綜合自動化變電站二次設(shè)備屏配置方案研究

隨著技術(shù)的進(jìn)步，自動集成技術(shù)已成為電站工具的一種流行方式。對傳統(tǒng)的“四遙”變電站進(jìn)行綜合自動化改造,不僅能夠延長傳統(tǒng)變電站的使用壽命,而且能夠滿足監(jiān)控端對于變電站信息全面采送的要求,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化的目的。但是,大部分電壓等級較高、一次系統(tǒng)比較復(fù)雜的傳統(tǒng)變電站(以下簡稱傳統(tǒng)站),無法實行全站同時停電以進(jìn)行綜合自動化改造,只能按照間隔逐間改造。這種改造方式涉及的站內(nèi)運行設(shè)備多,二次回路復(fù)雜,風(fēng)險很大。1數(shù)控系統(tǒng)屏位改造由于大多數(shù)傳統(tǒng)站不能實現(xiàn)全站停電改造,因此,需要協(xié)調(diào)運行的舊設(shè)備屏與新設(shè)備屏的位置排列關(guān)系,做到既要保證未停電間隔的正常運行,又要使停電間隔的改造工作順利進(jìn)行。如果沒有提前做好全面、細(xì)致的安排,將會打亂停電計劃,影響改造工作的順利進(jìn)行。綜合自動化變電站(以下簡稱綜自站)與傳統(tǒng)站二次設(shè)備屏的配置主要不同如下。大部分綜自站的站端監(jiān)控后臺系統(tǒng)安放于主控臺上(少數(shù)裝于二次屏),而傳統(tǒng)站的站端監(jiān)控功能主要依靠控制屏的光字牌信號實現(xiàn)。改造后,監(jiān)控后臺系統(tǒng)安裝于主控臺時不占用屏位,安裝于二次設(shè)備屏?xí)r占用1個屏位。交換機(jī)用于綜自站設(shè)備的連接和信息轉(zhuǎn)發(fā),作為全站通訊系統(tǒng)的“母線”,對于綜自站非常重要。站內(nèi)二次設(shè)備越多,交換機(jī)數(shù)量越多。傳統(tǒng)變電站不需要交換機(jī)。通常情況下,主控室需要安裝2個交換機(jī)屏,每個配電高壓室配置1個交換機(jī)屏,配電高壓室交換機(jī)屏不占用主控制室屏位。傳統(tǒng)站各個電壓等級的PT二次電壓通常在中央信號繼電器屏轉(zhuǎn)接,而綜自站的PT二次電壓在PT接口屏集中轉(zhuǎn)接。PT接口屏一般按照電壓等級組屏。例如,站內(nèi)存在220kV,110kV和10kV3個電壓等級,則需要安放3個PT接口屏。作為綜自站間隔層分布式結(jié)構(gòu)的重要設(shè)備,測控裝置集成了傳統(tǒng)站遙控屏、遙信屏、遙測屏和控制屏的全部功能,負(fù)責(zé)本間隔所有信息的采集、上傳和下送。測控裝置按照間隔配置。以南瑞繼保生產(chǎn)的測控裝置為例,每個主變間隔共用1個屏,2個220kV線路間隔共用1個屏,3個110kV線路間隔共用1個屏,另外按照變電站規(guī)模須配置2～3個公用測控屏。通訊管理機(jī)是協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置,用于實現(xiàn)RS-485、RS-232等協(xié)議與以太網(wǎng)協(xié)議的轉(zhuǎn)換,再通過交換機(jī)完成信息轉(zhuǎn)發(fā)。通訊管理機(jī)一般占用1個或2個屏位,也可與交換機(jī)共屏。遠(yuǎn)動通信機(jī)用于完成站端系統(tǒng)上送調(diào)度端信息的格式訂閱,以及遠(yuǎn)方命令的向下發(fā)送。運動通信機(jī)單獨組1個屏。綜自站對于所有設(shè)備的時間同步性要求很高,因此所有信息的采集都附帶時標(biāo),以便于事故的分析和判斷。GPS對時屏可單獨組屏,也可與通訊管理機(jī)或遠(yuǎn)動通信機(jī)組屏?？梢钥吹?綜自站相對于傳統(tǒng)站增加了很多屏位,而且在綜自改造過程中,傳統(tǒng)站中的很多舊屏位不能移除,如中央信號繼電器屏、“四遙”屏等,因此新屏與舊屏位置的更替需要統(tǒng)籌布置,以保證綜自改造的順利進(jìn)行。在綜自改造過程中,針對屏位比較緊張的情況,應(yīng)遵循以下原則。(1)在綜自改造前對變電站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行充分考察,確定可以拆除的廢舊屏和空屏位,計算出可以有效利用的屏位。(2)對新屏安裝位置以及順序做出合理安排。準(zhǔn)備工作階段利用現(xiàn)有有效屏位搭建好公用設(shè)備,如:監(jiān)控系統(tǒng),交換機(jī)屏,PT接口屏等。(3)在屏位不足的情況下,可以考慮搭建臨時屏位,搭建臨時屏位的設(shè)備應(yīng)考慮運行風(fēng)險較小的設(shè)備。如:在220kV西鄉(xiāng)站改造過程中,由于屏位不足,在主控室2臺舊屏旁邊搭建了2臺交換機(jī)臨時屏位,待2臺舊屏拆除之后,再將交換機(jī)屏移入,這樣只造成短暫的通訊中斷,風(fēng)險可控。(4)在綜自改造過程中,根據(jù)可以及時退運屏位的順序安排停電順序,為下一個間隔預(yù)留好接入位置。最主要的是舊屏和新屏之間的交替更換,將舊的控制屏的間隔接入已安裝的測控屏,舊控制屏所有接入間隔移完之后退出屏位,即可安裝新測控屏為其他間隔預(yù)留。根據(jù)以上4項原則確定綜自改造屏位安排,在考慮停電順序優(yōu)化安排的基礎(chǔ)上,兼顧屏位布置的美觀和整齊,做好屏位安排,保證綜自改造的可靠進(jìn)行。2在重建過程中，風(fēng)險點的分析和控制措施被納入風(fēng)險控制2.1外部跳閘回路電纜誤動在涉及到外部跳閘或者開入回路的間隔改造時,由于綜自改造涉及回路眾多,如不采取嚴(yán)密的安全措施,極易發(fā)生誤碰,導(dǎo)致外部開關(guān)跳閘,或者因為失靈回路電纜誤短接,導(dǎo)致失靈保護(hù)開入,引起失靈保護(hù)誤動,跳開運行開關(guān)。最有效的安全措施是從兩側(cè),即在改造間隔側(cè)和外部開關(guān)操作箱所在屏兩端,解開跳閘電纜,并做好標(biāo)記。這樣,即使發(fā)生誤碰,也不會導(dǎo)致外部開關(guān)誤跳閘。綜自改造結(jié)束后,再將外部跳閘回路電纜在兩側(cè)恢復(fù)。具體措施如圖1所示。2.2運行屏的回轉(zhuǎn)在傳統(tǒng)站中,不規(guī)范接線方式的存在加大了綜自改造中的風(fēng)險。對于不規(guī)范的轉(zhuǎn)接回路,有2種解決辦法。本屏改造時不方便移走的回路,如涉及運行間隔的電流回路,在本屏轉(zhuǎn)接;涉及運行屏從本屏轉(zhuǎn)接的電壓回路,如運行屏跳外部開關(guān)與本屏共用電纜時,可以先進(jìn)行保留并做好標(biāo)記,如需在本屏預(yù)放電纜可預(yù)先放好電纜,待到相應(yīng)的運行屏改造時,再將轉(zhuǎn)接回路移除。如A屏有外部跳閘線而需在B屏轉(zhuǎn)接時,可以安排A屏先停電,將A屏的轉(zhuǎn)接回路移走之后,再安排B屏停電改造。對于不規(guī)范轉(zhuǎn)接回路的處理,要盡量避免帶電作業(yè),防止運行屏失去保護(hù),才能有效降低風(fēng)險。2.3pt二次中性點誤操作在綜自改造過程中,很容易造成PT二次回路短路以及PT二次中性點兩點接地。前者易造成PT二次空開跳閘或熔斷器燒毀,運行屏失去二次電壓,從而對采用電壓判據(jù)的保護(hù)造成影響;后者使PT二次中性點電壓產(chǎn)生偏移,可能造成以零序電壓為判據(jù)的保護(hù)誤動。(1)做好容易發(fā)生誤碰的PT二次電壓回路的絕緣保護(hù),尤其是采用屏頂小母線的PT回路,在移除舊屏?xí)r確保不發(fā)生屏頂小母線短路跳閘或者斷線,施工工具用絕緣膠布纏繞。(2)應(yīng)該首先查清楚PT二次中性點接地線位置,并做好記錄。在PT二次中性點施工時,應(yīng)在有監(jiān)控的情況下確保PT二次不失去接地點、不發(fā)生兩點接地。(3)在綜自改造收尾階段,拆除中央信號繼電器屏?xí)r,需要將PT二次中性點接地線轉(zhuǎn)移至PT接口屏處,此時必須采用PT二次中性點短時兩點接地的方式。因此施工前,新、舊接地點的中性點N線最好用一根電纜相連,以減少短時兩點接地造成的中性點電壓偏移,然后再進(jìn)行施工。2.4負(fù)電兩端接地綜自改造中很容易造成運行中直流接地。當(dāng)發(fā)生正電兩點接地時,會造成開關(guān)偷跳;當(dāng)發(fā)生負(fù)電兩點接地時,會造成開關(guān)在故障時拒動。在施工過程中,應(yīng)該在有監(jiān)護(hù)的情況下工作,并做好施工工具的絕緣保護(hù),防止誤碰直流回路造成直流接地。2.5控回路電纜接入刀閘控制回路綜自改造過程中,在確保刀閘控制回路正確的前提下,先不將遙控回路電纜接入刀閘控制回路,而是從監(jiān)控后臺下發(fā)遙控分合命令,在端子箱處測量遙控回路電纜是否導(dǎo)通,確保遙控回路正確之后,再將其接入刀閘控制回路,從而保證刀閘遙控回路的正確性。2.6綜自改造的技術(shù)對策在綜自改造過程中嚴(yán)格執(zhí)行新的技術(shù)反措。由于傳統(tǒng)站的運行時間較長,很多設(shè)備及施工標(biāo)準(zhǔn)己不能滿足現(xiàn)在的技術(shù)要求,在綜自改造過程中要善于利用機(jī)會,尋找舊設(shè)備的不規(guī)范之處,加以改進(jìn)。如傳統(tǒng)站很多裝置的直流電源配置不符合要求,需要分別配置電源的裝置共用一路電源,在綜自改造過程中可以重新敷設(shè)電源電纜,使裝置電源配置滿足反措要求,提高設(shè)備運行可靠性。3