我公司11OKV 站微機保護測控綜合自動化系統改造

摘要：通過對公司11OkV變電站的自動化改造，提高了電力運行的可靠性、安全性、經濟性。

關鍵詞：變電站綜合自動化系統；電磁式保護裝置；站控層；間隔層

一、變電站改造前介紹

我公司110kv 變電站采用雙回路供電，一用一備。其中110kV 為內橋式接線，電源設備自投裝置。兩臺1O00OkVA 有載調壓變壓器并列運行。6kV 側分為四段，分別為I 一1 段、I 一2 段、11 一1 段、11 一2 段。11OkV 側采用的是北京開關廠生產的ZF4 一126 型六氟化硫成套組合電氣設備。110 kV及6kV 線路保護測量、主變壓器、車間變壓器的保護測量均采用傳統的電磁式保護裝置。由于電磁式元件存在著調試和維護工作量大，自動化程度低，不能遠方修改保護及自動裝置的定值和檢查其工作狀態，不能實現系統內設備間數據的共享，較易受環境的影響等不可避免的缺點，已經無法為變電站的安全經濟運行提供可靠的保證，難于適應現代化電網的控制要求。因此隨著變電站自動化技術的發展，網絡化通信技術和現代電子技術的進步，具有開放、分層分布式的結構，能夠無縫接入不同廠家的保護、測控裝置和其他站用智能設各，方便得監視和控制變電站內各種設備運行狀況的變電站綜合自動化系統的應用，已經成為各地區變電站發展的一種潮流和趨勢。因此，結合我公司電力運行的實際情況和特征，經過認真對比和反復論證，最終選用了由深圳南瑞公司生產的ISA 一300 +型綜合自動化系統。

二、ISA 一300 +型變電站綜合自動化系統簡介

ISA 一300 +型變電站綜合自動化系統按結構層次可劃分為站控層和間隔層兩部分。站控層中的設備集中設置，由若干具有特定功能的服務器、工作站或操作員站、遠動工作站組成。該層完成對整個綜自系統的數據采集、處理、顯示和監視功能，并在滿足權限和邏輯時，對相應設備進行控制。為運行人員提供各種控制管理功能，提供多種外部系統的接入接口。是系統的監視控制中心、集成中心和運動聯結中心。網絡由網線、以太網交換機、協議轉換器、網關或網橋路由器等設備組成。軟件系統包括監控系統軟件、操作工作站軟件、維護工程師站軟件、繼電工程師站軟件、五防工作站軟件、遠動工作站軟件等模塊組成。間隔層主要由各種保護裝置、測控裝置和保護測控一體化裝置組成。間隔層裝置適用各種電壓等級，封閉、加強型的單元機箱在惡劣條件下可以長期可靠運行。采用16 位高精度AD 采樣，運算與邏輯功能強大。友好的界面菜單，信息記錄直觀詳細。單元化設計、模塊化結構，可擴充性強。間隔層裝置可以組屏安裝，也可就地安裝。間隔層采用CAN 現場總線、RS 一485 總線或工業以太網組網。軟件包括保護單元軟件、測控單元軟件和各種安全自動裝置軟件等。ISA 一300 十后臺監控系統由一系列模塊組成，分別為數據庫配置軟件、圖形組態軟件、通訊機組態軟件、HMI 人機界面、SCADA 服務器以及報表軟件。實現了變電所所有信息的最終處理、顯示和監測以及對運行歷史信息的檢索查詢。

三、變電站改造后介紹

根據公司電網的實際情況，我公司將站控層和間隔層設備統一安裝布置在主控室內。站控層設備的功能模塊集成到互為熱備用的兩臺計算機上運行，配網絡打印機。通信機ISA 一301C 也設計為雙機熱備用并兼做遠動工作站連接調度，安裝于公用屏上。間隔層設備66 套組屏14 面。分別為2 面110kV 變壓器保護屏；1 面11OkV 進線保護測控及備自投屏；1 面6kV 線路保護測控屏；1 面6kV 聯絡線路保護測控屏；1 面同期屏；l 面離心壓縮線保護測控屏；5 面6kV 車間變壓器及母線保護測控屏；1 面公用屏；1 面電壓并列屏。其中，GPS 對時裝置安裝于公用屏。電度表屏4 面，配置智能數字電度表39 只。

同時為了提高整個變電站的自動化程度對直流系統也進行了改造。根據現場設備及蓄電池損壞情況，提出蓄電池組全充雙電壓輸出、雙充電機雙母線切換方案，使合閘電源電壓在230V～260V間，控制電壓在210V～230V間。經以上蓄電池組全充雙電壓輸出改造后，蓄電池組放電容量充足，池電壓均衡，運行電壓平穩。使在蓄電池組在電池數量減少情況下，仍能夠可靠運行，滿足直流系統的供電要求。同時為了提高直流系統的可靠性，充分發揮充電機的作用，將兩臺充電機的輸出端，經雙刀雙擲刀閘分別與兩段直流合閘HM母線、控制KM母線聯接、切換并可以單獨供電。電壓調節采用艾默生HD22010-3型電壓自動調節裝置，使控制電壓保持在220V，母線電壓保持在243V。建立了與站控層兩臺計算機的通訊。

目前，該套綜自裝置已在我公司運行4年，工作狀況良好。通過顯示器運行人員可以對電氣設備的運行參數和狀態進行監視，并自動記錄設備的狀態變化。事故狀態下，該系統能夠通過報警裝置及時告警，記錄保護裝置動作行為，為日后事故原因分析提供依據。通過系統內建立的數據庫，可以方便快捷的查詢、修改電氣設備的參數、歷史資料數據等。操作人員可以通過該系統對電氣設備進行操作、控制、調取并修改保護定值。對電壓、電流、頻率等量進行統計分析。打印各種生產報表、運行日志。不僅大大減少了運行人員的工作量，使設備維護、試驗更加方便、快捷，而且由于該系統的高度可靠性，使得電網的運行更加安全和經濟。