摘要：35kV變電所綜合自動(dòng)化系統主要為無(wú)人值班形式，其設計應服從電網(wǎng)調度自動(dòng)化的總體設計，其配置、功能包括設備的布置應滿(mǎn)足電網(wǎng)、、經(jīng)濟運行以及信息分層傳輸、資源共享的原則。本文對35kV變電所微機保護及綜合自動(dòng)化系統設計進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞：變電所；微機保護；綜合自動(dòng)化系設計
0引言
變電站自動(dòng)化系統作為電網(wǎng)調度自動(dòng)化的一個(gè)子系統，應服從電網(wǎng)調度自動(dòng)化的總體設計。根據各方面的考證，我們先擬訂這里的二次系統設計基本情況如下：電氣二次設備室內布置主變壓器保護柜、交流柜、直流柜、通信機柜、通信電源及匯控柜等。
二次凹路監控、保護、測量均采用DC220V和AC100V／5A。35kV側不設電壓互感器，35kV橋斷路器備自投電壓取自lOkV母線(xiàn)。
10kV系統應無(wú)電源線(xiàn)。
各元件就地測量表計均采用測控或保護裝置所帶顯示功能，不再另設表計。其中電能計量?jì)H為內部考核使用，計費專(zhuān)用電能汁量應另行設計安裝。
35kV和10kV斷路器與隔離開(kāi)關(guān)之間防誤操作利用開(kāi)關(guān)柜本身的機械五防閉鎖裝置，故不再另設閉鎖措施。
1變電所綜合自動(dòng)化系統設計
變電所的綜合自動(dòng)化系統是將變電所的繼電保護裝置、控制裝置、測量裝置、信號裝置綜合為一體，以全微機化的新型二次設備替代機電式的二次設備，用不同的模塊化軟件實(shí)現機電式二次設備的功能，
用計算機局部網(wǎng)絡(luò )通信替代大量信號電纜的連接，通過(guò)人機接口設備，實(shí)現變電所的綜合自動(dòng)化管理、監視、控制及打印記錄等所有功能。
與常規變配電所的二次系統相比，變配電所綜合自動(dòng)化系統具有下列優(yōu)點(diǎn)：
(1)功能綜合化
(2)操作監視屏幕化
(3)結構微機化
(4)運行管理智能化
在本次設計中變電所綜合自動(dòng)化的監測和保護裝置采用分布式的微機遠動(dòng)終端，具有遙測、遙信、遙控、遙調等功能，安裝在各個(gè)間隔單元內。所有信息經(jīng)微機匯控單元，發(fā)送至控制端以實(shí)現遠方控制端對本變電所的遠方監控，所內不設當地微機操作界面，留有當地監控接口。
2變電所微機保護設計
在我們這里說(shuō)到微機保護提到目前一種先進(jìn)的自動(dòng)控制系統即SCADA系統，該系統的中文即為配電網(wǎng)監視控制和數據采集系統，我們可以看到配電網(wǎng)SCADA系統包括進(jìn)線(xiàn)監視，lOkV變電所自動(dòng)化(SA)，饋線(xiàn)自動(dòng)化(FA)，變壓器巡檢與無(wú)功補償。其中進(jìn)線(xiàn)監視是指對配電網(wǎng)進(jìn)線(xiàn)變電站的開(kāi)關(guān)位置，母線(xiàn)電壓，線(xiàn)路電流，有功和無(wú)功功率以及電量的監視。饋線(xiàn)自動(dòng)化(FA)是指在正常情況下，遠方實(shí)時(shí)監視饋線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)與聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和饋線(xiàn)電壓、電流的情況，而且能完成線(xiàn)路開(kāi)關(guān)的遠方合閘和分閘操作，在發(fā)生故障時(shí)獲取故障記錄，并自動(dòng)判別和隔離饋線(xiàn)故障區段以及恢復對非故障區域供電。變壓器巡檢是指對配電網(wǎng)中變壓器、箱式變的參數遠方監視。無(wú)功補償是指對補償電容器的自動(dòng)投切和遠方投切等。
從各種資料我們可以看出利用計算機系統(微處理器)采集和處理來(lái)自電力系統運行過(guò)程中的數據，并通過(guò)數值計算迅速而準確判斷系統中發(fā)生故障的范圍，經(jīng)過(guò)嚴密邏輯過(guò)程后有選擇性地執行跳閘等命
令。這種基于計算機系統的繼電保護裝置，就是微機保護。
微機保護具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)有強的綜合分析與判斷能力，自動(dòng)識別，排除干擾，可靠性高。
(2)微機保護的特性主要是由軟件決定的，具有較大，保護性能的選擇和調試方便。
(3)具有較完善的通信功能，便于構成綜合自動(dòng)化系統，提高系統運行的自動(dòng)化水平。
我們這里由于是35kV總降壓變電所設計，而且涉及到的都為一、二級負荷，因此考慮起見(jiàn)，我們這里需要增設備用電源自動(dòng)投切裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)備自投)。
在要求供電可靠性較高的變配電所中，通常設有兩路及以上的電源進(jìn)線(xiàn)。如果裝設備用電源自動(dòng)投入裝置(APD)，則當T作電源線(xiàn)路突然斷電時(shí)，在A(yíng)PD作用下，自動(dòng)將T作電源斷開(kāi)，將備用電源投入
運行，從而大大提高供電可靠性，保證對用戶(hù)的不間斷供電。
對備用電源自動(dòng)投入裝置的基本要求：
(1)不論什么原因失去丁作電源，APD都能迅速起動(dòng)并投入備用電源；
(2)在T作電源確已斷開(kāi)、而備用電源電壓也正常時(shí)，才允許投入備用電源；
(3)APD應只動(dòng)作一次，以免將備用電源重復投入性故障回路中；
(4)當電壓互感器二次回路斷線(xiàn)時(shí)，APD不應誤動(dòng)作。
3 安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統
3.1方案綜述
Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化監控系統在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設備組成，并用分層、開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò )系統實(shí)現連接。站控層設備包括監控主機，提供站內運行的人機聯(lián)系界面，實(shí)現管理控制間隔層設備等功能，形成全站監控，并與遠方監控、調度通信；間隔層由若干個(gè)二次子系統組成，在站控層及站控層網(wǎng)絡(luò )失效的情況下，仍能獨立完成間隔層設備的就地監控功能。
針對工程具體情況，設計方案具有高可靠性，易于擴充和友好的人機界面，性能價(jià)格比*，監控系統由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網(wǎng)絡(luò )結構，站控層網(wǎng)絡(luò )采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)。站控層網(wǎng)絡(luò )采用單網(wǎng)雙機熱備配置。
3.2應用場(chǎng)所：
適用于公共建筑、工業(yè)建筑、居住建筑等各行業(yè)35kV以下電壓等級的用戶(hù)端配、用電系統運行監視和控制管理。
3.3系統結構
3.4系統功能
3.4.1 實(shí)時(shí)監測
Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統，以配電一次圖的形式直觀(guān)顯示配電線(xiàn)路的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。
3.4.2 報警處理
監控系統具有事故報警功能。事故報警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護裝置動(dòng)作信號；預告報警包括一般設備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量或溫度量越限等。
1）事故報警。事故狀態(tài)方式時(shí)，事故報警立即發(fā)出音響報警（報警音量任意調節），操作員工作站的顯示畫(huà)面上用顏色改變并閃爍表示該設備變位，同時(shí)彈窗顯示紅色報警條文，報警分為實(shí)時(shí)報警和歷史報警，歷史報警條文具備選擇查詢(xún)并打印的功能。
事故報警通過(guò)手動(dòng)，每次確認一次報警。報警一旦確認，聲音、閃光即停止。
次事故報警發(fā)生階段，允許下一個(gè)報警信號進(jìn)入，即次報警不覆蓋上一次的報警內容。報警處理具備在主計算機上予以定義或退出的功能。
2）對每一測量值（包括計算量值），由用戶(hù)序列設置四種規定的運行限值（物理下限、告警下限、告警上限、物理上限），分別定義作為預告報警和事故報警。
3）開(kāi)關(guān)事故跳閘到次數或開(kāi)關(guān)拉閘到次數，推出報警信息，提示用戶(hù)檢修。
4）報警方式。
報警方式具有多種表現形式，包括彈窗、畫(huà)面閃爍、聲光報警器、語(yǔ)音、短信、電話(huà)等但不限于以上幾種方式，用戶(hù)根據自己的需要添加或修改報警信息。
3.4.3 調節與控制
操作員對需要控制的電氣設備進(jìn)行控制操作。監控系統具有操作監護功能，允許監護人員在操作員工作站上實(shí)施監護，避免誤操作。
操作控制分為四級：
第控制，設備就地檢修控制。具有優(yōu)先級的控制權。當操作人員將就地設備的遠方/就地切換開(kāi)關(guān)放在就地位置時(shí)，將閉鎖所有其他控制功能，只進(jìn)行現場(chǎng)操作。
級控制，間隔層后備控制。其與第三級控制的切換在間隔層完成。
第三級控制，站控層控制。該級控制在操作員工作站上完成，具有遠方/站控層的切換。
第四級控制，遠方控制，優(yōu)先級。
原則上間隔層控制和設備就地控制作為后備操作或檢修操作手段。為防止誤操作，在任何控制方式下都需采用分步操作，即選擇、返校、執行，并在站級層設置操作員、監護員口令及線(xiàn)路代碼，以確保操作的性和正確性。對任何操作方式，保證只有在上一次操作步驟完成后，才進(jìn)行下一步操作。同一時(shí)間只允許一種控制方式。
納入控制的設備有：35kV及以下斷路器；35kV及以下隔離開(kāi)關(guān)及帶電動(dòng)機構的接地開(kāi)關(guān)；站用電380V斷路器；主變壓器分接頭；繼電保護裝置的遠方復歸及遠方投退連接片。
3）定時(shí)控制。操作員對需要控制的電氣設備進(jìn)行定時(shí)控制操作，設定啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)間，完成定時(shí)控制。
4）監控系統的控制輸出?？刂戚敵龅慕狱c(diǎn)為無(wú)源接點(diǎn)，接點(diǎn)的容量對直流為110V（220V）、5A，對交流為220V、5A。
3.4.4 用戶(hù)權限管理
系統設置了用戶(hù)權限管理功能，通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作系統可以定義不同操作權限的權限組（如管理員、維護員、值班員組等），在每個(gè)權限組里添加用戶(hù)名和密碼，為系統運行、維護、管理提供可靠的保障。
4 系統硬件配置
5 結語(yǔ)
在變電所綜合自動(dòng)化設計中，微機保護自然要作為討論，在我們這里微機保護的保護內容又表現為變壓器的微機保護，可以總結為以下幾點(diǎn)：變樂(lè )器差動(dòng)保護、后備保護、瓦斯保護、過(guò)電流保護、溫度保護、備自投保護，彈簧未儲能、斷路器分合閘等等。
參考文獻
[1]余程.35kV變電所微機保護及綜合自動(dòng)化系統設計．
[2]黃夫平.對現代35kV變電站系統主設計的探討[J].廣東科技.2012(03)
[3]謝玉蘭.結合實(shí)例淺談變電所綜合自動(dòng)化系統設計[J].西南民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2010(02)
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版．
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