梅陵生

安徽銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司冬瓜山銅礦動(dòng)力車間，安徽銅陵 244000

0 引言

隨著對(duì)變電站供電要求的逐步提升，變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)也受到了很大的關(guān)注。110kV 總降壓變電站既是一個(gè)變電站，又是全工廠電力系統(tǒng)的調(diào)配中心，需要對(duì)下級(jí)各個(gè)車間的變電運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。與此同時(shí)，作為一個(gè)子站，它還要將運(yùn)行的信息傳達(dá)給上級(jí)的調(diào)度中心，并受上級(jí)中心的控制。下面就讓我們將研究與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)有關(guān)內(nèi)容，來淺析一下110kV 總降壓變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用。

1 110kV 變電站的發(fā)展過程

110kV 變電站是在60 年代才開始逐步走進(jìn)普通的地級(jí)市的，由于當(dāng)時(shí)的電力投資較少，電量負(fù)荷水平低，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)單一，在100kV 變電站的基礎(chǔ)上，大部分城市還用35kV 變電站作為輔助構(gòu)筑高壓輸電的網(wǎng)絡(luò)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力事業(yè)也得到了很大的進(jìn)步，這時(shí)期的110kv 變電站電氣設(shè)備基本采取戶外敞開式安裝。此外，變電站的主線也比較復(fù)雜，這種變電站模式設(shè)備多，占地面積大，安全性也低，有許多缺陷。在進(jìn)入90 年代中期之后，電力緊張的形式得到一定緩解，這時(shí)的110kV 電氣設(shè)備上出現(xiàn)了COMPASS，GIS 等設(shè)備，設(shè)備戶外敞開式的布置也轉(zhuǎn)為半戶內(nèi)或全戶內(nèi)的布置方式。新技術(shù)設(shè)備的引進(jìn)，使得這時(shí)期的110kV 變電站主線變得簡(jiǎn)單，主變?nèi)萘恳泊蟠蟮脑黾?。除此之外，變電站的自?dòng)化程度也不斷提高，可以實(shí)現(xiàn)無人值班的功能。這也是現(xiàn)在的100kV 變電站的情況，占地面積小，日常工作量小，自動(dòng)化，安全可靠，受到人們的一致認(rèn)可。

1.1 變電站電氣接線設(shè)計(jì)應(yīng)用

電氣接線是變電站主要核心設(shè)計(jì)之一，主接線接入綜合自動(dòng)化系統(tǒng)方式的經(jīng)濟(jì)性和可靠性決定了變電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和安全性。在大多的大中型工廠里，110kv 變電站一般為終端變電站，接近負(fù)荷中心。我們介紹兩種變電站電氣接線的設(shè)計(jì)方案。方案一，如圖2-1（a）顯示，只裝一臺(tái)主變壓器的總降壓變電站主接線，通常采用一次側(cè)沒有母線，二次側(cè)有單母線的主接線。這個(gè)設(shè)計(jì)一次側(cè)用高壓斷路器為主開關(guān)，有著經(jīng)濟(jì)且簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，但供電的可靠性一般，適用于三級(jí)的負(fù)荷工廠。

第二種方案，見下圖2-1（b），則裝兩臺(tái)變壓器，為內(nèi)橋式的總降壓變電站主線。如圖所示，一次側(cè)的QF10 高壓斷路器連接在兩路電源之間，像是一座橋一樣。并在線路斷路器QF12 和QF11 的內(nèi)側(cè)，離變壓器比較近，所以稱其為橋接式連接。這個(gè)方案的供電較之第一種供電可靠性更強(qiáng)，運(yùn)行的靈活性很好，適用一，二級(jí)負(fù)荷工廠。在WL1 線路發(fā)生故障或停電時(shí)，只要斷開斷路器QF11，兩側(cè)QS 合并，QF10 投入使用，就可以恢復(fù)WL2 對(duì)變壓器的供電。所以這種橋接式的連線設(shè)計(jì)還可用于故障頻發(fā)或常斷電，變電站變壓器不經(jīng)常更換的的工廠，有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

1.2 變電站電壓無功自動(dòng)化應(yīng)用研究

我國(guó)的變電站電壓無功自動(dòng)化調(diào)節(jié)一般采用分區(qū)控制原理，控制設(shè)備為補(bǔ)償電容組和調(diào)壓變壓器，然后用九分式的調(diào)節(jié)方式。對(duì)于變電站的無功和電壓自動(dòng)控制，一般使用自動(dòng)調(diào)節(jié)自動(dòng)控制無功設(shè)備和自動(dòng)調(diào)節(jié)變壓器的容量來達(dá)到，目前主要有分散控制，集中控制，關(guān)聯(lián)分散控制三種自動(dòng)化控制方案。所謂的分散控制就是各個(gè)變電站根據(jù)自己當(dāng)?shù)氐那闆r，自動(dòng)調(diào)整變壓器位置和無功設(shè)備，用以控制該地區(qū)的無功功率和電壓都在規(guī)定范圍之內(nèi)。實(shí)現(xiàn)地區(qū)供電的優(yōu)化，提高供電范圍的用電質(zhì)量，降低變壓器的損耗。集中化控制，顧名思義就是由調(diào)度中心對(duì)各個(gè)不同的變電站采取一體化的統(tǒng)一控制。這種方案理論上可以維持控制整體電壓的穩(wěn)定和正常，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。但這種方式對(duì)調(diào)度中心有很高的要求，需要系統(tǒng)的完全透明性，并配備無功優(yōu)化控制軟件，各個(gè)變電站最好擁有智能執(zhí)行單元來配合調(diào)度中心。至于關(guān)聯(lián)分散控制，就是在電力系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，由各個(gè)變電站的分散控制設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，定值和調(diào)整范圍根據(jù)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和安全性事先就計(jì)算調(diào)整好，在系統(tǒng)負(fù)荷過大或緊急的情況下可以由調(diào)控中心對(duì)其進(jìn)行直接控制，防治事故的擴(kuò)散，滿足自動(dòng)化運(yùn)行的新要求。這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)作時(shí)，各個(gè)控制器可以自動(dòng)執(zhí)行隸屬變電站的無功，電壓調(diào)控，可以分散控制，分散責(zé)任，在緊急情況下，還可保證系統(tǒng)的安全，可靠性。

1.3 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)

110kV 總降壓變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)自檢技術(shù)是對(duì)裝置內(nèi)部各個(gè)元件進(jìn)行檢測(cè)，看是否有損壞故障等問題。要求其設(shè)計(jì)方案合理，保證當(dāng)元件損壞時(shí)裝備不發(fā)生移動(dòng)，且要發(fā)出警報(bào)信號(hào)，保證及時(shí)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行修理，這就是自檢的目的。主要有對(duì)CPU，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的檢測(cè)。除此之外還可以對(duì)運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過自動(dòng)化系統(tǒng)的自檢與監(jiān)測(cè)功能，可以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，即使在故障情況下也可以盡快恢復(fù)。

2 結(jié)論

110kV 總降壓變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)用了當(dāng)前先進(jìn)的電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)及信息處理技術(shù)，針對(duì)過去變電站不安全，不可靠等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站二次設(shè)備功能的重新優(yōu)化組合。是一種可對(duì)變電站設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，檢測(cè)故障，協(xié)調(diào)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，大大的提高了系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，對(duì)變電站有著深遠(yuǎn)的意義。

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