0引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)也得到了快速的發(fā)展對(duì)于農(nóng)網(wǎng)35ky變電站實(shí)行綜合自動(dòng)化及無(wú)人值班已成為縣級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展的方向。
國(guó)家電網(wǎng)公司《農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)原則》第4章“35kV輸變電工程"和“35~110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范"中規(guī)定的35kV變電站設(shè)計(jì)原則如下：
(1)針對(duì)農(nóng)村用電負(fù)荷分散、供電可靠性相對(duì)較低的特點(diǎn)以及節(jié)約用地的原則，從控制規(guī)模入手，采用*設(shè)備，以減少一次性投入和長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用考慮，應(yīng)推廣使用保護(hù)、測(cè)量和控制設(shè)計(jì)，采用分層分布式結(jié)構(gòu)，組屏式或就地分散安裝式變電站綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案；
(2)考慮到供電質(zhì)量與供電可靠性、設(shè)計(jì)成無(wú)人值班變電站；
(3)預(yù)測(cè)10年負(fù)荷發(fā)展需求，主變至少按兩臺(tái)考慮，選用低損耗、節(jié)能型調(diào)壓變壓器；
(4)考慮到變電站設(shè)備滲油問(wèn)題，在設(shè)備選型方面，優(yōu)先選用*國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口設(shè)備，以提高供電可靠性降低運(yùn)行費(fèi)用。
1 35KV變電站設(shè)備的一般選擇
(1)電氣主接線35kV母線采用單母線運(yùn)行方式，一進(jìn)一出兩條35kV線路組成，進(jìn)線側(cè)不加保護(hù)，出線側(cè)設(shè)線路保護(hù)，10kV母線采用單母分段等形式，6回10kV出線。
電氣設(shè)備主變壓器設(shè)主變1#、主變2#，先將1#變選低耗、節(jié)能有載調(diào)壓變壓器；35kV進(jìn)出線均配置獨(dú)立式CT；35kV開(kāi)關(guān)和10kV開(kāi)關(guān)均采用SF6開(kāi)關(guān),全站電容補(bǔ)償按主變?nèi)萘康?0%考慮,分兩組裝設(shè),由10kV開(kāi)關(guān)控制。
(2)直流系統(tǒng)采用和集控屏配套的整流設(shè)備，輸出電壓為220V、24V分別作為35kV及10kV控制保護(hù)電源，屏內(nèi)設(shè)儲(chǔ)能電容作為35kV及10kV開(kāi)關(guān)備用分合閘電源、同時(shí)配置UPS不間斷電源作為備用電源。
2綜合自動(dòng)化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
35kV變電站綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)依據(jù)《縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化功能規(guī)范》，采用集繼電保護(hù)、遠(yuǎn)程控制、小電流接地選線，設(shè)備程序自檢測(cè)、診斷、事故及故障信號(hào)檢測(cè)等功能為一體的系統(tǒng)配置方式。
2.1自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與配置
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)包括變電站測(cè)控保護(hù)系統(tǒng)和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)。測(cè)控保護(hù)系統(tǒng)完成綜合自動(dòng)化功能，同時(shí)還通過(guò)通信完成與當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)方調(diào)度主站、智能直流屏、智能電度表屏、微機(jī)“五防"系統(tǒng)及通信電源的信號(hào)傳送。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用屏式結(jié)構(gòu)，以通信為核心，以總線形式把各功能單元聯(lián)成一個(gè)完整系統(tǒng)。設(shè)置調(diào)試窗口，可備有后臺(tái)機(jī)、GPS時(shí)鐘及與交直流屏、智能電度表的通信接口以及微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)。自動(dòng)化系統(tǒng)裝置的電源由交流220V主供、直流220V備用，裝置本身具有交直流電源自動(dòng)切換功能。
2.2自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)方案
2.2.1系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)：
(1)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，以電氣單元為配置對(duì)象，進(jìn)行分散、組合安裝。單元中采用雙CPU結(jié)構(gòu)，保護(hù)與測(cè)控功能相對(duì)獨(dú)立，測(cè)控及通信網(wǎng)故障不影響保護(hù)功能運(yùn)行；
(2)采用模塊化設(shè)計(jì)、使各裝置相對(duì)獨(dú)立，某一裝置故障不影響其他裝置運(yùn)行:
(3)保護(hù)、測(cè)控，簡(jiǎn)化二次接線，減少PT、CT負(fù)載，節(jié)省投資、方便維護(hù)；
(4)測(cè)量采用交流菜樣技術(shù)；
(5)保護(hù)、測(cè)控交流電流回路分開(kāi)接入，各測(cè)控保護(hù)裝置可手動(dòng)控制并顯示斷路器位置；
(6)全漢化屏幕液晶顯示測(cè)控保護(hù)信息，具有良好的人機(jī)界面，可進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、本地遙控操作及信道監(jiān)視等；
(7)能進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方故障診斷、參數(shù)整定等。
2.2.2系統(tǒng)技術(shù)功能：
具有繼電保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、低周減載、同期操作、小電流接地選線、備用電源自投、電壓并列、計(jì)算分析及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控等功能，有較高的運(yùn)行可靠性和較強(qiáng)的抗干擾能力，能進(jìn)行自診斷、自恢復(fù)、遠(yuǎn)方診斷、故障錄波、防誤閉鎖、防火及防盜監(jiān)控功能，可實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值班。
2.2.3系統(tǒng)與主站聯(lián)系：
通過(guò)一點(diǎn)多址，光纖或音纜等通信方式組成主備兩道接入調(diào)度端，數(shù)據(jù)由兩條通道同時(shí)發(fā)送，主站選擇數(shù)據(jù)接收，拔通自動(dòng)切換和故障報(bào)警。系統(tǒng)與主站具有可靠完善的數(shù)據(jù)接口。
2.2.4系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)：
采用光電隔離板及驅(qū)動(dòng)接口子系統(tǒng)，每個(gè)單元都有一個(gè)經(jīng)光電隔離的串行通信RS232口和422/485接口，通過(guò)后臺(tái)機(jī)的調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡與遠(yuǎn)方調(diào)度進(jìn)行通信。整套系統(tǒng)具備“四遙"功能，能夠進(jìn)行電能脈沖采集、處理、遠(yuǎn)傳，并能采集遠(yuǎn)傳直流電源系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)，具備完善的監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)與事故及故障信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)。良好的人機(jī)界面，可使遠(yuǎn)方調(diào)度直觀監(jiān)視變電站運(yùn)行情況，遙控、遙視操作方便。
2.2.5電量采集和設(shè)計(jì)：
全部電量的測(cè)量采用交流采樣獲得，采樣元件為電壓、電流傳感器，可測(cè)電壓、電流、無(wú)功功率、有功功率、功率因數(shù)及頻率等。
2.2.6信號(hào)單元箱的設(shè)計(jì)：
每個(gè)信號(hào)單元箱可輸入8個(gè)模擬量、8個(gè)遙信量、可自動(dòng)記錄事故的時(shí)間、性質(zhì)、動(dòng)作值以及站內(nèi)喇叭、電警鈴的控制，可顯示變電站各種運(yùn)行信息。
2.2.7微機(jī)保護(hù)的設(shè)計(jì)：
考慮到節(jié)省投資，采用系統(tǒng)保護(hù)與遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)合為一屏，其中35kV、10kV線路采用帶時(shí)限過(guò)流和速斷保護(hù)，通過(guò)負(fù)荷定值，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷監(jiān)控；考慮到10kV母線電壓補(bǔ)償，10kV電容器采用過(guò)壓、欠壓、過(guò)流保護(hù)；主變采用速斷、重瓦斯為主保護(hù)，過(guò)負(fù)荷、輕瓦斯、過(guò)溫發(fā)信號(hào)為后備保護(hù)。遠(yuǎn)方投停保護(hù)與遠(yuǎn)方復(fù)歸保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，可進(jìn)行故障記錄，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方查詢、修改并下發(fā)保護(hù)定值。微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)有可靠的數(shù)據(jù)接口和通信規(guī)約，保證信息被主站接收。
2.2.8系統(tǒng)通信設(shè)計(jì)：
系統(tǒng)通信主要完成各相關(guān)裝置及主站間的數(shù)據(jù)采集的傳遞，是變電站綜合自動(dòng)化的，包括人機(jī)對(duì)話、通信管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、規(guī)約處理和系統(tǒng)檢測(cè)等功能，可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制和維護(hù)。
3變電站綜合自動(dòng)化的運(yùn)行分析
(1)減輕值班人員的工作量，值班員定時(shí)抄表、計(jì)算電量、負(fù)荷率，點(diǎn)擊鼠標(biāo)頃刻完成；
(2)與常規(guī)站相比，節(jié)省近一半投資，節(jié)約l/3占地面積，建設(shè)工期縮短，節(jié)省了資金；
(3)設(shè)備運(yùn)行可靠檢修、維護(hù)方便，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率；
4安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
4.1方案綜述
Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設(shè)備組成，并用分層、開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連接。站控層設(shè)備包括監(jiān)控主機(jī)，提供站內(nèi)運(yùn)行的人機(jī)聯(lián)系界面，實(shí)現(xiàn)管理控制間隔層設(shè)備等功能，形成全站監(jiān)控，并與遠(yuǎn)方監(jiān)控、調(diào)度通信；間隔層由若干個(gè)二次子系統(tǒng)組成，在站控層及站控層網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，仍能獨(dú)立完成間隔層設(shè)備的就地監(jiān)控功能。
針對(duì)工程具體情況，設(shè)計(jì)方案具有高可靠性，易于擴(kuò)充和友好的人機(jī)界面，性能價(jià)格比*，監(jiān)控系統(tǒng)由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，站控層網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)。站控層網(wǎng)絡(luò)采用單網(wǎng)雙機(jī)熱備配置。
4.2應(yīng)用場(chǎng)所：
適用于公共建筑、工業(yè)建筑、居住建筑等各行業(yè)35kV以下電壓等級(jí)的用戶端配、用電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視和控制管理。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.4系統(tǒng)功能
4.4.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。
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