淺談220KV天泰變電站綜自監(jiān)控系統(tǒng)

摘 要：作為一家以電為主要能耗的電解鋁企業(yè)，其變電站在改變或調(diào)整電壓等方面起著重要作用，承擔(dān)著變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的重要責(zé)任。而變電站綜自系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及多種專業(yè)技術(shù)。其中，站內(nèi)監(jiān)控充當(dāng)站內(nèi)保護(hù)、測(cè)量、控制以及通信裝置與站內(nèi)運(yùn)行人員之間的接口。故而，為了保證變電站穩(wěn)定運(yùn)行、安全運(yùn)行、可靠運(yùn)行，對(duì)其實(shí)現(xiàn)監(jiān)控自動(dòng)化就尤為重要了。本文主要講述了天泰變電站綜自監(jiān)控系統(tǒng)的組成及功能。

關(guān)鍵詞：變電站；綜自監(jiān)控系統(tǒng)；組成；功能

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 02-0000-01

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人們對(duì)安全技術(shù)防范的要求越來(lái)越高。同時(shí)，隨著工業(yè)系統(tǒng)的飛速發(fā)展，國(guó)家對(duì)各行各業(yè)，尤其是對(duì)電解鋁行業(yè)的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。隨著變電站綜自系統(tǒng)的普及，并且由于計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展以及工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)的顯著經(jīng)濟(jì)效益，故而，在對(duì)設(shè)備以及生產(chǎn)過(guò)程的有效而實(shí)時(shí)的監(jiān)控上也是提出了越來(lái)越高的要求。從而使得監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)得到極廣泛的應(yīng)用。而在監(jiān)控中心通過(guò)現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)對(duì)所屬變電站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障和意外情況告警接受處理，可提高其運(yùn)行和維護(hù)的安全性及可靠性。

一、變電站綜自監(jiān)控系統(tǒng)概述

監(jiān)控系統(tǒng)一般用于工業(yè)過(guò)程控制，以完成遠(yuǎn)方現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)的采集和監(jiān)視、遠(yuǎn)方開關(guān)的操作、遠(yuǎn)方參數(shù)的調(diào)節(jié)等任務(wù)，并為采集到的數(shù)據(jù)提供共享的途徑。站內(nèi)綜自監(jiān)控系統(tǒng)包含公司二期電解整流一體化系統(tǒng)，并融入了一期的重要生產(chǎn)和監(jiān)控信息。由整流所總控設(shè)備、電解工藝現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及信道組成。內(nèi)容涵蓋了公司電解整流“生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及其壽命管理、生產(chǎn)安全保障、能效管理。”同時(shí)，通過(guò)建立面向?qū)ο蟆⒚嫦蛉帧㈤_放式、分層分布的生產(chǎn)安全保障體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電解整流設(shè)備“可監(jiān)視、可控制、可展示、可維護(hù)、可互動(dòng)、可管理”的功能。

二、變電站綜自監(jiān)控系統(tǒng)的組成及功能

（一）組成。監(jiān)控系統(tǒng)一般由中央監(jiān)控系統(tǒng)、通信信道、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行設(shè)備等三部分組成。站內(nèi)綜合監(jiān)控系統(tǒng)以“分級(jí)控制、集中監(jiān)控”的設(shè)計(jì)理念將系統(tǒng)分成間隔層、中間層和站控層三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。并按“生產(chǎn)運(yùn)行、設(shè)備管理、安全生產(chǎn)、能耗管理”的技術(shù)體系，將操作界面分成四個(gè)模塊。各機(jī)組獨(dú)立形成網(wǎng)絡(luò)并接入主系統(tǒng)，從而避免其他子系統(tǒng)對(duì)重要整流子系統(tǒng)形成干擾。（其中，主系統(tǒng)包括一、二期開關(guān)站、10Kv總配電及各分配電系統(tǒng)、400v配電系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電解槽控系統(tǒng)及在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。）

（二）功能。在生產(chǎn)運(yùn)行中，站內(nèi)綜自監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開關(guān)站主接線狀態(tài)，并可監(jiān)測(cè)每一臺(tái)設(shè)備的基本實(shí)時(shí)信息、plc告警、水風(fēng)冷系統(tǒng)及其他故障信息等，并以光子牌的形式進(jìn)行顯示。同時(shí)，可對(duì)二期設(shè)備進(jìn)行遙控操作；在動(dòng)力系統(tǒng)中，對(duì)10Kv總配及各分配的狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)；在直流系統(tǒng)中，可對(duì)二期整流所與各個(gè)生產(chǎn)車間的直流系統(tǒng)及其保護(hù)信息、電池系列的狀態(tài)信息進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)；在綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，可在集控室對(duì)電解工藝集中監(jiān)控，并為生產(chǎn)的集中調(diào)度提供了條件；此外，系統(tǒng)還對(duì)槽狀態(tài)監(jiān)視圖、多維和三維分析、實(shí)時(shí)和歷史曲線及視頻等進(jìn)行了記錄和實(shí)時(shí)顯示；在公用系統(tǒng)中，可對(duì)各空壓站及煙氣凈化的重要參數(shù)進(jìn)行了在線監(jiān)測(cè)。同時(shí)，還包括了對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行報(bào)表與曲線的記錄和顯示。在設(shè)備在線監(jiān)測(cè)模塊中，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各機(jī)組包括調(diào)變和整變的瓦斯信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及對(duì)油色譜的在線分析，并可對(duì)GIS各部分的微水、SF6壓力及其溫度等進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。在能耗管理模塊中，通過(guò)對(duì)兩進(jìn)線、兩動(dòng)力變、十臺(tái)整流機(jī)組以及10Kv總配及各分配之間安裝能量采集設(shè)備，采集各點(diǎn)保護(hù)及電度信息，并通過(guò)分析進(jìn)行能耗管理，從而提高能量的使用效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，方便分析用電情況。

站內(nèi)綜合自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)還接入了全場(chǎng)的視頻信息，并實(shí)現(xiàn)了故障和操作時(shí)的視頻聯(lián)動(dòng)功能。其中的故障分析智能專家系統(tǒng)，以故障樹的形式，對(duì)設(shè)備的故障信息進(jìn)行逐級(jí)傳遞，系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)進(jìn)行智能分析得出故障結(jié)論，方便運(yùn)維人員迅速找到故障原因，提高故障處理效率。

三、變電站綜自監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)

（一）建立獨(dú)立的綜合自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)，并加裝防火墻。

（二）制定好相應(yīng)的管理制度，做好技術(shù)培訓(xùn)，規(guī)范系統(tǒng)操作人員行為，加強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)管理權(quán)限，禁止隨意進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置或修改等。

（三）建立嚴(yán)格的運(yùn)行管理體制，責(zé)任到人，并配備專職技術(shù)員，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期巡檢。

站內(nèi)綜自監(jiān)控系統(tǒng)功能除實(shí)現(xiàn)電解鋁傳統(tǒng)的分散控制和表示外，通過(guò)在調(diào)度遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視電解生產(chǎn)等信號(hào)傳輸，指揮電解整流運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了公司生產(chǎn)過(guò)程的全面自動(dòng)化和集中調(diào)度；實(shí)現(xiàn)了對(duì)重要設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)；建立生產(chǎn)安全保障體系（包括運(yùn)行系統(tǒng)的自動(dòng)防護(hù)體系、事故預(yù)測(cè)與告警體系及指導(dǎo)運(yùn)行操作的培訓(xùn)仿真體系等），提高了系統(tǒng)功能的可靠性及故障診斷等性能，并實(shí)現(xiàn)了減人增效。

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是變電站二次系統(tǒng)在技術(shù)上的重大變革，而其中的綜自監(jiān)控系統(tǒng)又能夠?yàn)檫\(yùn)行人員快速準(zhǔn)確地提供發(fā)生故障時(shí)的詳細(xì)信息及變電站設(shè)備的各種參數(shù)，使運(yùn)維人員能依據(jù)故障信息系統(tǒng)對(duì)故障做出準(zhǔn)確判斷和反應(yīng)，使電氣設(shè)備的運(yùn)行水平及可靠性得到有效提升。從而保證了企業(yè)供電的安全，可靠及穩(wěn)定性。

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