蔡樂

摘 要：針對110kV常規(guī)變電站自動化改造設(shè)計進行分析，探討了110kV常規(guī)變電站自動化改造設(shè)計方案。結(jié)合這些內(nèi)容，研究110kV常規(guī)變電站自動化改造設(shè)計原則。最后總結(jié)110kV常規(guī)變電站設(shè)備配置，內(nèi)容有：主變保護、110kV進線保護、35kV/10kV線路保護、10kV接地變線路保護、10kV電容器組出線和電容器組保護等。希望通過對這些內(nèi)容的分析，能夠為110kV常規(guī)變電站自動化改造設(shè)計提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：110kV常規(guī)變電站；自動haul改造設(shè)計；改造設(shè)計原則

中圖分類號：TM76 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0137-02

1 引 言

當(dāng)前我國電力系統(tǒng)當(dāng)中，110kV變電站數(shù)量不斷增多，其在電網(wǎng)當(dāng)中具有至關(guān)重要的作用。110kV變電站出線比較多，操作起來也相對頻繁。這種情況下，能夠提升運行的可靠性，同時也能夠提升自動化水平，能夠有效減少誤操作現(xiàn)象。

2 110kV常規(guī)變電站設(shè)備配置

2.1 主變保護

實施主變保護，主要是按照雙主雙后的原則進行配置。其中差動保護，針對變壓器的繞組、套管和引出線的故障，需要設(shè)置兩套不同類型的跳變壓器各側(cè)斷路器。主要配置原則是兩套差動，其中后備保護可以共同合用一組電流互感器。瓦斯保護主變需要設(shè)置本體以及有載調(diào)壓瓦斯保護，而重瓦斯動作瞬時跳變壓器的不同側(cè)斷路器。其中輕瓦斯動作僅發(fā)送信號。保護裝置閉鎖35kV橋開關(guān)自投。在110kV側(cè)可以設(shè)置三項式的電壓閉鎖過電流保護，而保護動作延時跳變不同側(cè)斷路器。在35kV側(cè)可以設(shè)置三項式復(fù)合電壓閉鎖過電流保護，其中保護動作延時跳的一側(cè)斷路器，將35kV分段開關(guān)閉鎖自投。10kV側(cè)配置三項式復(fù)合電壓閉鎖過電流保護，而對于保護動作而言，可以延時跳本側(cè)的斷路器，并且同時將10kV分段開關(guān)進行自投[1]。

2.2 110kV進線保護

110kV分段斷路器設(shè)置復(fù)合電壓閉鎖的過電流充電保護，其中斷路器需要合入時，將充電保護開放，發(fā)生合入故障，對于復(fù)合電壓閉鎖過流則分別經(jīng)過延時跳閘。此時斷路器合入，充電保護則會自動退出，這種情況下的保護裝置還需要過流充電保護能力。

2.3 35kV/10kV線路保護

對于35kV和10kV線路而言，可以為其設(shè)置三相時限電流速斷保護，也可以設(shè)置三相過電流保護裝置，對于保護動作而言，延時跳10kV出線斷路器，擁有三相一次重合閘，同時還具備加速功能。在外部低周、低壓減載位置，動作閉鎖線路重合閘，此時的重合閘能夠投切。這種情況下的保護裝置還需要具備較強的零序過流保護能力。

2.4 10kV接地變線路保護

對于10kV接地變線路保護裝置而言，其功能主要是以10kV線路為準(zhǔn)，做出相應(yīng)配置，也可以設(shè)置三相電流速斷保護以及三相定時限過電流保護。對于保護裝置而言，保護動作跳10kV出線斷路器，擁有三相一次重合閘，同時也有后加速功能，外部低頻。而對于低壓減載動作而言，閉鎖線重合閘，可以投切重合閘。對于保護裝置來說，還要擁有一定的零序過流保護能力[2]。

2.5 10kV電容器組出線和電容器組保護

10kV電容器組出線或者電容器組設(shè)置一定的反映相間故障的三段式相間電流保護，過電壓、低電壓、方電線圈開口位置有三角零序過電壓保護，該保護延時跳10kV電容器出線斷路器。在電容器組當(dāng)中，當(dāng)其進行自動投切過程時，不會向外發(fā)報警信號。在電容器的組內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的熔絲保護，對于保護裝置而言，同樣應(yīng)當(dāng)擁有零序過流保護能力[3]。

3 110kV常規(guī)變電站自動化改造設(shè)計原則

110kV變電站自動化改造需要實現(xiàn)無人值班目標(biāo)，技術(shù)人員主要采用分層分布綜合自動化系統(tǒng)，對變電站進行控制、保護和測量、數(shù)據(jù)采集等。

（1）在110kV常規(guī)變電站當(dāng)中，主變壓器主要使用的是有載調(diào)壓、低損耗三相電力變壓器，通過這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)自動、手動、遠程和就地調(diào)壓，其中中性點應(yīng)當(dāng)具備就地或者遠控分合功能。在變電站當(dāng)中，主接線要足夠可靠、方便操作，維修起來也較為容易，能夠?qū)崿F(xiàn)遠方監(jiān)控以及投資經(jīng)濟等的需求。

（2）在變電站當(dāng)中，要求開關(guān)設(shè)備實現(xiàn)無油化，同時還可以使用彈簧等儲能操作機構(gòu)，操作電源可以使用交流電源。對于不用斷路器和刀閘等，需要具備反分合位置的輔助觸點，若使用SF6斷路器，一定要裝設(shè)反映氣體壓力傳感器。

（3）對于變電站來說，可以配置相應(yīng)的電源，也可以在35kV側(cè)以及10kV側(cè)共同設(shè)置變壓器，兩路電源需要具備一定的自動切換裝置。其中的直流電源一定要確保擁有較為可靠、體系小、占用屏位少，可以在交流失電后，持續(xù)穩(wěn)定的運行2h以上的系統(tǒng)[4]。

（4）對變電站各類的信息進行采集，遙測量主要包含不同類型的電壓等級母線的相電壓、線電壓等，包括站用變低壓側(cè)電壓，直流母線電壓、主變壓器的各側(cè)、線路、電容器的電流等。其中遙信量中有變電站當(dāng)中的全部斷路器，還包含隔離開關(guān)和主變分接頭位置信號，不同保護動作信號等。對于搖信量而言，在保障事故定位的基礎(chǔ)上，需要進行一定方式的合并。其中遙控量中包含變電站當(dāng)中的所有斷路器以及主變中性點接地刀閘，搖調(diào)量中包含變電壓有載調(diào)壓。

（5）保護裝置主要使用的是微機保護，保護跳閘命令，直接對斷路器跳閘線圈進行應(yīng)用，不同保護裝置較為獨立，而獨立直流電源供電可以直接完成保護功能。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)退出之后，保護可以實現(xiàn)獨立工作，保護主要使用TA和測量用TA之間相互獨立。保護裝置邏輯判斷回路所需的開關(guān)不能和其他的回路之間相互混合，可以設(shè)置充足的通信接口，通信主要借助站內(nèi)通信網(wǎng)，逐漸向著監(jiān)控系統(tǒng)傳送。保護動作應(yīng)當(dāng)擁有保持信號，借助遠方或者就地動手方式進行復(fù)歸，而就地需要擁有保護定值修改功能，并且還需適當(dāng)?shù)谋Ａ暨h方修改定值能效，但需依權(quán)限設(shè)置密碼。保護應(yīng)當(dāng)具備一定的自檢功能，若裝置發(fā)生故障，或者發(fā)生異常，則可以進行閉鎖保護，并且向外發(fā)送報警信號。

4 110kV常規(guī)變電站自動化改造設(shè)計方案

對于變電站而言，一次設(shè)備大多是使用油斷路器，其缺乏一定的可靠性，因此改用六氟化流斷路器，從而可以適當(dāng)?shù)脑黾涌煽啃浴?10kV油斷路器中35kV、10kV少油開關(guān)可以改為真空斷路器。在主變壓器的中性點隔離開關(guān)是通過手動操作方式進行的。對變電站內(nèi)自動化系統(tǒng)和分布式通信網(wǎng)絡(luò)進行組建。其中35kV和10kV線路開關(guān)，主要使用的是微機保護方式[5]。對主變壓器溫度測量回路進行改造，能夠有效適應(yīng)測溫的需要。對站內(nèi)舊式電能表進行更換，使用智能電表，電能表主要是借助電度表電能采集裝置上傳到綜合自動化系統(tǒng)和地調(diào)。對站內(nèi)直流系統(tǒng)進行更換，將其改變?yōu)楦哳l開關(guān)電源，配有通信485接口，從而促使微機綜合自動化系統(tǒng)接口通信得以實現(xiàn)，使用免維護鉛酸蓄電池，對站用電系統(tǒng)進行改造。

5 結(jié)束語

110kV變電站自動化改造，能夠在一定程度上提升變電站的安全性與可靠性，能夠有效降低運維成本，技術(shù)方案選擇和外設(shè)、回路接口、現(xiàn)場實際請款之間存在密切聯(lián)系。因此需要對現(xiàn)有的設(shè)備進行充分應(yīng)用，從而進一步滿足發(fā)展需要。當(dāng)前，電網(wǎng)自動化以及變電站自動化均得到迅速發(fā)展，因此110kV變電站自動化已經(jīng)是電網(wǎng)建設(shè)中最為重要的內(nèi)容之一。

參考文獻

[1]杜 偉.110kV變電站綜自改造現(xiàn)狀及存在問題研究[J].機電信息，2013（09）：33～34.

[2]張志斌.淺析110kV無人值班變電站綜合自動化的改造[J].科技與企業(yè)，2012（23）：118～119.

[3]許欣宇.110kV變電站的綜合自動化技術(shù)改造[J].科技風(fēng)，2012（18）：39.

[4]張穎耀.110kV變電站綜合自動化系統(tǒng)改造的研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013（07）：310～311.

[5]張作煜.工廠110kV變電站綜合自動化改造分析與設(shè)計[J].水泥工程，2014（01）：70～72.

收稿日期：2018-6-6

作者簡介：蔡 樂（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事電氣自動化安裝、檢修、維護方面工作。