浅谈110kv变电站的电气自动化设计

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1、浅谈llOkV变电站的电气自动化设计摘要对HOkV变电站的电气口动化设计进行探讨。关键词HOkV;电气自动化;设计HOkV变电站是电力配送的重要环节,也是电网建设的关键环节。随着科学技术的不断进步，断路器交流操作技术的成熟,保护和监控系统安全可靠性的提高和对室外环境的适应范围扩大，无人值班HOkV变电站必然向“三无气即无人值班、无房屋建筑、无电缆沟道）方向发展。但常规的一、二次设计和传统的二次设备已经难以满足要求,必须研制和开发全微机化的自动化系统。1计算机监控系统1」设计原则变电站监控系统采用成熟先进的计算机监控系统，按无人值班设计。设计原则如下：1）计算机监控系统为分层分布式网络结构，

2、变电站采用具有远方控制功能的计算机监控系统，不设置远动专用设备。并简化计算机监控系统后台部分。2）计算机监控系统完成对变电站内所有设备的实时监视和控制,数据统一采集处理,资源共享，不再另外设置其他常规的控制屏以及模拟屏。3）计算机监控系统的电气模拟量采集采用交流采样。4）保护动作及装置报警等重要信号采用硬接点方式输入测控单元。5）远动数据传输设备冗余配置，计算机监控主站与远动数据传输设备信息资源共享，不重复采集。6）计算机监控系统具备防误闭锁功能，能完成全站防误操作闭锁。7）全站设一套双时钟源GPS对时系统,实现站控层、间隔层及保护装置的时钟同步。8）计算机监控系统具有与电力调度数据专网的

3、接口，软、硬件配置应能支持联网的网络通信技术以及通信规约的要求。9）向调度端上传的保护、远动信息量按现有相关规程执行。10）计算机监控系统的网络安全应严格按照电力监管会2004年5号令《电力二次系统安全防护规定》执行。1.2监控范围1）各电压等级的断路器以及隔离开关、电动操作接地开关、主变压器中性点隔离开关;2）主变压器的分接头调节及35（10）kV无功补偿装置自动投切;3）站用电控制及站用电源备用自投;4）宜流系统和UPS系统;5）通信设备及通信电源告警信号;6）图像监视及安全警卫系统的报警信号。1.3操作控制方式变电站监控系统要满足无人值班要求。操作控制功能按集控中心（调度端）、站控层

4、、间隔层、设备级的分层操作原则考虑。操作权限由集控屮心（调度端）、站控层、间隔层、设备级的顺序层层下放。原则上站控层、间隔层和设备层只作为后备操作或检修操作手段，这三层的操作控制方式和监控范围可按实际要求和设备配置灵活应用。此外在强电二次回路还应具有备用操作手段。在监控系统运行正常的情况下，任何一层的操作，设备的运行状态和选择切换开关的状态都应处于计算机监控系统的监视之中。在任何一层的操作时，其他操作级均应处于被闭锁状态。系统出现故障（软硬件）吋，应能立即发信至集控站或调度端并闭锁远方控制。1.4系统配置站控层设备主要包括主机兼操作员站、远动主站、公用接口装置、打印机、GPS对时装置和网络

5、系统等。按无人值班方式设计，变电站计算机监控系统后台部分应进行相应的简化，如不设置操作员站，只预留就地操作的便携机接】Io站控层数据库建库以及主接线图等宜按变电站远景规模设置，便于以后扩建工程的实施。间隔层设备按一次间隔划分。间隔层各种设备和器件应达到IEC60255抗电磁干扰标准。1.5系统网络结构计算机监控系统采用分布式网络结构，站控层网络采用TCP/IP协议的以太网。站控层网络采用单网配置。间隔层网络采用现场总线网或以太网。网络媒介采用屏蔽双绞线或光纤。1.6系统功能计算机监控系统实现对变电站可靠、合理、完善的监视、测量、控制，并具备遥测、遥信、遥调、遥控等全部的远动功能，具冇与调度

6、通信中心交换信息的能力。具体功能要求按有关规程规范执行。2二次设备布置1）变电站二次设备一般采用集中布置的方式。继电器室与监控设备室可合并布置或分隔开來。2）变电站二次设备柜体结构、外形及颜色均应统一。根据实际工程需要，选择合理的保护装置和监控系统测控装置组屏方案。3）计算机监控系统的站控层设备及llOkV系统和主变压器的保护柜、测控柜及相应的直流柜、电能表柜、故障录波器等二次设备和通信设备屏柜集屮布置于主控制楼继电器室内。4）35（10）kV测控保护一体化装置就地布置在35（10）kV开关柜上。5）继电器室应考虑的备用屏位占总屏位的10%左右。3直流系统直流系统额定电压采用220V或11

7、0V,单母线分段接线,设一组阀控式铅酸諮电池组和双套冗余配置的高频开关电源充电装置，设置一套微机型直流接地口动检测装置。规模较大的或半地下的llOkV变电站，也可设置两组阀控式铅酸蓄电池组。蓄电池容量按2h事故放电时间考虑，蓄电池容量一般为100〜200Ah（110V为200Ah）o每组蓄电池由103〜104只（110V为52只）阀控式密封铅酸蓄电池组成,不设端电池。蓄电池与其他二次设备共同布置在继电器室，不单独设置蓄电