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        10kV配電所自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

        2021-08-31 00:52:50龔銀銀
        冶金動力 2021年4期
        關(guān)鍵詞:信號

        龔銀銀

        (馬鋼股份公司煉焦總廠,安徽馬鞍山 243000)

        1 概述

        10 kV 供配電系統(tǒng)作為鋼鐵企業(yè)重要組成部分,具有深入現(xiàn)場、區(qū)域集中、總體分散的特點。由于本身高電壓帶來的危險性,對操作人員的數(shù)量、質(zhì)量具有嚴格要求。積極推進智能化改造,在保證10 kV 供電系統(tǒng)安全性、可靠性、穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,達到減員降本、綠色、高效的目的。

        馬鋼股份煉焦總廠在南區(qū)筒倉項目10 kV 配電房所設(shè)計之初,以智能化為目標,選用KYN28A-12型鎧裝中置高壓開關(guān)柜,采用帶電動底盤車真空斷路器,及帶電動分合閘功能的接地刀,通過數(shù)字式保護測控裝置,實現(xiàn)高壓系統(tǒng)停送電遠程操作。

        2 自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        2.1 監(jiān)控系統(tǒng)

        軟件監(jiān)控系統(tǒng)基于CSC-2000 變電站自動化系統(tǒng)(V2),共有2 臺遠程站,設(shè)有工程師、操作員兩種權(quán)限,分別用于軟件編輯優(yōu)化及日常遠程監(jiān)控操作。同時2 臺遠程站采用PostgreSQL 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),對測控裝置采集的遙測、遙信,及操作進行實時記錄保存,便于日常監(jiān)控以及事故情況下調(diào)取原始數(shù)據(jù)進行對比分析,且2 臺遠程站數(shù)據(jù)庫互為備用,即使一臺故障,也不會影響系統(tǒng)使用。

        2.2 通信系統(tǒng)

        基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線,連接工程師站、操作員站、數(shù)字式保護測控裝置,實現(xiàn)監(jiān)控過程數(shù)據(jù)監(jiān)測和指令發(fā)布的穩(wěn)定性、實時性、高效性。同時,為保證網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施運行的安全性,高壓配電房所采用雙以太網(wǎng)實時通信,當(dāng)裝置某一路網(wǎng)線與總線連接有故障時,不影響設(shè)備正常使用,并及時反饋通信故障信息,便于現(xiàn)場及時發(fā)現(xiàn)問題并檢修。

        2.3 控制單元

        自動化系統(tǒng)控制單元結(jié)構(gòu)見圖1。以高壓開關(guān)柜為單元,每臺高壓開關(guān)柜配置1臺CSC200系列數(shù)字式保護測控裝置,在發(fā)揮其測量、保護、檢測、通信、錄波、事件記錄的基本功能的同時,通過邏輯控制模塊實現(xiàn)對真空斷路器的遙控分合閘及保護跳閘,通過開出DIO 模塊連接電動手車控制模塊和電動接地刀控制模塊,由監(jiān)控后臺下達指令,通過DIO模塊發(fā)送信號到電動手車控制模塊及電動接地刀控制模塊,在聯(lián)鎖條件滿足的情況下,實現(xiàn)手車在試驗位與工作位之間的轉(zhuǎn)換,接地刀在合閘與分閘狀態(tài)直接轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)遠程自動控制功能。

        圖1 自動化系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖

        3 主要設(shè)備及功能

        3.1 數(shù)字式保護測控裝置

        以數(shù)字式保護測控裝置為中心,通過其交流插件實現(xiàn)對電流互感器、電壓互感器二次側(cè)電流電壓信號采集并起到裝置與回路電氣隔離;CPU 插件實現(xiàn)對模擬量、開關(guān)量進行邏輯運算并發(fā)出保護指令;邏輯插件作為保護跳閘控制信號、遙控跳合閘控制信號及動作、告警信號直接輸出端;開關(guān)量輸出插件向電動底盤車控制模塊、電動接地刀控制模塊下達控制信號及防跳等功能;開關(guān)量輸入模塊采集外部開關(guān)量信號,對手車位置、接地刀狀態(tài)、真空斷路器狀態(tài)及其它具有保護價值的開關(guān)量信號;通信插件主要用于光纖通信,實現(xiàn)保護測控裝置與上位機CSC-2000 變電站自動化系統(tǒng)(V2)進行人機交互。

        3.2 電動手車控制模塊

        電動手車控制模塊(見圖2)通過對手車的位置狀態(tài)信號、接地刀狀態(tài)信號、斷路器狀態(tài)信號、遠方就地信號、運行過程中機構(gòu)卡死或設(shè)備不到位自我判別及數(shù)字式保護測控裝置指令進行條件判斷,條件滿足控制電動手車的驅(qū)動電機運轉(zhuǎn),實現(xiàn)對電動手車位置狀態(tài)的調(diào)整,保證電動手車運行過程的安全性。

        圖2 電動手車控制模塊

        當(dāng)電動手車控制模塊使能,遠方就地處于遙控狀態(tài),接地刀處于分閘狀態(tài),真空斷路器分閘狀態(tài),手車處于試驗位置,這些條件同時具備時,電動手車控制模塊收到保護測控裝置遙入命令,驅(qū)動電機使能執(zhí)行手車遙入命令,若中途出現(xiàn)手車卡死時,控制模塊停止執(zhí)行遙入命令或發(fā)出遙出指令。

        當(dāng)電動手車控制模塊上電,遠方就地處于遙控狀態(tài),接地刀處于分閘狀態(tài),真空斷路器分閘狀態(tài),手車處于工作位置,這些條件同時具備時,電動手車控制模塊收到保護測控裝置遙出命令時,驅(qū)動電機使能執(zhí)行手車遙出命令,若中途出現(xiàn)手車卡死時,控制模塊停止執(zhí)行遙出命令。

        4 結(jié)束語

        在10 kV 配電房所自動化系統(tǒng)中,通過電動手車、電動接地刀的加入,使得10 kV 配電房所日常停送電遠程操作成為現(xiàn)實,實現(xiàn)了人機分離,在提高了操作過程中人的安全性的同時工作效率明顯提高,達到了高壓配電房所遠程操作與無人值守的目標。

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