變電站是電力行業(yè)的重要組成,其可以為人們提供重要的電能,可以滿足人們的供電需求。35kV簡易變電站一般都建在比較偏遠(yuǎn)的地區(qū),由于自然環(huán)境比較差,而且人跡罕至,所以,這些變電站中工作人員都比較少,電力系統(tǒng)采用的是自動化運行的模式。在對35kV簡易變電站進(jìn)行無人值守自動化改造時,需要設(shè)置監(jiān)控設(shè)備,還要對電力系統(tǒng)的運行狀況進(jìn)行檢測,了解系統(tǒng)中各項設(shè)備的運行參數(shù),掌握負(fù)荷電流變化的規(guī)律,還要對電力系統(tǒng)存在的故障進(jìn)行檢測與排查,為了保證電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定的運行,一定要做好系統(tǒng)優(yōu)化工作,提高35kV簡易變電站的管理水平。
一、35kV簡易變電站自動化改造的重要意義
35kV簡易變電站一般都在比較偏遠(yuǎn)的地區(qū),對電力系統(tǒng)進(jìn)行自動化運行改造,有利于提高變電站的運行效率。簡易變電站中工作人員比較少,而且專業(yè)的技術(shù)人才匱乏,在變電站出現(xiàn)故障后,無法及時的維修,在對其電力系統(tǒng)進(jìn)行改造后,可以實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,在自動化改造的過程中,可以保證系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運行,可以對系統(tǒng)的運行進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測與控制,可以降低設(shè)備出現(xiàn)故障的概率。變電站出現(xiàn)故障問題,也會影響周圍用戶的正常用電,35kV變電站采用的二次保護系統(tǒng)可靠性比較差,在自動化改革的過程中,要提高系統(tǒng)的安全性,還要保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,這樣才能促進(jìn)電力行業(yè)的健康發(fā)展。
35kV簡易變電站在運行時有著較大的安全隱患,變電站在高壓高負(fù)荷的狀態(tài)下運行,會影響系統(tǒng)的可靠性,由于工作環(huán)境的溫度比較高,對系統(tǒng)中的開關(guān)進(jìn)行頻繁操作,會帶來較大安定隱患。在運行的過程中,開關(guān)柜防誤性能會降低,設(shè)備出現(xiàn)故障的概率會大大增加,這會增加設(shè)備維修的費用。在高負(fù)荷的狀態(tài)下運行,還增加設(shè)備老損的概率,設(shè)備與開關(guān)的老化現(xiàn)象會更加嚴(yán)重,變電站電力系統(tǒng)線路的絕緣性也會大大降低,在故障排除的過程中,可能需要耗費較長的時間。由于35kV簡易變電站的保護控制系統(tǒng)不夠完善,所以,出現(xiàn)動作誤差的概率比較高,經(jīng)常會出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象,會引起大面積斷電情況。
二、35kV簡易變電站的無人值守自動化改造
1、自動化改造的條件
簡易變電站的運行狀態(tài)(包括必需的各種量值、潮流方向、開關(guān)電器的位置、變壓器調(diào)壓分接頭位置、補償電容器投切組數(shù)等)經(jīng)控制系統(tǒng)的微機遠(yuǎn)動終端裝置RTU處理后,再經(jīng)遠(yuǎn)動通道傳送至上一級電業(yè)主管部門的計算機系統(tǒng),并在監(jiān)示器CRT和系統(tǒng)模擬屏上顯示,亦可打印制表,供值班人員隨時監(jiān)視查詢。因此,自動化控制的簡易變電站應(yīng)具有如下基本條件:
(1)電力變壓器應(yīng)裝設(shè)能自動調(diào)整調(diào)壓分接頭的裝置;(2)各種受控電器必須裝設(shè)電動操作機構(gòu),以便實現(xiàn)遙控功能;(3)各種電量和非電量變送器或傳感器的測量精度和可靠性應(yīng)在允許范圍內(nèi),防止誤差超限;(4)各種開關(guān)電器的位置信號和補償電容器組的投切數(shù)目等應(yīng)準(zhǔn)確采集;(5)變電所應(yīng)裝設(shè)遠(yuǎn)動終端裝置RTu,能準(zhǔn)確收發(fā)和轉(zhuǎn)換各種遠(yuǎn)動信號;(6)在變電所與調(diào)度中心間架設(shè)具有抗干擾性能和質(zhì)量優(yōu)良的遠(yuǎn)動通道,確保遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)安全可靠運行;(7)上一級調(diào)度中心必須具有功能較齊全的計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)和質(zhì)量優(yōu)良的遠(yuǎn)動通信系統(tǒng);
2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能
(1)站控層。正常運行功能:主要是數(shù)據(jù)采集與處理功能,運行日志報表生成、管理功能,運行人員操作功能,數(shù)據(jù)顯示功能,遠(yuǎn)動通信功能等。采取管理軟件實行智能化運行管理,全面監(jiān)視、操作簡單。
保護功能:電網(wǎng)發(fā)生短路故障時,繼電保護能有選擇地迅速跳開斷路器,并能把斷路器動作情況及動作信號、故障信息、故障數(shù)據(jù)儲存下來,以備分析。
自診斷和自恢復(fù)功能:系統(tǒng)本身有對其軟硬件的自診斷功能,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可診斷到板級故障,發(fā)現(xiàn)局部故障時,能自恢復(fù)或切除,保證系統(tǒng)的正常運行。
(2)間隔層。各測控單元檢查運行狀態(tài),發(fā)現(xiàn)問題,及時向站控層報警顯示,提醒運行檢修,以免發(fā)生重大事故。
(3)設(shè)備層。為現(xiàn)場信息電氣量,顯示電氣和動態(tài)參數(shù)。監(jiān)控內(nèi)容有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙視等。
三、工程應(yīng)用
1、一次系統(tǒng)
(1)35k選用電動操作的高壓負(fù)荷隔離開關(guān)或電動彈簧儲能機構(gòu)的斷路器,配置遠(yuǎn)方端口實現(xiàn)遠(yuǎn)方控制操作功能,以滿足遙信、遙控的要求。
(2)610kV開關(guān)選用電動彈簧儲能機構(gòu)的柱上式斷路器;加裝重合控制器構(gòu)成重合器(智能化開關(guān)),形成保護、控制、測量操作為一體的自動化功能設(shè)備。
(3)在35kV及6或10kV設(shè)置電量傳感器CT/PT,實現(xiàn)電量的采集。
(4)站用變。在35kV側(cè)采用特殊的35kV電壓互感器,增加220V回路作為變電站的開關(guān)控制及自動化工作電源。
2、二次系統(tǒng)
(l)站控層設(shè)備由通信前置機、1一2臺監(jiān)控機組成,位于上一級變電站,并可將信息上傳電力調(diào)度或由電力調(diào)度控制。
(2)間隔層設(shè)備。是集微機保護、數(shù)據(jù)采集、遙控、遙調(diào)、遙信、通信轉(zhuǎn)發(fā)等功能為一體的測控單元。對斷路器、負(fù)荷開關(guān)、變壓器進(jìn)行狀態(tài)在線監(jiān)控,對負(fù)荷電流、電壓進(jìn)行在線監(jiān)視。
(3)繼電保護。35kV側(cè)主變采用微機模塊保護(過流、速斷、瓦斯、溫度),6kV側(cè)采用微機模塊保護(過流、速斷、重合閘)。
(4)通訊通道。通訊系統(tǒng)是保證層與層之間信息傳遞的關(guān)鍵,是實現(xiàn)變電站自動化控制的橋梁。在具體工程中主要采用以下幾種通信方式:
①無線擴頻通信。該系統(tǒng)具有抗干擾性強、隱蔽性好、可實現(xiàn)碼分多址、發(fā)射功率小等優(yōu)點,采用一點多址的擴頻技術(shù)可實現(xiàn)一個控制中心對多個變電站的控制。
②電力線載波。電力線載波信道是利用架空電力線路的相導(dǎo)線來作為信號傳輸媒介,不需要單獨架設(shè)和維護線路,線路機械機構(gòu)牢固,運行可靠,使用方便。
③通信光纜??煽啃愿?,但目前一次性成本較高。
四、結(jié)語
在對35kV簡易變電站進(jìn)行自動化改造的過程中,變電站的生產(chǎn)能力都得到了有效的提高,電力生產(chǎn)管理水平有了較為明顯的提升,在自動化改造后,變電站的投資建設(shè)投資降低了,有效的節(jié)省了變電站建設(shè)的費用。簡易變電站一般都設(shè)在比較偏遠(yuǎn)的地方,由于技術(shù)人員比較匱乏,所以,無法及時對系統(tǒng)存在的故障進(jìn)行檢修,在自動化改造的過程中,要提高系統(tǒng)的可靠性,還要做好對系統(tǒng)運行狀況的監(jiān)督與管理工作,實現(xiàn)故障的自動排查,這可以有效的提高變電站電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量。
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