【 2q】，文章以增城的荔電降壓站改造情況進行分析，并提出建議。 2增城荔電降壓站的改造情況隨著電力體制改革的進一步深化，電網(wǎng)得到迅速發(fā)展，城、鄉(xiāng)電網(wǎng)加 快建設和改造，越來越多的供電部門己積極開展了變電站無人值班的實踐。變電站無人值班工作的實施，使供電部門提出的“減員增效”工作得以成功實現(xiàn)，取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，提高了電力企業(yè)的勞動生產率，促進了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，推動了電力生產管理的現(xiàn)代化，對提高電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行水下起到了積極的作用。從無人值班變電站設備的性價比或投資效益來看，各種技術裝備各有其特點，并無優(yōu)劣之分，只是不同的技術裝備適應不同場合。對于新建變電站或者投運年限較長，一、二次設備老化比較嚴重的變電站，采用綜合自動化方式較為合理。而對 于投運年限不長，二次設備仍可利用的變電站來說采用常規(guī) RTU方式比較合理。如果考慮變電站與當?shù)夭僮骰蛘哒f考慮改造過渡，或有人向無人逐步過渡的話，則采用變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)較為合理?；谏鲜鲈颍龀堑睦箅娊祲赫静捎玫氖潜容^成熟的南京南瑞 RCS9000綜合自動化系統(tǒng)。 110 kV荔電降壓站的規(guī)模為： 2臺 40[VIVA主變、 2條 llO kV進線、 18條 10 kV饋線、 2組站用變、 2組 1 10 kV斷路器、 2組兒 0 kV隔離刀閘、 2組 110 kV電流互感器、 2組的 110 kV電容式電壓互感器及 2組 1 10 kV避雷器。本次改造主要是將老舊的斷路器，隔離刀更換成新式的西門子生產的 SF6開關和隔離刀閘，更換了 10 kV饋線柜 24面并增加了相應的 5 饋線保護，更換了 380 V站用交流屏系統(tǒng)，更換了照明、消防和五防系統(tǒng)，更換了新的電能 EAC系統(tǒng)；增加了 2組 110 kV電容式電壓互感器、 4組 10 kV電容器組及相應的電容器保護、直流系統(tǒng)、 1 10 kV線路保護系統(tǒng)、變壓器保護測量系統(tǒng)、光纖通訊系統(tǒng)、變壓器 10 kWJ,電阻接地保護系統(tǒng)、電 u?匕 EAC系統(tǒng)及變電站綜合自動化系統(tǒng)。 110 kV電壓等級部分 110 kV變 電站高壓部分： 110 kV電容式電壓互感器取 110 kV進線的一相電壓從而得知進線的電壓是否異常， 110 kV電流互感器取 110 kV三相進線的電流，電流互感器把大電流按～定 LLff,J變?yōu)樾‰娏?，提供各種儀表和繼電保護用的電流，將二次系統(tǒng)與高電壓隔離。不僅保證了人身和設備的安全，也使儀表和繼電器的制造簡單化、標準化，提高了經(jīng)濟效益。更換的 110 kV隔離刀閘部分具有遠方控制功能：通過加裝輔助開關使刀閘的閉合狀態(tài)和分開狀態(tài)，地刀的接地狀態(tài)和不接地狀態(tài)傳送到通訊柜，通訊柜和變電站后臺主機相連，產生的信號在微機上直觀的反映出來。在后臺可以直接控制刀閘的分開與閉合。刀閘的接地刀具有電磁閉鎖功能，防止帶接地刀合刀閘誤操作情況發(fā)生。帶接地刀的刀閘并裝有連鎖機構，以保證隔離開關的正確操作。 110 kV斷路器采用的是西門子生產的戶外型敞開式 SF6開關，在后臺微機上可以直接看到開關的分開和閉合狀態(tài)，在后臺主機接線圖上可以進行分合開關功能。開關具有電流過流、速斷、重合閘功能，通過加二次電流可以在后臺微機上模擬出來。后臺自動化系統(tǒng)具有 SF6氣體壓力不足告警等功能反映開關設備運行狀況。 110 kV變壓器加裝測量、保護功能：變壓器的 主保護采用二次諧波制動的差動保護、重瓦斯保護、不帶延時的差流速斷作為差動保護；后備保護采用 10． 5 kV相間電壓閉鎖的一次過電流保護，有選擇跳分段或主變及電容器開關。另外負荷保護延時作用與報警信號，輕瓦斯保護作用與報警信號，低壓斷線作用信號。變壓器備自投裝置啟動條件：在二臺主變分裂運行狀態(tài)下，運行主變差動、瓦斯保護動作跳變壓器及電容器開關。主變二次無電壓、一次無電流，自投備用主變兩側開關，并保證自投一次。測量回路在后臺微機上可以反映出變壓器兩側的電壓、電流、變壓器溫度、變壓器油溫度、變壓器電壓檔位、變壓器負 荷等情況，在后臺微機上通過控制電路可以調節(jié)變壓器的電壓，從而達到變壓器的安全運行。 6 10 kV電壓等級部分 10 kV母線采取單母線分段接線方式， lO kV高壓開關柜采用手推小車型中制式開關柜，開關采用的是德國施奈德生產的 10 kV真空斷路器。 10 kV單母線分段接線方式可以給重要用戶接 2條出線以保證供電的可靠性，并且檢修和維護的時候不用整個母線全停，從而增加了經(jīng)濟效益。 10 kV部分的將控制、 I／ O、閉鎖、保護等單元裝在高壓開關柜上，通過網(wǎng)絡通訊線與主控室通訊柜相連，并與管理機和遠方調度中心通信。 10 kV出線柜具有兩相式電流速斷和反時限保護。低頻減載保護，具有三輪低頻減載，當頻率恢復正常時，按逆順原則，自動恢復重要用戶供電。 10 kV電容器保護：兩相式電流速斷和反時限保護， 10 kV相間過電壓保護， 10 kV相間低電壓保護，零序過電壓保護 (電壓取白電容器放電線圈開 N角電壓 )。 10 kV母線具有分段各自投裝置功能：在 2臺主變分裂運行狀態(tài)下，一臺主變差動、瓦斯保護動作，跳變壓器及電容器開關，主變一次無電流，二次無電壓。檢測另一臺主變二次有電壓，自投分段開關，并保證自投一次。使供電可靠性大大提高。 10 kV的控制回路一般用交流和直流電源，本站采用是直流電源控制回路，控制回路的總開關控制整個回路，分開關控制每個高壓柜，這樣能減少對高壓柜電子設備的干擾，同時提高了設備操作的安全性和靈活性。 站用電系統(tǒng)和照明系統(tǒng) 變電站的站用電系統(tǒng)，是保障變電站安全、可靠運行的一個重要環(huán)節(jié)。一旦站用電系統(tǒng)出現(xiàn)問題，將直接或間接地影響變電站安全、可靠運行，嚴重時會擴大事故范圍，造成故障停電。老式變電站站內用電 10 kV采用負荷開關熔斷器組保護，對于無人值班變電站，站用電源的可靠轉換非常重要。采用雙投刀閘人為切換站用電 以低壓供電，根本不能對站用電實現(xiàn)遠方操作：而采用單相熔斷器保護，只是～種粗略概念，無法獲得全部保護信息；如果采用一般的空氣斷路器，又不能實現(xiàn)機械閉鎖而有效地防止站用變低壓并列及反串電，在實現(xiàn)綜合自動化的環(huán)節(jié)上，更不能實現(xiàn)信息共享。本站照明系統(tǒng)分直流和交流 2個系統(tǒng)，變電站正常運行時，交流照明系統(tǒng)工作；當故障發(fā)生時，直流系統(tǒng)照明工作，從而保證事故處理工作的順利方便進行。 7 變電站主控室綜合自動化系統(tǒng) 變電站綜合自動化是將變電站的二次設備 (包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電報護、自動裝置和遠動裝置等 )經(jīng)過功能的 組合和優(yōu)化設計，利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術和信號處理技術、實現(xiàn)對全站的主要設備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機保護，以及與調度通信等綜合性的自動化功能?，F(xiàn)將變電站綜合自動化系統(tǒng)具備的功能概括如下： (1)站內監(jiān)控功能 (SCADA功能 )此功能包括站內數(shù)據(jù)采集與處理、運行監(jiān)視及報警記錄、設備檢測與診斷、報表編輯生成修改與打印、人機交互聯(lián)系及系統(tǒng)維護管理、計算統(tǒng)計、歷史數(shù)據(jù)記錄、事件順序記錄 (SOE)、事故追憶、遠方通信等常用 SCADA功能。 (2)控制和調節(jié)通過鍵盤在屏幕所顯示的 畫面上對各可控設備進行開／合，投／退等控制操作，對各可調設備進行升／降、定值設定等調節(jié)控制。控制開關時可以按選擇 —— 返校 —— 執(zhí)行的方式實現(xiàn)每次操作一個對象的控制，也可以按批次控制、順序控制的方式一次對多個對象進行控制 (無論那種控制方式，都要具備完整的控制閉鎖功能 )。進行調節(jié)時可以一次調節(jié)一檔，也可以一次調節(jié)多檔，同樣具備完整的調節(jié)閉鎖和邊界報警功能。 (3)電壓無功控制對于 110 kV電壓等級變電站，變電站自動化系統(tǒng)實現(xiàn)分布式站內自動電壓無功控制 (VQC)。滿足遠方調整電壓無功，即通過自動化系統(tǒng)可在當?shù)乇O(jiān)控 系統(tǒng)或調度端實現(xiàn)遠方手動調整變壓器分接頭和投切電容器功能。 (4)對時系統(tǒng)對時要求是變電站自動化系統(tǒng)的最基本要求。 110 kV變電站自動化系統(tǒng)具有 GPS對時功能，定時完成由系統(tǒng)主機或由調度端發(fā)出的對站內間隔層設備的對時功能。 (5)五防閉鎖五防閉鎖功能是自動化必須考慮的主要問題之一。目前國內大多數(shù)變電站自動化沒有實現(xiàn)隔離開關的自動控制，電動隔離開關機械轉動的不可靠性是原因之一。這種由于一次設備帶來的不完善的自動化系統(tǒng)，不僅給運行維護管理帶來了麻煩，而且使得自動化系統(tǒng)的五防閉鎖必須和一些廠家的現(xiàn)場智能鑰匙 (智 能鎖控器 )配合使用。隨著一次設備的工藝質量提高，廠站電動隔離開關 8 使用情況基本沒有問題。本站隔離開關采用電動操作，自動化系統(tǒng)的五防閉鎖方案是比較完善和可靠的，站內有專門的五防系統(tǒng)，五防微機和監(jiān)控主機相連，微機五防和一次設備上的五防鎖配合使用。每次操作前，先在五防機上模擬操作，模擬完成無誤后方進行人工操作。防止誤造作發(fā)生，這樣大大提高安全性 (6)同期由于實現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián)是必然趨勢，故負責系統(tǒng)聯(lián)絡線聯(lián)絡變壓器的樞紐變電站仍需配備自動同期裝置，使待并列的兩個系統(tǒng)在電壓、頻率、相位角都能滿足條件的情況下進行并列操作，這 部分功能也應納入自動化系統(tǒng)。主控室內110 kV PT并列柜、 10 kV PT并列柜，在電壓滿足的條件下并列運行成功。 (7)EAC系統(tǒng)即電能計量系統(tǒng)電能量信息的管理對電力企業(yè)的發(fā)展有不可忽視的作用。本系統(tǒng)通過在高壓室每個出線柜和電容器柜安裝電能表，變壓器和站用變的電能表安裝在主控室專門的電度表屏上，然后通過專門的網(wǎng)線連接在通訊屏上?？梢苑奖悴樵冸娔艿挠泄Αo功、頻率等信息。 (8)消防系統(tǒng)由于值班人員的減少和自動化系統(tǒng)功能的完善，消防自動監(jiān)視設備納入了變電站自動化系統(tǒng)，能及時將煙霧、溫度等報警信息傳送給值 班人員或