有关110kv变电站电气自动化应用探究

2012-08-15安徽省阜阳市国投新集刘庄煤矿程福顺

电子世界 2012年15期

关键词：电子式测控互感器

安徽省阜阳市国投新集刘庄煤矿程福顺

从实践来看，110kv变电站不仅是电力配送的主要环节，而且还是电网建设的重要环节。随着科学技术的进步以及断路器操作技术成熟，电气自动化“无人值班”必然向着无人值班、无电缆沟道以及无房屋建筑等方向发展。

一、变电站自动化技术

对于110kv变电站电气自动化技术而言，目前国内主要采用的是站内监控，它主要是以远动数据采集及其控制作为基础，其电网调度控制与保护是相互独立的两个环节，这一特点更加符合国情的需要。110kv变电站自动化技术主要表现在以下几个方面：

1.控制系统

110kv变电站主要采用了当前最成熟的计算机控制系统，并按照“无人值班”的要求对系统进行设计，坚持的总体原则是：(1)监控系统采用的是网路分布结构，其站控层网络主要采用的是单网配置TCP/IP协议，间隔层主要采用的是现场总线或以太网，而网路则主要是以光纤或双绞线为媒介；(2)系统的监控范围主要包括电压断路器、基地开关、隔离开关、主变中性点、无功补偿投切、主变分接头的调节、电源设备的占用、直流与UPS系以及通信设备和通信电源、警报系统等；(3)监控系统的主要功能是对站内的相关设备进行实时的监控，并对相关数据统一采集和处理，其中电气信号主要以模拟量的采集来实现交流采样活动，报警信号主要采用的是硬接点方式实现测控元件的输入，此外该系统还具备可防误闭锁之功能，GPS装置可保证站内的站控层和间隔层保护同步。该系统还具有和电力调度数据特殊网线相连接的智能接口；(4)监控系统的安全性能指标应当符合《电力二次系统安全防护规定》的要求，并且其上传的保护远动信息应当严格按照相关的规程具体执行。

2.二次设备分布与UPS系统

110kv变电站自动化控制系统中的二次设备，主要采用了集中的布置模式，其中继电器与监控设备可以合并一室，也可以隔开布置。110kv变电站二次设备的结构、外壳颜色和外形都采用了统一样式了，同时还选择了合理的装置和监控设备及测控系统。监控系统站控层设备、变压器柜、110kV系统测控柜以及相应的电能表柜和故障录波器等二次电气设备，都集中分布在主控制楼之中，且与继电装置同处一室。继电保护装置的放置室一般都有备用的屏位，且备用屏位将占继电器室的十分之一左右。一般而言，变电站内均设有交流不停电电源系统，也就是UPS系统，其容量一般在3kvA左右，它是110kv变电站内监控系统、继电保护装置等重要二次设备电源，不会出现停电问题。

二、110kv变电站电气自动化应用

基于以上对110kv变电站电气自动化技术的分析可知，正是由于自动化技术可以实现无人值守的目标，而且还能节约很大一部分资源，因此应用也比较广泛。

1.共网传输技术的应用

从实践来看，电子式互感器主要采用的是将IEC组网方式和间隔层实现通信，从而可以有效的分析共网传输模式对保护特性产生的影响，主要目的在于实现通信保护与同步技术的实用化功能。测控I/O与保护操作箱二者合一的智能终端安装在就地开关端子箱中，同时还采用了GOOSSE通信技术来实现母差、线路以及主变压器保护跳闸功能；为了进一步简化该网络的结构配置，并实现组播流量的优化配置，过程层的交换机与二次设备，可支持动态组播协议高精度的冗余对时，适应于110KV变电站自动化系统扩建和网络配置的改造。110kV变电站保护、测控以及电度表等都可以通过IEC网络进行采样，而电压的切换主要是由保护、测控以及电度表来实现自动处理。其中，电度表所采集的电量信息主要采用了MMS协议来传送采集终端；网络通信中的同步技术与相关的设备具有一定兼容性、稳定性以及可靠性，这是110KV变电站自动化控制技术得以成功应用的核心。

2.电子互感器的应用

实践中，虽然是110kV变电站，但其电压保护等级通常都是按照220kV变电站的电压等级来配置的；在110KV变电站电气化自动化系统中，为了有效的实现110kV变电站电气化系统的双套保护方案，可将其电子互感器的远端模块与合并单元的设计成独立的双套采样回路设备，同时还要着重对电子式、纯光纤以及常规互感器配合对保护所产生的影响进行研究。从实践来看，l10kV变电站自动化控制系统的线路与桥电子式的互感器主要采用了罗氏原理，及电压与电流相互组合的互感器，从而可以有效的避免电压电流互感器出现同步问题。从110KV变压器电气自动化应用实践来看，该系统中的主变套管电流互感器主要采用的是全光纤、互感器配置方案，同时还进行了电子式和纯光互感器的配合对母差保护试点。从110KV变压器电气自动化应用实践来看，1l0kV变电站电气自动化线路的光差保护主要依靠两个端口来实现，其中一端主要采用的是电子式的互感器，而另一端主要采用的是常规式的互感器，通过这两个端口的有效配合，可对110KV变压器电气自动化控制线路的保护影响加强研究。