張斌

摘要：秦皇島港110KV2#變電站建于上世紀(jì)八十年代，隨著設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，部分綜保裝置二次元件及線路出現(xiàn)老化。通過采用繼電保護(hù)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)替代原變電站常規(guī)二次設(shè)備，簡(jiǎn)化變電站二次接線。通過變電站綜合自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息、數(shù)據(jù)共享，完成對(duì)變電站設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)及綜合自動(dòng)化;變壓器保護(hù)屏

本次改造內(nèi)容是以原變電站一次設(shè)備為基礎(chǔ)，對(duì)綜合自動(dòng)化保護(hù)設(shè)備重新進(jìn)行選型，采用施耐德同型號(hào)高版本繼電保護(hù)裝置及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)取代原綜合自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)，并根據(jù)新設(shè)備特點(diǎn)對(duì)相關(guān)二次線路重新設(shè)計(jì)改造，延長(zhǎng)變電站整套設(shè)備的使用壽命。

一、立項(xiàng)背景

秦皇島港110KV2#變電站內(nèi)的所有繼電保護(hù)裝置均為2003年安裝并投入運(yùn)行的施耐德產(chǎn)品，目前屬于超設(shè)計(jì)年限運(yùn)行，存在安全問題：

（一）由于設(shè)備長(zhǎng)期不間斷帶電運(yùn)行，內(nèi)部電子元件逐漸老化，端子出現(xiàn)松動(dòng)、過熱發(fā)黑現(xiàn)象，繼電器出現(xiàn)線圈拒動(dòng)，觸點(diǎn)粘連問題。在近幾年的繼電保護(hù)裝置試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)部分保護(hù)裝置出現(xiàn)數(shù)據(jù)漂移，動(dòng)作靈敏度下降的情況。

（二）該站變壓器保護(hù)屏在設(shè)計(jì)時(shí)存在嚴(yán)重缺陷，沒有按規(guī)程規(guī)定將兩臺(tái)主變的保護(hù)分屏安裝，而是安裝在了同一面屏內(nèi)，這種安裝模式存在極大地安全隱患，當(dāng)一臺(tái)主變維修調(diào)試時(shí)，由于兩臺(tái)主變保護(hù)安裝于同一屏內(nèi)，二次線路和設(shè)備混雜，極易發(fā)生觸電危險(xiǎn)，也容易造成對(duì)另一臺(tái)運(yùn)行變壓器的誤操作，造成全站停電。

隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，上述問題變得更加嚴(yán)重。一旦出現(xiàn)因保護(hù)拒動(dòng)無法正確及時(shí)的切除故障，形成事故，必將影響該站的供電，造成不必要的損失。

二、 技術(shù)方案

（一）改造內(nèi)容包括：

1、拆除原中控室內(nèi)的保護(hù)屏（3面）和屏內(nèi)的所有裝置（包括變壓器主保護(hù)、后備保護(hù)、遙控遙信裝置、油溫顯示裝置、檔位顯示裝置等），重新配置組屏，新屏共設(shè)計(jì)3面。

2、更新變壓器主保護(hù)裝置，高壓側(cè)后備保護(hù)裝置，保留原有保護(hù)裝置的控制、信號(hào)等二次電纜。

3、更新6KV進(jìn)線低后備保護(hù)裝置、所有6KV出線保護(hù)裝置（包括出線柜、電容柜、消弧線圈柜等）和6KV分段保護(hù)裝置、電流電壓采集裝置，柜內(nèi)其它設(shè)備如指示燈，分合閘按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、二次線路等全部保留。

4、更新所有的公用測(cè)控裝置（包括110KV設(shè)備、主變壓器及其他設(shè)備的遙測(cè)、遙信、遙控裝置，電流、電壓的采集裝置等）。

5、更新原保護(hù)屏內(nèi)的其他裝置，包括油溫及繞組溫度顯示裝置，檔位顯示裝置，調(diào)壓控制裝置等。

6、更新站內(nèi)的通訊裝置和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)（包括通訊管理機(jī)，網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施，后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)和監(jiān)控系統(tǒng)軟件等），新的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全站的遙控、遙信、遙調(diào)和運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，并實(shí)現(xiàn)與電力公司調(diào)度的遠(yuǎn)程通訊。

7、系統(tǒng)調(diào)試

（1）通訊組網(wǎng)調(diào)試：包括通訊網(wǎng)絡(luò)重新構(gòu)建，及通訊設(shè)備安裝調(diào)試。（2）數(shù)據(jù)庫組態(tài)調(diào)試：包括新增設(shè)備數(shù)據(jù)點(diǎn)擴(kuò)展及數(shù)據(jù)測(cè)試。（3）系統(tǒng)圖形畫面重新組態(tài)。（4）報(bào)表重新組態(tài)：修改原來的報(bào)表文件，符合變電所運(yùn)行要求。（5）事件報(bào)警重新組態(tài)：修改事件報(bào)警數(shù)據(jù)庫。（6）CDT轉(zhuǎn)發(fā)程序重新組態(tài)：與調(diào)度端上傳數(shù)據(jù)的組態(tài)及測(cè)試。g.系統(tǒng)硬件及軟件整體調(diào)試等。

（二）原繼電保護(hù)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)狀況

110KV2#變電站一次主接線為：110KV采用內(nèi)橋接線， 6KV為單母線分段接線。秦港110KV2#變電站為兩臺(tái)主變壓器，電壓等級(jí)為110KV/6.3kV;110KV為兩路進(jìn)線，一個(gè)內(nèi)橋開關(guān);6KV為兩路進(jìn)線，27路出線，1個(gè)分段開關(guān)，2個(gè)電容器出線開關(guān)、2臺(tái)所用變（不設(shè)保護(hù)）。

110KV2#站原繼電保護(hù)及綜合自動(dòng)化系由監(jiān)控系統(tǒng)軟件、監(jiān)控主機(jī)、UPS、打印機(jī)、音響、前置機(jī)及軟件、鍵盤、鼠標(biāo)、通訊接口轉(zhuǎn)換箱、NPORT5610、交換機(jī)、自動(dòng)化智能裝置（主要由保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、電度表、消諧裝置、直流屏）等組成。

（三）新系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)思路

保留原有系統(tǒng)的基本功能的基礎(chǔ)上，全面覆蓋站內(nèi)全部設(shè)備。對(duì)原系統(tǒng)的冗余、重復(fù)功能及設(shè)備進(jìn)行精簡(jiǎn)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行監(jiān)視、調(diào)度通信、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、實(shí)時(shí)響應(yīng)、多操作方式、事故報(bào)警等功能，實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)裝置及綜合自動(dòng)化裝置達(dá)到國際先進(jìn)化標(biāo)準(zhǔn)。

為了確保監(jiān)控系統(tǒng)安裝施工的順利進(jìn)行，并實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量目標(biāo)，需在施工入場(chǎng)前提前計(jì)劃如下工作：

1、搭建新的監(jiān)控系統(tǒng)及工作電源。2、辦理現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)票，做好安全防護(hù)措施。3、跟據(jù)工程進(jìn)度，計(jì)劃停電，驗(yàn)證改造后的系統(tǒng)功能。4、設(shè)計(jì)保護(hù)屏柜電氣二次原理圖及接線圖。

（四）工作步驟：

1、搭建臨時(shí)新系統(tǒng)，立臨時(shí)屏柜。2、更換I段6KV保護(hù)裝置及儀表，校驗(yàn)調(diào)試。3、移接1#主變及測(cè)控單元接線;校驗(yàn)調(diào)試。4、移接2#主變及測(cè)控單元接線;校驗(yàn)調(diào)試。5、更換II 段6KV保護(hù)裝置及儀表;校驗(yàn)調(diào)試。6、歸正 2#主變屏及測(cè)控屏接線，校驗(yàn)。7、歸正 2#主變屏及測(cè)控屏接線，校驗(yàn)。8、新監(jiān)控系統(tǒng)整體校驗(yàn)、調(diào)試。9、拆除原監(jiān)控系統(tǒng);運(yùn)行新系統(tǒng)。10、收尾驗(yàn)收，結(jié)束工作。

（五）施工措施及流程規(guī)范

1、停電，安全檢查。辦好施工手續(xù)，和進(jìn)行安全文明教育后進(jìn)場(chǎng)施工。

停電，確定安全施工條件，做好安全措施，確保設(shè)備安全不帶電，保證人員作業(yè)安全。

2、 6kV系統(tǒng)保護(hù)更換流程;儀表更換流程;

做好帶電部分與非帶電部分的隔離，警醒措施，防止誤入，誤碰帶電間隔。在確認(rèn)設(shè)備不帶電后，按照施工要求，備份原保護(hù)裝置數(shù)據(jù)后，拆除舊保護(hù)，安裝新保護(hù)，按照備份數(shù)據(jù)初始化新安裝的保護(hù)，恢復(fù)通訊。

在確認(rèn)設(shè)備不帶電，按照施工要求，記錄原儀表設(shè)置的參數(shù)后，拆除舊儀表，安裝新儀表，并改正接新舊儀表接線不一致的情況。按照原儀表參數(shù)設(shè)置，初始化新安裝的儀表，恢復(fù)通訊。

3、1#，2#主變屏更換流程;公共測(cè)控屏更換流程;

做好帶電部分與非帶電部分的隔離，警醒措施，防止誤入，誤碰帶電間隔。識(shí)別，對(duì)比圖紙與實(shí)際情況，做到心中有數(shù)。按照施工要求，備份相關(guān)原保護(hù)裝置數(shù)據(jù)，并記錄原其他設(shè)備的參數(shù)設(shè)置。規(guī)范拆線，移線，接線;不誤觸運(yùn)行設(shè)備接線，防止?fàn)縿?dòng)，拉扯二次電纜誤動(dòng)設(shè)備。移接線后，上電，按原參數(shù)設(shè)置，恢復(fù)通訊。

4、調(diào)試安排

管理機(jī)通訊調(diào)試及試驗(yàn)。設(shè)備上電后根據(jù)圖紙及通訊布線情況，檢查通訊工程配置，動(dòng)態(tài)觀察試際運(yùn)行數(shù)據(jù)，核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)。完全正確后進(jìn)行遙信、遙控驗(yàn)證，遙測(cè)量核對(duì)。

調(diào)試驗(yàn)證保證措施：（1）設(shè)備停電。（2）其他正常設(shè)備轉(zhuǎn)換至就地控制。（3）必要時(shí)停止重要負(fù)載回路通訊，斷開通訊線的物理連接。（4）做好防誤錯(cuò)誤和誤動(dòng)預(yù)案。

逐一回路進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)有錯(cuò)誤的接線、程序進(jìn)行修改，保證遙信、遙控、遙測(cè)、遙調(diào)量合格率 100%。全部驗(yàn)證完，結(jié)束工作。

三、應(yīng)用情況

改造后的繼電保護(hù)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過測(cè)控單元和通信網(wǎng)絡(luò)采集有關(guān)信息，并對(duì)其進(jìn)行必要的處理，實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫，為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其它功能提供必要的運(yùn)行信息， 對(duì)于110kV2#變電站來說，繼電保護(hù)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的改造達(dá)到了用國際先進(jìn)的控制方式，解決原有的系統(tǒng)老化、運(yùn)行可靠性的問題。項(xiàng)目改造投產(chǎn)至今，110KV2#站供電事故率為零、設(shè)備完好率為100%，供電可靠性得到了極大提升，取得了良好的應(yīng)用成果。

參考文獻(xiàn)：

[1]變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的配置及應(yīng)用[J]. 曹光. ?華東電力. 2006（12）.

[2]110kV城區(qū)變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張?jiān)评? ?西北電力技術(shù). 2004（03）.

[3]數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)[J]. 朱子坤. ?西北水電. 2005（03）.