【導(dǎo)讀】隨著高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠提出了新的要求，求是電力企業(yè)的首要目標(biāo)。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技。運(yùn)行、維護(hù)、管理等方面都帶來(lái)了一系列自動(dòng)化技術(shù)的變革。系統(tǒng)，合理組態(tài)是工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用的重點(diǎn)。出了基于總線型的分散分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一種比較成熟和實(shí)用的系統(tǒng)，

　　

【正文】 除當(dāng)?shù)赝猓€需能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方查詢和整定保護(hù)定值，此功能還具有遠(yuǎn)方 /就地閉鎖，操作權(quán)限閉鎖等措施。 5 ） 系統(tǒng)內(nèi)各插件具有自診斷功能。 信息采集功能 分布式自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站，信息由間隔層 I/O 單元采集。常規(guī)四遙功能的 變電站，信息由 RTU 采集。電能量的采集宜用單獨(dú)的電能量采集裝置。系統(tǒng)對(duì)安全運(yùn)行中必要的信息進(jìn)行采集，主要包括以下幾個(gè)方面。 遙測(cè)量 (1) 主變壓器：各側(cè)的有功功率、無(wú)功功率、電流，主變壓器上層油溫等模擬量，模擬量均采用交流采樣，以提高精度。主變壓器有載分接開(kāi)關(guān)位置 (當(dāng) 30 用遙測(cè)方式處理時(shí) )。 (2) 線路：有功功率、無(wú)功功率、電流。 (3) 母線分段斷路器相電流。 (4) 母線：母線電壓、零序電壓。 (5) 電容器：無(wú)功功率、電流。 (6) 消弧線 圈零序電流。 (7) 直流系統(tǒng)：浮充電壓、蓄電池端電壓、控制母線電壓、充電電流。 (8) 所用變：電壓。 (9) 系統(tǒng)頻率，功率因數(shù)，環(huán)境溫度等。 遙信量 (1) 斷路器閘刀位置信號(hào)。 (2) 斷路器遠(yuǎn)方 /就地切換信號(hào)。 (3) 斷路器異常閉鎖信號(hào)。 (4) 保護(hù)動(dòng)作、預(yù)告信號(hào)，保護(hù)裝置故障信號(hào)。 (5) 主變壓器有載分接開(kāi)關(guān)位置 (當(dāng)用遙信方式處理時(shí) )，油位異常信號(hào)，冷卻系統(tǒng)動(dòng)作信號(hào)。 (6) 自動(dòng)裝置 (功能 )投切、動(dòng)作、故障信號(hào)，如 ：電壓無(wú)功綜合控制、低周減載、備用電源裝置等。 (7) 直流系統(tǒng)故障信號(hào)。 (8) 所用變故障信號(hào)。 (9) 其它有全站事故總信號(hào)、預(yù)告總信號(hào)；各段母線接地總信號(hào)；各條出線小電流接地信號(hào)；重合閘動(dòng)作信號(hào)；遠(yuǎn)動(dòng)終端下行通道故障信號(hào)；消防及安全防范裝置動(dòng)作信號(hào)等。 根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)及確保安全運(yùn)行需要，可增加相應(yīng)的特殊信號(hào)或?qū)σ恍┻b信量進(jìn)行合并。 遙控量 (1) 斷路器分、合。 31 (2) 主變壓器有載分接開(kāi)關(guān)位置調(diào)整。 (3) 主變壓器中性點(diǎn)接地閘刀分、合。 (4) 保護(hù)及安全自動(dòng)裝置信號(hào)的遠(yuǎn)方復(fù)歸。 (5) 有條件的變電站高壓側(cè)備用電源遠(yuǎn)方投停。 (6) 有條件的變電站電壓無(wú)功綜控的遠(yuǎn)方投停。 (7) 有條件的變電站直流充電裝置的遠(yuǎn)方投停。 電能量 (1) 主變壓器各側(cè)有功電能量、無(wú)功電能量及其分時(shí)電能量。 (2) 各饋電線有功電能量、無(wú)功電能量。 (3) 用戶專用線有功電能量、無(wú)功電能量及其分時(shí)電能量和最大需量。 (4) 所用變有功電能量。 設(shè)備控制及閉鎖功能 1 ） 對(duì)斷路器和刀閘進(jìn)行開(kāi)合控制。 2 ） 投、切電容器組及調(diào)節(jié)變壓器分接頭。 3 ） 保護(hù)設(shè)備的檢查及整定值的設(shè)定。 4 ） 輔助設(shè)備的退出和投入 (如空調(diào)、照明、消防等 )。 以上控制功能可以由運(yùn)行人員通過(guò) CRT 屏幕進(jìn)行操作。在設(shè)計(jì)上保留了手動(dòng)操作手段，并具有遠(yuǎn)方 /就地閉鎖開(kāi)關(guān)，保證在微機(jī)通信系統(tǒng)失效時(shí)仍能夠運(yùn)行和操作，包括可手動(dòng)準(zhǔn)同期和捕捉同期操作。在各間隔的每個(gè)斷路器設(shè)置按鈕或開(kāi)關(guān)式的一對(duì)一 “分 ”、 “合 ”操作開(kāi)關(guān)和簡(jiǎn)易的強(qiáng)電中央事故和告警信號(hào)。 為了防止誤操作，操作閉鎖主要包括： (1) 操作出口具有跳、合閉鎖功能和具有 (3) 當(dāng)站內(nèi)通信網(wǎng)退出運(yùn)行時(shí)，能滿足非 CRT 屏幕操作、五防閉鎖功能和適應(yīng)一次設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)維修操作的五防閉鎖功能。 32 (4) 根據(jù)一次設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)操作閉鎖功能。 自動(dòng)裝置功能 1 ） 根據(jù)系統(tǒng)潮流進(jìn)行無(wú)功自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，也可人工控制 (人工操作可就地、可遠(yuǎn)方 )。自動(dòng)控制時(shí)可根據(jù)電壓、潮流和無(wú)功負(fù)荷、變壓器抽頭位置信號(hào)由裝置進(jìn)行自動(dòng)控制調(diào)節(jié)變壓器抽頭位置或投退電容器組。 2 ） 低周減載。 110kV、 10kV 線路可由各自的保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，不用單獨(dú)配置低周減載裝置。整定值由各條線 路裝置自行整定。 3 ） 同期檢測(cè)和同期分閘。同步檢測(cè)斷路器兩側(cè)電壓的幅值、相位和頻率，并發(fā)出同期合閘啟動(dòng)或閉鎖信號(hào)。此功能可進(jìn)行檢無(wú)壓同期，亦能進(jìn)行手動(dòng)準(zhǔn)同期和捕捉同期。既能滿足正常運(yùn)行方式下的同期，亦能滿足系統(tǒng)事故時(shí)的同期。 同期功能有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式供選擇，同期裝置與通信網(wǎng)相互獨(dú)立。 4 ） 小電流接地選線功能?？赏ㄟ^(guò)采取 3I0、 3U0 及其增量來(lái)判斷是否有接地故障，也可用 5 次諧波方式 分析 接地故障，小電流接地選線功能與通信網(wǎng) 相互獨(dú)立，不依賴通信網(wǎng)的后臺(tái)機(jī)檢測(cè)。否則當(dāng)通信網(wǎng)故障時(shí)該功能即失去檢測(cè)報(bào)警功能。而規(guī)程規(guī)定小電流系統(tǒng)當(dāng)單相接地后允許 2h 帶故障運(yùn)行， 2h 后要立即切除故障線路。 據(jù)有關(guān)綜合自動(dòng)化站的運(yùn)行記錄，在雷雨季節(jié)時(shí)雷擊曾擊壞過(guò)站內(nèi)的通信網(wǎng)。若此時(shí)雷擊又同時(shí)造成 10kV 線路單相接地，則運(yùn)行人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路單相接地故障。時(shí)間長(zhǎng)了，若不及時(shí)處理，則有可能造成故障線路由單相接地發(fā)展成為兩相或三相接地短路故障。因此，小電流接地選線功能要獨(dú)立于通信網(wǎng)。 5 ） 事故錄波。對(duì)于 220kV 變電站的主變、 220kV 線路除了保護(hù)裝 置自帶故障錄波外，還設(shè)置了一套獨(dú)立的微機(jī)錄波屏，而 110kV 線路則用本身裝置記錄。 33 報(bào)警功能 對(duì)站內(nèi)各種越限，開(kāi)關(guān)合、跳閘，保護(hù)及裝置動(dòng)作，上、下行通道故障信息，裝置主電源停電信號(hào)，故障及告警信號(hào)進(jìn)行處理并作為事件記錄及打印。輸出形式有：音響告警、畫(huà)面告警、語(yǔ)音告警、故障數(shù)據(jù)記錄顯示 (畫(huà)面 )和光字牌告警 (光字牌報(bào)警回路采用編碼設(shè)計(jì)，主要是為了保證當(dāng)通信網(wǎng)故障退出時(shí)站內(nèi)仍能正常運(yùn)行。光字牌數(shù)量控制在 20 多只 )。 設(shè)備監(jiān)視功能 其中包括一次設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)、主變油溫監(jiān)測(cè)、火警監(jiān)測(cè)、環(huán) 境溫度監(jiān)測(cè)等 內(nèi)容 。當(dāng)上述各參量越過(guò)預(yù)置值時(shí)，發(fā)出音響和畫(huà)面告警，并作為事件進(jìn)行記錄及打印。 操作票自動(dòng)生成功能 根據(jù)運(yùn)行方式的變化，按規(guī)范程序，自動(dòng)生成正確的操作票，以減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并減少誤操作的可能性。 數(shù)據(jù)處理及打印功能 中調(diào)、地調(diào)、市調(diào)、運(yùn)行管理部門和繼保專業(yè)要求的數(shù)據(jù)可以以 歷史 記錄存檔，包 括 : 1 ） 母線電壓和頻率、線路、配電線路、變壓器的電流、有功功率、無(wú)功功率的最大值和最小值以及時(shí)間。 2 ） 斷路器動(dòng)作次數(shù)及時(shí)間。 3 ） 斷路器切除故障時(shí)故障電流和跳閘次數(shù)的累計(jì)值。 4 ） 用戶專用線路的有功、無(wú)功功率及每天的峰值和最小值以及時(shí)間。 5 ） 控制操作及修改整定值的記錄。 34 6 ） 實(shí)現(xiàn)站內(nèi)日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表的生成和打印，可將歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、打印及轉(zhuǎn)儲(chǔ)，并可形成各類曲線、棒圖、餅圖、表盤圖，該功能在變電站內(nèi)及調(diào)度端均能實(shí)現(xiàn)。 人機(jī)接口功能 具有良好的人機(jī)界面，運(yùn)行人員可通過(guò)屏 幕了解各種運(yùn)行狀況，并進(jìn)行必要的控制操作。人機(jī)聯(lián)系的主要 內(nèi)容 包括： 1 ） 顯示畫(huà)面與數(shù)據(jù)。 2 ） 人工控制操作。 3 ） 輸入數(shù)據(jù)。 4 ） 診斷與維護(hù)。 當(dāng)有人值班時(shí)，人機(jī)聯(lián)系功能在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)機(jī)上進(jìn)行，運(yùn)行人員利用 CRT 屏幕和鍵盤或鼠標(biāo)器進(jìn)行操作。當(dāng)無(wú)人值班時(shí)，人機(jī)聯(lián)系功能在上級(jí)調(diào)度中心的主機(jī)或工作站上進(jìn)行。 程通信功能 將站內(nèi)運(yùn)行的有關(guān)數(shù)據(jù)及信息遠(yuǎn)傳至調(diào)度中心及設(shè)備運(yùn)行管理單位，其中包括正常運(yùn) 行時(shí)的信息和故障狀態(tài)時(shí)的信息，以便調(diào)度中心人員及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀況及進(jìn)行事故處理。 可實(shí)現(xiàn)四遙和遠(yuǎn)方修改整定保護(hù)值、故障錄波與測(cè)距信號(hào)的遠(yuǎn)傳等。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可與調(diào)度中心對(duì)時(shí)或采用衛(wèi)星時(shí)鐘 GPS。 他功能 1 ） 具有完整的規(guī)約庫(kù)，可與各種 RTU 通信，滿足開(kāi)放性系統(tǒng)的要求。 2 ） 可在線設(shè)置各設(shè)備的通信參數(shù)及調(diào)制解調(diào)器參數(shù)。 3 ） 可進(jìn)行多種仿真 (遙信變位、事件記錄、遠(yuǎn)動(dòng)投退 )。 35 4 ） 在線診斷功能、在線幫助。 5 ） 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)檢索功能。 二次設(shè)計(jì)原則 變電站二次設(shè)備按功能分為四 大模塊： ① 繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置。 ② 儀器儀表及測(cè)量控制。 ③ 當(dāng)?shù)乇O(jiān)控。 ④ 遠(yuǎn)動(dòng)。四大模塊功能的各自不同的 發(fā)展 及其功能的相互滲透，為變電站自動(dòng)化提供了多種多樣的實(shí)現(xiàn)模式，可概括為兩種基本實(shí)現(xiàn)模式： ① 保護(hù)加集中 RTU 模式，面向功能。 ② 保護(hù)加分散 RTU 模式，面向?qū)ο蟆? 電器設(shè)備控制方式 主變壓器、站用變壓器各側(cè)斷路器以及 10kV、 110kV、 220kV 斷路器一般情況下均集中在控制室，通過(guò)就地監(jiān)控主站的就地監(jiān)控 計(jì)算 機(jī)進(jìn)行控制操作(但 網(wǎng)絡(luò) 中遠(yuǎn)動(dòng)主站亦可留有接口給地調(diào)進(jìn)行遙控，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)程而定 )，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中就地監(jiān)控主站退出運(yùn)行時(shí)則應(yīng)能分別在各元件的保護(hù)屏處進(jìn)行人工控制操作。 就地監(jiān)控計(jì)算機(jī)在操作時(shí)應(yīng)顯示該站的配電裝置的運(yùn)行狀態(tài)、通道狀態(tài)和各種電氣量，在每個(gè)操作步驟前應(yīng)給操作者提示，待確認(rèn)后方能操作。 主變壓器、站用變壓器、 220kV 線路、 110kV 線路、 10kV 設(shè)備及其母線設(shè)備保護(hù)和 10kV 母聯(lián)的控制保護(hù)均采用集中保護(hù)方式， 10kV 開(kāi)關(guān)柜上加一個(gè) “ 就地 /遠(yuǎn)動(dòng) ” 選擇開(kāi)關(guān)， 10kV 母聯(lián)斷路器的控制保護(hù)放在控制室，與10kV 自投裝置放在一起 (當(dāng) 10kV 裝置能可靠地抗震、抗高溫、抗電磁干擾時(shí)，也可以將 10kV 裝置裝配在 10kV 開(kāi)關(guān)柜上，以減少電纜聯(lián)接 )。 10kV 隔離開(kāi)關(guān)采用就地手動(dòng)操作 (除變低處的 10kV 隔離開(kāi)關(guān)外 )。主變變低 10kV 隔離開(kāi)關(guān)、 110kV， 220kV 隔離開(kāi)關(guān)采用就地電動(dòng)操作方式，可進(jìn)行就地和遙控操作，并設(shè)置 “ 就地 /遙控 ” 選擇開(kāi)關(guān)，同 時(shí)設(shè)有操作閉鎖措 36 施。專用母線接地刀閘裝設(shè)母線有電閉鎖操作裝置 (采用微機(jī)五防裝置，應(yīng)能與綜合自動(dòng)化裝置接口 )。用鍵盤或鼠標(biāo)操作斷路器、刀閘時(shí)靠后臺(tái)機(jī)內(nèi)的五防系統(tǒng)閉鎖，現(xiàn)場(chǎng)人工操作或維護(hù)操作時(shí)則靠另一套微機(jī)五防系統(tǒng)閉鎖。 測(cè)量 綜合自動(dòng)化的電氣測(cè)量均按部頒《電氣測(cè)量?jī)x表設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(SDJ9—87)的要求選擇測(cè)量點(diǎn)及測(cè)量?jī)?nèi)容、測(cè)量精度。在主變 220kV 側(cè)增加電流方向接法相反的分時(shí)計(jì)量的脈沖式有功電度表和無(wú)功電度表各 2 只，供關(guān)口表用。 全站的電氣量測(cè)量除了通過(guò)監(jiān)控主站及遠(yuǎn)動(dòng)主站讀取和記錄存盤外，在各元件的 保護(hù)裝置上的液晶顯示器上也應(yīng)能讀取有關(guān)的電氣量，主要是為了保證當(dāng)網(wǎng)絡(luò)或監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)主站退出運(yùn)行時(shí)該站所有設(shè)備的測(cè)量仍能滿足安全運(yùn)行。 同期并列點(diǎn)和同期方式 220kV 線路斷路器、 220kV 旁路兼母聯(lián)斷路器、 110kV 線路斷路器、110kV 旁路斷路器、 110kV 母聯(lián)斷路器及主變 220kV 側(cè)斷路器、 110kV 側(cè)斷路器處設(shè)同期并列點(diǎn)，同期方式為集中式和分布式手動(dòng)準(zhǔn)同期，正常情況下采用就地監(jiān)控計(jì)算機(jī)分布式手動(dòng)準(zhǔn)同期，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)主站退出運(yùn)行時(shí)，上述各元件的同期并列操作應(yīng)能在各自的保護(hù)屏處 (或中央信號(hào)屏處 )手動(dòng)進(jìn)行。 中央監(jiān)控 設(shè)事故信號(hào)及預(yù)告信號(hào)。斷路器事故跳閘啟動(dòng)事故音響，其它通道故障和裝置故障啟動(dòng)預(yù)告音響，信息除了能在就地監(jiān)控主站和遠(yuǎn)動(dòng)主站讀取及存盤 37 外，還能在中央信號(hào)屏上讀取及記錄。各裝置的故障信號(hào)應(yīng)能在各裝置上反映出來(lái)。 綜合自 動(dòng)化變電所的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 前期準(zhǔn)備階段 一般應(yīng)首先對(duì)整個(gè)站二次綜自系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行全面的了解。包括綜自裝置的安裝方式、控制保護(hù)屏、公用屏、電度表屏、交流屏、直流屏的數(shù)量和主要功能；了解一次主結(jié)線，各間隔實(shí)際位置及運(yùn)行狀態(tài)；進(jìn)行二次設(shè)備外觀檢查，主要有裝置外觀是否損壞，屏內(nèi)元件是否完好，接線有無(wú)折斷、脫落等；檢查各屏電源接法是否準(zhǔn)確無(wú)誤，無(wú)誤后對(duì)裝置逐一上電，注意觀察裝置反應(yīng)是否正確，然后根據(jù)軟件組態(tài)查看、設(shè)置裝置地址；連好各設(shè)備之間通訊線，調(diào)試至所有裝置通訊正常，在后臺(tái)機(jī)可觀察裝置上送數(shù)據(jù)。 調(diào)試階段 這個(gè)階段包 括一次、二次系統(tǒng)的電纜連接、保護(hù)、監(jiān)控等功能的全面校驗(yàn)和調(diào)試 。 首先檢查調(diào)試一次、二次系統(tǒng)的電纜連接，主要有以下 內(nèi)容 ： 開(kāi)關(guān)控制回路的調(diào)試 38 給直流屏控制電源、儲(chǔ)能電源或合閘電源，檢查一次開(kāi)關(guān)側(cè)儲(chǔ)能電源或合閘電源保險(xiǎn)是否合上，以免合閘時(shí)燒毀合閘線圈。合上裝置電源開(kāi)關(guān)和控制回路開(kāi)關(guān)，手動(dòng)逐一分合斷路器，檢查控制回路、斷路器位置指示燈顏色是否正確（合上斷路器后為紅色，跳開(kāi)斷路器后為綠色），反應(yīng)是否正常。如發(fā)現(xiàn)控制斷路器時(shí)位置指示燈熄滅 或紅綠燈全亮，要立即關(guān)閉控制直流電源，查找原因。應(yīng)注意如果裝置跳合閘保持回路需要與斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)跳合閘電流配合時(shí)，繼電器保持電流是否與斷路器控制回路實(shí)際電流值匹配。如果不匹配，當(dāng)繼電器保持電流比實(shí)際電流小時(shí)，將燒毀跳合閘保持繼電器；當(dāng)比實(shí)際電流大時(shí)，跳合閘不可靠或跳合 不成功。 斷路器本身信號(hào)和操動(dòng)機(jī)構(gòu)信號(hào)在后臺(tái)機(jī)上的反映 關(guān)于彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，彈簧未儲(chǔ)能信號(hào)