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        電氣自動化的系統(tǒng)設計的系統(tǒng)選型與自動化原則

        2014-09-28 02:23:55陳齊
        中國科技縱橫 2014年16期
        關鍵詞:計算機測量系統(tǒng)

        陳齊

        (國網江西樟樹市供電有限責任公司,江西樟樹 331200)

        電氣自動化的系統(tǒng)設計的系統(tǒng)選型與自動化原則

        陳齊

        (國網江西樟樹市供電有限責任公司,江西樟樹 331200)

        變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分,而電氣自動化設計是電力系統(tǒng)中的重要技術環(huán)節(jié),因此需要充分的重視電氣自動化系統(tǒng)的設計。文章通過分析了電氣自動化系統(tǒng)方案設計的思想,深入地探析了電氣自動化系統(tǒng)的設計的選型與設計原則方面的內容。

        電氣自動化 系統(tǒng)選型 自動化原則

        隨著科學技術的不斷發(fā)展和計算機技術的進步,電氣自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應用。各地區(qū)的電網改造和建設中應用自動化新技術,取得了一定的成功。在我國電氣自動化系統(tǒng)的實施過程中,采用了配變電站監(jiān)控以微機保護為數據采集和控制的基礎,將保護、控制以及測量結合在一起的方式。

        1 方案設計的思想

        隨著計算機和通信網絡技術的發(fā)展,RTU和LTU以及保護監(jiān)控單元將直接上網,并且通過網絡和工作站進行通信,這樣可以取消前置處理環(huán)節(jié),從而消除通信的瓶頸現象。變電站自動化系統(tǒng)和無人值班運行模式的實施,可以提高電氣主設備的可靠性。從信息流的角度出發(fā),保護和控制、測量的信息來自現場TA、TV二次側輸出。保護主要采集的是一次故障的信息,對于TA、TV測量范圍比較寬,需要按照10倍的額定值進行考慮,但是對于測量的精度要求比較低。對于控制和測量主要采集運行狀態(tài)信息,他們對于TA、TV測量的范圍比較窄,通常在測量值附近波動,而且對測量的精度存在一定的要求[1]??偪貑卧饕邮諄碜赃h方的控制輸出命令,在經過一定的審核后,需要在校核后可以直接動作直到保護操作回路,這樣就簡化了設備,提高了可靠性。從無人值守角度看,需要對主接線、主設備、二次回路以及設備進行簡化,這就需要保護、控制和測量實現一體化,這樣有利于簡化設備以及日常維護的工作量。對于110kV以及以下的配電站,電量計費、功率總加等需要接量測TA、TV來滿足測量的精度要求,對于其他的測量可以監(jiān)視設備的運行狀態(tài)。在局域網上各種信息可以實現共享、這樣控制和測量不需要配置各自的數據采集硬件。對于10kV配電站來說,由于接線簡單,對保護的要去相對比較低,因此可以采用RTU完成線路的保護以及母線的切換等功能,但是需要在RTU中增加保護運行判斷功能。

        2 設計說明

        2.1 系統(tǒng)的選型

        變配電站自動化包括繼電保護、變配電站集中監(jiān)控以及遠方調度管理。智能化、綜合化的變配電系統(tǒng)的使用需要依據工程的實際需求進行選擇。在繼電保護的選擇,對于10kv變配電所是電力系統(tǒng)的開閉以及用戶變配電站,一次接線比較簡單,因此采用常規(guī)繼電保護。在選用價格比較低、性能良好的智能化開關、智能化開關柜后,需要取消常規(guī)繼電保護。對于35kv以上的變配電站,具有變壓保護,因此應該選擇微機保護。對于配電站的集中監(jiān)控和遠方調度,需要采用集中式和分散于的開關柜內的集散系統(tǒng)兩種形式。變配電綜合自動化系統(tǒng)是一種先進的系統(tǒng),它安裝在開關柜內,而且是變配電站內集中監(jiān)測和遠方調度系統(tǒng)。對于集中式的變配電計算機監(jiān)測與遠方調度系統(tǒng),需要安裝各種電量變送器。由開關柜引出測量、信號、控制電纜等,而且施工的工作量比較大,不適宜推廣使用。在開關柜內安裝變配電自動化系統(tǒng)的末端數據采集與控制單元,這樣交流采樣可以從電壓互感器直接進行測量,從而省掉了電量變送器的使用,甚至可以省掉開關柜的指示儀[2]。對于變電站電氣自動化系統(tǒng)來說,外部電纜僅有一根供電電源和通訊電纜,這樣的設計的簡單,因此適宜大范圍的推廣。對于智能化的開關和智能化的開關柜來說,需要設計通信電纜,并且引至到調度室的中央控制站計算機上,這樣就可以實現集中監(jiān)測和遠方調度的功能。另外由于廠家的產品的通信協(xié)議不同,因此實現聯(lián)網比較困難。

        2.2 電氣設計原則

        在變配電自動化系統(tǒng)的設計中,需要充分的充分的考慮一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)。在一次系統(tǒng)的設計中,變配電站采用計算機監(jiān)測和控制,這對一次系統(tǒng)接線沒有影響,而一次系統(tǒng)的接線方式和供電方案需要依照相關的規(guī)定進行,變配電站在采用計算機監(jiān)測和控制后,可以簡化模擬盤,這樣能夠充分的發(fā)揮計算機的圖形顯示功能,從而可以實現無人或者少人值班。二次系統(tǒng)的設計原則是變配電站采用計算機監(jiān)測與控制,可以取消值班室的中央信號,保留集中保護的繼電保護屏。在二次系統(tǒng)的設計中,需要做好下列的工作:值班室繼電保護屏與中央信號系統(tǒng)、開關柜內的繼電保護、信號與控制回路設計等保持不變,需要設計出一套重復的計量、信號與控制回路計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)[3]。對于開關柜的繼電器保護、計量、信號與控制回路設計保持不變,把中央信號系統(tǒng)取消,而對于集中保護的繼電保護屏進行保留,接著將計量、信號與控制回路進入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)。開繼電關柜內的保護、計量、信號與控制回路設計保持不變,而值班室的中央信號系統(tǒng)僅僅是指電源進線和母線聯(lián)絡開關柜,出線開關柜不進入到中央信號系統(tǒng)中,而母線聯(lián)絡開關柜、出線開關柜的中央信號系統(tǒng)會全部進入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)。

        2.3 電氣設計

        對于一次系統(tǒng)的設計中,對于電氣的主接線方式保持不變,而在單線系統(tǒng)圖的設備型號中,應該注明采用計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)后,增加的設備型號與數量。在開關的設置中,對于需要通過計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行遠方遙控操作的開關,應該選用具有遠方分配、合閘功能的開關。對于進入到計算機監(jiān)測和控制系統(tǒng)的開關,需要具備獨立的接入點,這樣才能夠確保計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)的接入。對于二次系統(tǒng)繼電保護設計來說,35kv以上的供電系統(tǒng)可以選用微機保護,并且需要考慮變配電站綜合自動化單元。10kv供配電系統(tǒng)通常以常規(guī)繼電器繼電保護為主,設計含有監(jiān)控功能的變配電綜合自動化單元。而對于220kv和380kv的低壓配電系統(tǒng),需要以自動開關和熔斷器為保護。在測量回路的設計中,對于測量參數的確定,需要在計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)中依據用戶的需求和相關的規(guī)定進行確定。

        3 結語

        隨著電網的建設,電氣自動化系統(tǒng)的應用逐漸的廣泛,可以實現高效、經濟的變配電站的建設。智能化電網的建設需要從設計階段進行優(yōu)化,做好電氣自動化系統(tǒng)的設計,能夠促進電網運行的安全性和可靠性。

        [1]王倉繼.變電站電氣自動化研究分析[J].科技資訊,2012(4):76-79.

        [2]田鋒.變配電自動化系統(tǒng)的技術革新[J].技術與市場,2012(10):115-117.

        [3]王仁.電力系統(tǒng)中電氣自動化技術處理中應用思考[J].北京技術,2009(11):189-190.

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