某煤業有限責任公司35 kV變電站綜合自動化系統分析

李貝貝

(山西潞安環保能源開發股份有限公司五陽煤礦，山西 長治 046200)

1 概況

某煤業公司地處盂縣路家村鎮石坡峪溝，占地面積7.2 km2，距縣城12 km，距陽盂二級公路8 km，地理位置優越，交通條件便利。煤種為貧煤，主要為工業用煤。按年產百萬噸以上的產量計算，服務年限可達38年。隨著現代科技的高速發展，煤礦井下裝機容量的擴大以及綜采自動化等技術的引入，對煤礦供電的要求越來越高，所以用新型的綜合自動化系統代替傳統的變電站顯得尤為必要。

某煤業公司35 kV變電站選用有載調壓電力變壓器三臺，其容量均為2×16 000 kVA+1×2 000 kVA。35 kV側采用單母分段接線方式，單列布置于室內，采用架空進出線方式，35 kV進線側帶直配所用變，容量均為50 kVA。進、出線柜內均配有HY5WZ-51/134W型氧化鋅避雷器。10 kV側Ⅰ段、Ⅱ段均采用架空進線方式、單母分段接線方式，10 kV Ⅲ段采用電纜進線方式、單母接線方式，室內雙列布置，10 kV配電裝置側采用電纜出線方式。新建35 kV高壓配電室、10 kV開關室、主控制室、SVG室及值班室聯合建筑一座，發電機房一座，35 kV電力變壓器布置于室外。

2 綜合自動化裝置技術

本站綜合自動化系統要求采用分布結構，所有主變保護、后備保護、線路保護、母聯保護、備自投、監控功能由一個裝置完成。保護裝置提供五防裝置的端口。各間隔的裝置通過屏蔽雙絞線連入站內通訊裝置，實現變電站的遠方監控，各裝置之間的通訊線連接。綜合自動化系統有微機接口與直流屏相連，能實時地監控交直流設備，進行兩系統之間的聯系。綜合自動化系統實現與調度端進行通信，能以擴展CDT、Polling、XTP702電力部頒規約等標準通信規約向調度發送調度需要的信息，執行調度下達的控制命令，表1為綜合自動化裝置設備配置。

表1 綜合自動化裝置設備配置

3 保護配置

3.1 主變保護

差動保護跳主變兩側開關，二次諧波制動的比率差動，本體及調壓重瓦斯保護跳主變兩側開關，復合電壓過流保護分三時限跳主變兩側開關，對過負荷保護、輕、重瓦斯保護、變壓器超溫告警、PT斷線、CT電流互感器告警、35 kV、10 kV母線絕緣監視發出保護信號，其各種保護可以通過軟壓板投退。三段六時限復合電壓啟動方向過流保護，母線充電保護，零序過電流保護，零序過電壓保護，斷相保護，系統過負荷告警，各種保護及方向元件可通過軟壓板投退，裝置預留有通訊口，可完成遠方監視、控制和操作功能。

3.2 10 kV線路保護

三相式三段低電壓閉鎖方向過流保護(速斷、限時速斷、過流)具有后加速功能，三相一次重合閘，低周減載，兩段零序過流保護功能，過負荷告警功能，失壓保護功能，小電流接地選線功能，電壓互感器、電流互感器斷線告警，各種保護及方向元件可通過軟壓板投退，裝置留有通訊口，可完成遠方監視、控制和操作功能。

3.3 10 kV保護

分段斷路器三段過流保護功能(自帶操作回路)，可作為母線充電保護用，可完成遠方監視、控制和操作功能。分段斷路器三段過流保護功能(自帶操作回路)，可作為母線充電保護用；電壓互感器斷線監視功能；低壓分段斷路器的備自投；變壓器互投；進線互投；過負荷聯切負荷功能：分三時限切除部分負荷；GPS時鐘同步輸入；面板上具有漢字液晶顯示，簡易鍵盤操作功能，可方便實現測量跟蹤，在線修改定值或投退某些保護功能；三相電流保護(保護速斷、限時保護速斷、過電流)，過電壓保護，低電壓保護(PT斷線閉鎖)不平衡電壓保護，不平衡電流保護， PT、CT斷線告警，各種保護可通過軟壓板投退，裝置留有通訊口，可完成遠方監視、控制和操作功能。三相三段五時限過電流保護：過流一段和二段各一時限，過電流三段三時限；負序的電流速斷、電流反時限保護、負序電流反時限保護；系統過負荷保護：過負荷出口跳閘或告警可選擇；高壓側零流兩段五時限保護：出口跳閘或告警可選擇；低壓側零流兩段兩時限及零流反時限保護；小電流接地選線功能；過電壓保護；低電壓保護；本體保護功能；監控檢測功能：遙測、遙信、脈沖電度收集采集的功能；GPS時鐘的同步輸入；具有遠程操作回路、系統故障錄波、信號、電壓互感器斷線檢測和母線絕緣監視的功能；面板上具有漢字液晶顯示和簡易的鍵盤，方便實現測量和跟蹤，在線修改整定值或投退繼電保護的功能，面板上還具有運行、告警、跳位、合位、保護動作指示燈。

3.4 監控系統

數據采集與處理:定時地采集全站在生產過程中輸入的信號并對采集的信號進行實時處理，實時更新數據庫，為監控系統提供進行狀態分析的數據。事件順序記錄(SOE)將繼電保護、自動裝置的動作和斷路器跳、合閘按動作順序記錄。運行并監視和事件報警變電站的運行情況及對所有的一次和二次設備進行全面監視和記錄。斷路器的監控：在監視顯示器上能顯示位置狀態，當開關變位時，變位開關閃爍提示，系統控制回路故障、在交流回路斷線時能及時發出聲光信號；實現各電力設備實時狀態的模擬顯示，并能在模擬圖上進行相應操作，保護定值的在線修改過程有完善的加密措施。操作員能手動控制操作鍵盤執行對變電站內斷路器的遠程控制，執行某條線路的停送電的順序。自動報表打印功能運行參數的定時及召喚打印；電度量報表的定時打印；事件記錄的實時及召喚打印；設備管理文檔召喚打印；主接線圖、負荷曲線、電壓曲線等的打印；各種保護信開關動作時間的召喚打印。

4 總結

采用綜合自動化后，可以減少占地面積，增加可靠性，減輕了二次設備運行維護人員的巡查值守，減少了人為的操作，使得保護操作等更規范，有效地避免了誤操作，減少了故障發生，大大提高了供電效率。