孫偉(山東兗礦集團(tuán)有限公司南屯電力分公司，山東 鄒城 273500)

1 概述

兗礦集團(tuán)有限公司南屯電力分公司裝機(jī)容量2×50MW，“三爐兩機(jī)”（3×220t/h+2×50MW）配置，電氣系統(tǒng)的控制還停留在常規(guī)的表計(jì)、光字牌、手操站水平，改造完成后，南屯電力分公司4#發(fā)變組、5#發(fā)變組、110kV系統(tǒng)、高低壓廠用電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中控制，各系統(tǒng)相關(guān)開(kāi)關(guān)、狀態(tài)指示、電流、電壓顯示，各類報(bào)警信號(hào)等功能在集控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。

南屯電力分公司電氣控制系統(tǒng)（ECS）改造采用南瑞繼保電氣公司的RCS-9000系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備“五遙”功能。該綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用CANBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，采用分層、分布式結(jié)構(gòu)，間隔層裝置按一次設(shè)備為對(duì)象布置，以變電站層、間隔層兩層設(shè)備結(jié)構(gòu)構(gòu)成，硬件系統(tǒng)作為間隔層設(shè)備的通用硬件，遠(yuǎn)動(dòng)與監(jiān)控系統(tǒng)共用間隔層信息采集裝置，專用遠(yuǎn)動(dòng)主站從測(cè)控網(wǎng)絡(luò)上獲取所需要的信息直接遠(yuǎn)傳至調(diào)度中心，滿足調(diào)度自動(dòng)化信息直采直送要求，系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方故障分析、裝置故障診斷和定值管理。

2 改造范圍

將4#發(fā)變組、5#發(fā)變組、中央信號(hào)、110kV母聯(lián)及南鋁Ⅱ線、110kV宿屯線南鋁Ⅰ線控制屏共5面控制屏拆除并進(jìn)行集控改造；將7面高低壓廠用電控制屏移位并進(jìn)行集控改造；新安裝110kV線路及發(fā)變組測(cè)控屏、6kV廠用電測(cè)控屏、自動(dòng)準(zhǔn)同期控制屏、遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏、測(cè)控線纜轉(zhuǎn)接箱、廠用電控制柜線纜轉(zhuǎn)接箱、電源分配柜、集控操作臺(tái)等多面屏柜，實(shí)現(xiàn)集中控制。

3 改造施工

3.1 #4發(fā)變組、#5發(fā)變組及110kV系統(tǒng)控制屏控制改造

將4#發(fā)變組、5#發(fā)變組、中央信號(hào)、110kV母聯(lián)及南鋁Ⅱ線、110kV宿屯線南鋁Ⅰ線控制屏共5面控制屏全部拆除，在原屏柜下方電纜夾層室內(nèi)相對(duì)應(yīng)位置安裝線纜轉(zhuǎn)接箱，將原屏柜內(nèi)線纜全部接至轉(zhuǎn)接箱內(nèi)，再將ECS控制所需線纜從轉(zhuǎn)接箱接至測(cè)控屏及同期屏。

原有手操式開(kāi)關(guān)分合閘均通過(guò)電氣控制系統(tǒng)（ECS）實(shí)現(xiàn)，通過(guò)ECS發(fā)出指令至同期裝置，同期裝置根據(jù)指令選擇相應(yīng)所要操作斷路器的同期點(diǎn)進(jìn)行同期判別，發(fā)出同期合閘指令；原屏柜測(cè)量表計(jì)、光字牌全部接入ECS系統(tǒng)，各保護(hù)裝置發(fā)出的報(bào)警信號(hào)及其他數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)線經(jīng)遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏接入ECS系統(tǒng)，就地硬接線報(bào)警信號(hào)通過(guò)測(cè)控裝置接入ECS系統(tǒng)。

3.2 高低壓廠用電控制屏移位及控制改造

根據(jù)集控室總體布局，需要將7面高低壓廠用電控制屏按原排列順序全部移位，保留原有手操控制，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)ECS控制。在原屏柜下方電纜夾層室內(nèi)相對(duì)應(yīng)位置安裝線纜轉(zhuǎn)接箱，將原屏柜內(nèi)線纜全部接至轉(zhuǎn)接箱內(nèi)，再?gòu)霓D(zhuǎn)接箱接至原廠用電控制屏，同時(shí)將ECS控制所需線纜從轉(zhuǎn)接箱接至測(cè)控屏及同期屏。

改造后廠用電系統(tǒng)同期方式分為兩種：一種是ECS控制，通過(guò)ECS發(fā)出指令至同期裝置，同期裝置根據(jù)指令選擇相應(yīng)所要操作斷路器的同期點(diǎn)進(jìn)行同期判別，發(fā)出同期合閘指令；另一種是原屏柜手動(dòng)操作，操作方式不變，通過(guò)原中央信號(hào)繼電器屏同期繼電器進(jìn)行同期監(jiān)測(cè)。

改造后原屏柜測(cè)量表計(jì)、光字牌全部接入ECS系統(tǒng)，各保護(hù)裝置發(fā)出的報(bào)警信號(hào)及其他數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)線經(jīng)遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏接入ECS系統(tǒng)，就地硬接線報(bào)警信號(hào)通過(guò)測(cè)控裝置接入ECS系統(tǒng)。

4 設(shè)備配置及功能

本次改造將110kV線路、主變、發(fā)電機(jī)、電抗器以及6kV進(jìn)線及廠變的顯示、控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一改造，通過(guò)增加測(cè)控裝置和智能通訊設(shè)備及后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，采集電流、電壓、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等電氣量信息，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)方分合閘，電流、電壓等電氣量的監(jiān)視，達(dá)到綜合自動(dòng)化控制水平。

設(shè)備配置分成兩個(gè)層次，即變電站層和間隔層。變電站層及站級(jí)主站層，由監(jiān)控系統(tǒng)主站、遠(yuǎn)動(dòng)主站構(gòu)成，監(jiān)控系統(tǒng)由一臺(tái)工控機(jī)和監(jiān)控軟件組成。間隔層及繼電保護(hù)、測(cè)控裝置層，通過(guò)以太網(wǎng)直接接到交換機(jī)上跟后臺(tái)相連，后臺(tái)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量和控制各間隔單元保留應(yīng)急手動(dòng)操作跳、合閘手段，各間隔單元互相獨(dú)立、互不影響。

4.1 測(cè)控裝置

本次改造共配置了4臺(tái)測(cè)控裝置（型號(hào)RCS9704C），分別接入原110kV線路及發(fā)變組控制屏、6kV室I段廠用電控制屏、6kV室II段廠用電控制屏、6kV室III段廠用電控制屏相關(guān)電氣量。通過(guò)測(cè)控裝置交流采樣回路采集每臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電流、電壓等數(shù)據(jù)，在后臺(tái)中實(shí)現(xiàn)有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)以及有功、無(wú)功電度脈沖的統(tǒng)計(jì)計(jì)算；通過(guò)測(cè)控裝置內(nèi)遙信開(kāi)入采集每臺(tái)斷路器位置、手車(chē)位置及刀閘位置，在后臺(tái)中能夠準(zhǔn)確反映出目前供電回路的開(kāi)關(guān)及刀閘狀態(tài)；通過(guò)測(cè)控裝置內(nèi)的遙控回路結(jié)合后臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方對(duì)開(kāi)關(guān)的分、合控制。

4.2 自動(dòng)準(zhǔn)同期屏

采用RCS-9659數(shù)字式準(zhǔn)同期裝置，配置20個(gè)點(diǎn)的同期功能，通過(guò)該裝置對(duì)發(fā)變組、110kV配電裝置、電抗器、6kV廠用電系統(tǒng)等共計(jì)13路同期點(diǎn)進(jìn)行檢同期或檢無(wú)壓合閘操作。

4.3 遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏

配置了集規(guī)約轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程調(diào)度、GPS對(duì)時(shí)于一體的遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置(型號(hào)為RCS-9698N），4臺(tái)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(型號(hào)為PCS-9882C）。

RCS-9698N遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置用于收集全站測(cè)控單元、保護(hù)裝置以及智能電子設(shè)備的數(shù)據(jù)，經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換后通過(guò)模擬通道、數(shù)字通道或網(wǎng)絡(luò)向變電站當(dāng)?shù)鼗蛘哌h(yuǎn)方的監(jiān)控系統(tǒng)傳送，同時(shí)接收監(jiān)控系統(tǒng)的遙控、遙調(diào)命令并向變電站設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)執(zhí)行。

PCS-9882C工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，負(fù)責(zé)采集整個(gè)站內(nèi)保護(hù)裝置數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)信息資源共享。支持24個(gè)100Mbps快速以太網(wǎng)接口和四個(gè)100Mbps千兆以太網(wǎng)接口。

4.4 后臺(tái)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

4.4.1 硬件配置：DELL 790MT商用機(jī)（主機(jī)），10/100M網(wǎng)卡、聲卡，音箱，語(yǔ)音報(bào)警，打印機(jī)HP LJ5600 A3系列2套。

4.4.2 后臺(tái)軟件PCS9700

運(yùn)行畫(huà)面顯示功能：顯示站點(diǎn)一次系統(tǒng)接線圖，并通過(guò)點(diǎn)擊設(shè)備顯示相應(yīng)設(shè)備規(guī)格型號(hào)等參數(shù)和電量參數(shù)，實(shí)時(shí)顯示各開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài)；顯示站點(diǎn)一次系統(tǒng)潮流圖，顯示檢測(cè)到的各電量和非電量參數(shù)，以表格方式顯示報(bào)警信息等顯示功能。

遙控功能:具備就地/主站/遠(yuǎn)方三級(jí)控制，能完成對(duì)開(kāi)關(guān)的分合控制，具備保護(hù)功能壓板的投退、信號(hào)復(fù)歸等控制功能。為確?？刂频恼_性，系統(tǒng)提供延時(shí)控制、返校檢查、拒動(dòng)重發(fā)、成組控制等功能。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)鍵盤(pán)和鼠標(biāo)的控制輸出相應(yīng)的操作記錄，此記錄為加密記錄，其屬性為只讀。系統(tǒng)能對(duì)主設(shè)備的電氣操作實(shí)現(xiàn)閉鎖。對(duì)各斷路器和開(kāi)關(guān)，在后臺(tái)計(jì)算機(jī)上通過(guò)鼠標(biāo)（鍵盤(pán)）進(jìn)行操作時(shí)可設(shè)置不同身份的操作員密碼和具有操作確認(rèn)功能，以防誤操作。

PCS9700系統(tǒng)還具備運(yùn)行記錄功能、報(bào)警功能、報(bào)表功能、運(yùn)行管理功能、計(jì)算功能、事故追憶功能、事件順序記錄功能（SOE）、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能、打印等功能。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次改造該廠實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的集控操作、監(jiān)視、自動(dòng)報(bào)表生成等功能，提高了自動(dòng)化水平，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

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[3]黃小悅,常盛.新型發(fā)電廠廠用電電氣監(jiān)控系統(tǒng)[J].繼電,2008.36(12):35.39.