智能变电站二次设备调试浅析 发表时间：2019-03-26T11:31:10.777Z 来源：《电力设备》2018年第29期作者：周立超张玮琦吕鹏飞[导读] 摘要：随着科学的发展，人类对电能的需求有了更高的标准，变电站为满足这种要求逐渐走向信息化，这种通过数字信息传递变电站电气量的变电站称为智能变电站。 （国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 010020） 摘要：随着科学的发展，人类对电能的需求有了更高的标准，变电站为满足这种要求逐渐走向信息化，这种通过数字信息传递变电站电气量的变电站称为智能变电站。智能变电站二次设备投运前的调试工作对智能变电站的稳定运行有着至关重要的意义。本文对智能变电站二次设备的调试工作进行详尽介绍，同时对现场合并单元、智能终端、数字式继电保护装置等智能设备测试方法经行分析，对智能变电站二次设备调试工作未来的发展方向进行了总结。 关键词：智能变电站；调试；智能设备；测试方法；发展 引言：智能变电站采用现代计算机信息技术、通信技术和控制技术，实现高度自动化管理，通过智能设备的信息可控性对一次系统及二次系统进行自动化控制，实现了科学规范的网络通信，实现无人值守、少守卫的模式，提高了变电站的运行安全性，节约了成本，提高了经济效益。因此，智能变电站中二次智能设备的调试工作关系到整个变电站的正常稳定运行，且与传统的变电站二次设备调试工作有着本质的区别。传统变电站二次系统里的电气量是通过实际的电缆传输的而智能变电站二次系统里的每一个设备之间电气量的传输都是通过光纤传输的，所以智能变电站二次设备调试工作极其繁琐。 1智能变电站二次设备调试工作简介 智能变电站二次设备的现场测试工作首先要熟知现场一次设备及一次系统接线方式，对应好一次设备及系统完成对二次智能设备SCD 模型的校验，根据SCD模型完成对合并单元、智能终端、数字式继电保护装置之间的通信验证，保证各个设备相互间的配合、网络的协议、虚端子设计图的正确性。之后运用智能变电站二次智能设备所对应的智能设备测试仪进行每个设备的技术性能测试，再次确保合并单元、智能终端、数字式继电保护装置运行的正确性、可靠性、稳定性。最后运用传统测试方法，模拟变电站真实运行时发生故障的情况完成对智能变电站所有间隔的整组测试，保证智能变电站在投运后在遇到电气故障时能够正确可靠切除故障。调试过程中需特别注意开关刀闸动作是否与后台及相应间隔智能终端对应、每个间隔各项信号的正确性、智能设备之间的检修机制正确性等特殊问题。 2智能变电站二次设备测试方法分析 2.1合并单元简介及测试方法 合并单元，英文名称Merging Unit或MU。在智能变电站中，将一次互感器传输出来反映一次电气量的二次模拟电气量进行模数转换、合并和同步处理后，按照特定格式转发给间隔层需要使用的设备。合并单元是电流、电压互感器的接口装置，通过模数转换及规约格式整合将过程层数据的共享和数字化，他作为遵循IEC61850标准的数字化变电站间隔层、站控层设备的数据来源，作用十分重要故其安装完成后的各项指标测试尤为重要。运用合并单元测试仪对合并单元输入合并单元测试仪内部时钟下的交流模拟量同时运用内部时钟输出对合并单元进行同一时钟下的对时，通过采集合并单元光纤输出的数字量进行对比分析来对合并单元的离散型、通道延时、守时误差、对时误差、通道精度等技术性能进行测试。 2.2智能终端简介及测试方法 现在智能变电站中使用的主变、断路器等依旧是常规的一次设备，为实现对这些设备的数字化改造，则需要智能终端来完成信号输出和控制输入的光电转换、模数转换。智能终端与保护、测控等二次设备采用光缆连接，与一次设备采用电缆连接实现一次设备的遥信、遥控、保护跳闸等功能，并通过基于 IEC61850 标准的通信接口实现与过程层、间隔层的通信功能，最终实现断路器跳合闸、隔离开关分合闸、信号传输，主变调压、温度监控和非电量保护等功能。运用数字式继电保护测试仪即可对智终端的主要功能进行现场测试，通过光纤对智能终端传输数字开关量控制信号，再运用试验电缆将智能终端开出的开关量采集到数字式继电保护测试仪中，测试仪计算整个智能终端收到数字控制命令到做出开出的时间，整个过程时间不大于7ms即满足要求。 2.3数字式继电保护装置测试方法 智能变电站数字式继电保护装置测试方法不同于传统变电站，数字式继电保护装置所接收的一次设备电气信息来自于合并单元所采集转换来的数字量，其开出的跳闸量亦为数字量，故数字式继电保护装置单体调试仅需一台便携式数字继电保护测试仪即可完成，将便携式数字继电保护测试仪运用整站SCD文件配置相应间隔的合并单元及智能终端，后对数字式继电保护装置施加各种故障状态下的数字式模拟量，通过采集回来的数字式继电保护装置开出的数字式跳闸量来判断数字式继电保护装置保护逻辑的正确性。如需做整个间隔的整组传动实验，在相应间隔合并单元后运用传统继电保护测试仪施加故障模拟量，观察现场开关动作正确性，在做整组传动试验时一定要注意智能变电站检修机制，同时也可以验证整个检修机制的正确性。 3智能变电站调试工作未来的发展 伴随着科技进步智能变电站同样飞速发展着，智能变电站投运前的调试工作也越来越重要，智能变电站调试工作将会向着远程化、自动化、综合化发展。未来测试仪仅需接入智能变电站组网便可进入每台智能设备的调试模块，做到对智能变电站所有智能设备进行调试。当然，就现有情况看来，要实现上述方便快捷的调试方法，我国智能变电站运行维护中仍然的一些问题严重制约了其发展进程，这需要引起国家及同行业者的高度重视。只有积极解决智能一、二次设备运行维护中存在的相关问题，我国的智能变电站方可不断发展与壮大，为我国电力事业的发展提供更多的便利。 参考文献： [1]陈安伟，等．IEC61850在变电站中的工程应用[M]．北京：中国电力出版社，2012． [2]李先妹，黄家栋，唐宝锋．数字化变电站继电保护测试技术的分析研究［J］．电力系统保护与控制，2012，（03）. [3]蔡晓越．智能变电站的调试特点与建议［J］．电力与能源，2012，（04）.
变电所视频监控系统设计方案 二○一八年七月
设计人员名单
目录 1 总论 (2) 1.1 概述 (2) 1.2 现状及改造必要性 (2) 1.3 设计原则 (3) 2 改造内容及改造方案 (4) 2.1 改造内容 (4) 2.2 改造方案 (4) 2.3主要设备或备件、材料清单 (8) 3 改造效果 (11) 4 验收标准 (11) 5 能源介质供应 (11) 6 安全 (12) 7 环保 (12) 8 消防 (12) 9 投资估算 (13) 10 进度安排 (13) 10.1 进度说明 (13) 10.2 进度计划表 (13) 11 需说明的问题 (14)
1 总论 1.1 概述 1.1.1 项目发生单位 项目名称： 项目发生单位： 1.1.2 设计依据 （1）此设计方案根据电气室无人监控优化改进的具体需求,软件开发人员现场进行实地调研以及用户提供的相关资料为设计依据； 1.2 现状及改造必要性 宝钢股份厂区受钢铁产能过剩和宏观经济影响，近些年，宝钢生产协力承包范围逐年扩大，而协力费用每年大幅度缩减，随着人工成本逐年攀升，给水电工程项目部成本造成了较大压力。为了响应公司降本增效号召，降低业务运营成本，提高自动化管理水平，水电工程项目部将采取有针对性的措施。 水电工程项目部承揽的《能环部大临供电供水生产协力项目》业务，目前，有5座变电站安排人员24小时值班，每个变电站8人，采取四班三运转值班模式。近几年，随着部分人员流失，水电工程项目部已不再另行招聘人员，通过内部调级消化保状态。目前，该项目通过遥信、遥测、遥控智能化改造，从有人值班到无人值班管理模式转换，达到减员增效的目标。
智能变电站运维模式探究 发表时间：2016-10-13T15:35:53.330Z 来源：《电力设备》2016年第14期作者：蒲寅 [导读] 在信息技术的带动下，智能变电站的应用范围进一步扩大，在确保电力输送系统的安全可靠前提下，为人们的生产生活提供了更多的便利。 （国网青海省电力公司海东供电公司青海省海东市 810600） 摘要：在信息技术的带动下，智能变电站的应用范围进一步扩大，在确保电力输送系统的安全可靠前提下，为人们的生产生活提供了更多的便利。相对于传统的变电站运维模式来讲，智能变电站的运行维护工作要求更高，其最终目的是提高电力系统运行的稳定可靠，减少风险的发生，从而满足社会发展对于电力能源的多层次需求。据此本文就从管理的角度入手，对当前智能变电站的运维模式进行了分析和研究。 关键字：智能变电站；运维模式；管理控制 智能变电站的技术支持是以计算机技术、控制技术以及通信技术等为主的，在先进技术的支持下对电气一次设备、二次设备等进行调控，进而完成自动化、智能化以及信息化管理的过程。随着我国电力事业的长足发展，智能变电站设施越来越完善，这就为电力系统的高效运行提供了技术上的保障，减少了运行的风险，可以为国民经济提供更为可靠的电力支持，对于它的运维管理也是极其重要的一项工作，使其功能发挥的内在必需。 1.智能变电站运维模式 智能变电站作为科学技术创新发展的产物，它的运维模式内容主要涉及到变电站的建设、运行周期的确定、工程的验收以及日常的检查和维护等等，相对于传统的变电站来说，它的电力输送管理和输送过程控制更为规范有序，可以有效确保电力系统运行的稳定可靠。从它的实际应用来看，它的功能作用可以归结为两部分，即对电力系统的控制、检测以及警告报警，这两个作用都是确保电力系统正常运行的重要保障，也是电力输送不可缺少的一种措施，最终目的是减少系统运行风险的产生，提供供配电质量。 实际上，在整个电网的运行中，智能变电站属于是一个智能节点，调度中心的调度人员按照自身的意愿，把所要执行的指令信息传输给变电站，智能变电站的工作人员可以根据指令对数据信息进行汇报、操作以及记录等，这一系列工作的实现是自动完成的，这样也就确保了电网系统运行的安全性和稳定性。 2.智能变电站运维模式现状 2.1巡视模式 从当前实际来看，智能变电站的运维模式并不是很理想，它的基础是巡视检修工作，巡视人员在对变电站多个系统环节进行巡视检查时，可以及时发现其中存在的问题，进而解决处理。而当前电网规模不断扩大，电负荷急剧增加，它所存在的问题一方面来自于设备管理的复杂化，另一方面来自于工作人员的技术水平不足，在不同的电压等级中，变电站的巡视工作模式会有较大的差异，具体如下所示： 2.2检修模式 智能变电站的检修模式包含有三方面内容：第一，检修周期安排。在这方面内容中，需要先对设备所需要进行检修的原因进行分析，正常状态下，可以依据变电站内实际运行周期来完成检修；第二，检修内容。根据故障检修的条件，要根据设备故障所带来的一系列影响来确定检修的周期和内容，在正常检修状态下，一般是对重要设备进行清扫和试验为主；第三，检修现状分析。这方面需要依据设备运行的实际年限、设备故障发生的时间以及故障范围的大小等来灵活制定检修计划，一方面要注重预防性检修，另一方面还要进行预知性检修，做到防患于未然。 3.智能变电站运维模式的具体分析 3.1状态巡视 对智能变电站进行状态检修离不开科技信息技术的支持，在先进技术的应用下可以保证巡检的彻底完整。在传统的状态巡检模式下，存在着分析不准确、信息统计不健全的现状，但是智能化的状态巡视则不同，它有三种形式，第一，图像监视系统和安全警卫子系统，它包含有视频服务器、录像设备以及编码器设备等等；第二，火灾自动报警子系统，它包含有探测器、信号模块以及手动报警按钮等；第三，环境监测子系统，它包含有温度传感器以及湿度传感器等等智能化设备。 3.2状态检修 相对于传统的设备检修工作来说，状态检修具有一系列突出特点，首先，在功能发挥方面，它的可靠性非常高，而传统的电力检修工作存在着较大的随意性，很难再检修周期内发现故障，但是，状态检修就具有明显的实时性，可以在故障出现前发现问题，并采取措施解决，进而保证了电气系统运行的稳定性；其次，这种检修方式具有明显的经济性特征，它在故障发生之前就可以发出警报信息，实现对电力设备的准确分析和评价，也就避免了电力设备出现较大的停电现象，减少了经济损失；第三，它的目的性很强，依据变电站电气设备的结构构成特点和实际运行的数据，可以准确判断出设备是否发生了故障。 3.3成效效果分析 在状态巡视模式下，智能变电站的检修制度会愈加完善，这对电力企业的专业管理以及设备管理水平的提升是具有重要促进作用的。在没有采用这种巡检模式之前，在电网的变电系统结构中，主要采用的是统一固定的周期巡检模式，而且在实际巡视中也没有明确的重点，而在采取状态巡视之后，对于巡视周期可以进行及时的调整，这样就可以大大减轻运行人员的工作压力。此外，从运检质量角度来考虑的话，采用科学的方式可以对变电站进行有效检修，有利于电网系统的安全水平提升，与此同时，还可以降低智能变电站中的运维成
220kV智能变电站二次系统结构与设备配置智能变电站的二次系统结构与设备较常规变电站发生了重大的变化。本文分析了220kV智能?电站“三层两网”的系统结构，阐述了二次系统设备配置基本原则，结合目前二次设计实施中遇到的问题，提出了改进意见。 1 概述 随着社会经济的快速增长，人们对供电可靠性和安全性有了更高的要求。而风力、太阳能等新能源电源的并网运行对电网系统稳定性造成了一定的影响。智能电网能有效利用电力资源，提高供电可靠性，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。 2011年起，作为智能电网的关键节点，智能变电站在全国范围内进入全面推广建设阶段，新建220kV变电站按《国家电网公司输变电工程通用设计―110（66）～750kV智能变电站部分》（2011年版）中“第五篇 220kV 变电站通用设计技术导则”的技术方案。与传统变电站相比，智能变电站最大特征体现在一次设备智能化、设备检修状态化和二次设备网络化，其中二次设备在采样方式和组网形式上都发生了重大的变化，随着电力技术的进步，越来越多的新技术应用到二次系统中，因此研究智能变电站的二次系统设计和设备配置有着重要的意义。 2 220kV智能变电站系统结构 以上海地区某220kV变电站为例，智能变电站系统采用三层两网结构，三层即站控层、间隔层、过程层，两网即站控层网络和过程层网络。 2.1 站控层
负责变电站的数据处理、集中监控和数据通信，由主机、操作员站、远动通信装置、保护故障信息子站和其他各种功能站构成，是全站监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信。站控层网络采用百兆星形双网结构，冗余网络采用双网双工方式运行。站控层网络MMS、GOOSE（逻辑闭锁）、SNTP三网（功能）合一，共网运行，全站数据传输数字化、网络化、共享化。 2.2 间隔层 间隔层包括保护、测控、计量、录波、相量测量等，不依赖于站控层和通信网络，可以对间隔层设备进行就地独立监控功能。保护测控装置配置如下： （1）主变保护双套配置，高、中、低压侧及本体测控装置单套独立配置。 （2）220kV线路、母线、母联（分段）保护双套配置； （3）110kV线路、母线、分段保护单套配置，采用保护测控一体化装置，母线测控单独配置； （4）35kV 线路、电容器、站用变保护集成测控、计量功能，母差保护单套配置； （5）110kV、35kV母线配置低压减载装置。 （6）过程层：过程层由互感器、合并单元、智能终端等构成，是一次设备与间隔层设备的转换接口，完成电流电压量的采样、设备运行状态信号的监测和分合闸命令的执行等。 3 智能变电站与常规变电站的二次设备比较
第9章二次设备的选择及二次回路设计基础 教学目的：掌握二次设备的选择、展开接线图中的回路编号、屏面布置图、端子排图、屏背面接线图； 复习旧课：掌握隔离开关的控制回路、隔离开关的位置指示信号、隔离开关的误操作闭锁回路； 重点：掌握二次设备的选择、展开接线图中的回路编号、屏面布置图、端子排图、屏背面接线图； 难点：掌握二次设备的选择、展开接线图中的回路编号、屏面布置图、端子排图、屏背面接线图； 引入新课： 第一节二次设备的选择 一、控制和信号回路的设备选择 1．控制开关的选择 控制开关应根据以下三个条件选择： （1）回路接线需要的触点数量及触点闭合图表。 （2）操作的频繁程度。 （3）回路的额定电压、额定电流和分断电流。 2．跳、合闸回路中的中间继电器的选择 （1）跳、合闸位置继电器的选择。音响或灯光监视的控制回路，跳、合闸回路中选择位置继电器的要求为： 1）在正常情况下，通过跳、合闸回路的电流应小于其最小动作电流及长期热稳定电流。 2）当直流母线电压为85％额定电压时，加于继电器的电压不小于其额定电压的70％。 （2）跳、合闸继电器的选择。跳闸或合闸继电器电流自保持线圈的额定电流，除因配电磁操作机构的断路器由于合闸电流大，合闸回路设有直流接触器，合闸继电器需按合闸接触器的额定电流选择外，其他跳、合闸继电器均按断路器的合闸或跳闸线圈的额定电流来选择，并保证动作的灵敏系数不小于1. 5。 （3）自动重合闸继电器及其出口信号继电器的选择。自动重合闸继电器及其出口信号继电器额定电流的选择应与其起动元件动作电流相配合，保证动作的灵敏度不小于1. 5。 自动重合闸出口继电器及信号继电器，当其出口直接接至合闸线圈回路时，继电器的额定电流应按合闸接触器或断路器合闸线圈的额定电流来选择。 3．防跳继电器的选择 （1）防跳继电器的选型。电流起动电压自保持的防跳继电器，其动作时间应不大于断路器的固有跳闸时间。DZK 系列快速中间继电器的动作时间不大于 15ms 。 （2）防跳继电器的选择。
箱式变电站智能化监控解决方案 一、概述 随着我国城市现代化建设的飞速发展，城市配电网的不断更新改造,要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电—变压器降压—低压配电的供电格局。箱式变电站（简称箱变）正是这种集成化程度高，工厂预安装、节能、节地的发展中设备，因而在城乡电网中得到广泛应用。而信息化、网络化和智能化住宅小区发展，不仅要求箱变安全可靠，同时要求具有“四遥”（遥测、遥信、遥调、遥控）的智能化功能。完成智能箱式变电站（简称智能箱变）环网供电时，在上位软件配合下，达到故障区段自动定位、故障切除、负荷转带、网络重构等功能，从而保证在一分钟左右恢复送电。 建设原则：解决方案以满足实际应用为出发点，在数据采集和传输方面尽量利用现有的设备和通讯网络，以求最大程度降低系统造价。 系统设计原则：保证系统的稳定性、可靠性、先进性、兼容性、易操作性、易维护性和可扩容性。 二、系统建设目标和架构 建设目标 相变各元器件的数据的实时采集； 图形化的实时数据显示； 远程控制、调节设备； 危险报警； 对故障进行智能诊断。 系统总体架构
系统构成 箱变各部位的功能体现: 1、高压柜：电压，电流，功率，开关状态量，开关控制，小接地选线，温度。 2、变压器：油温，油位，瓦斯，电压，震动。 3、低压柜：电压，电流，有功功率，无功功率，功率因数，三相不平衡谐波，开关状态量，开关控制，温度。 4、箱变：温度。
三、建设内容 监测子系统 ?信息采集功能 采集模块读取各种自动化设备的数据，由数据汇总模块汇总，最后通过光纤或GPRS将数据发送到客户端的紫金桥组态软件。 可采集各种电气量信息、开关状态、温度、火警监测等。 ?图形化的实时数据显示:以直观的图形方式展示设备，用简单的操作实现各种功能。
关于智能变电站的二次设备调试与检修牛振华 发表时间：2019-10-16T14:52:44.590Z 来源：《电力设备》2019年第11期作者：牛振华姚俊[导读] 摘要：现阶段，随着我国城市化建设步伐的加快，传统变电站已经不能满足当今社会的发展。（国网朔州供电公司山西省朔州市 036002）摘要：现阶段，随着我国城市化建设步伐的加快，传统变电站已经不能满足当今社会的发展。因此，电气设备进入了不断更新的重要阶段，逐渐向智能化、网络化、科技化方向发展。智能变电站具有自我监控、信息共享、传感监测的功能，可以使各种基础设施形成一个庞大的电网系统，时刻监测这些电气设备的运行情况，降低成本投入，减少检修养护工作，提高电气设备的运行效率。另外，智能变电站 具有继电保护作用，确保电气设备使用的安全性和可靠性，已经在我国大部分地区广泛应用，而且取得了良好的使用效益。关键词：智能变电站；二次设备；调试；检修引言电已经成为人们衣食住行的一部分，也是国民经济发展的基础产业。智能化变电站在硬件方面具有设备功能集成化、扩展方便、接口规范和安装模块化的特点，软件方面具有通信可靠、信息共享、控制灵活和网络一体化等特点。在智能化变电站电气设备安装中，要加强对主变压器、断路器、室外高压隔离开关以及无功补偿装置的安装。在电气设备调试环节中，要重视对保护装置、启动调试、断路器的调试。 1研究智能变电站二次设备调试与检修的现实意义智能变电站就就是通过继承、环保、稳定、可靠的各项智能设备的应用，她难过一次设备掺量数字化、规范化、标准化等各项信息平台，自主的完成对各项信息内容的筹集、测量、计算、调控等各项工作。从我国电力行业的整体发展情况来看，智能变电站近几年的应用越来越广泛，在该背景下，为了使智能变电站的作用能够得到合理发挥，应当做好二次设备的调试与检修作业。做好对二次设备的调试与检修，可以确保智能变电站中应用的各项二次设备的性能都可以满足应用标准，进而实现对一次设备的合理检查，测量，控制，保护，调节，从而保证智能变电站运行的稳定性，从而为人们提供稳定的电能，满足人们的生活和生产需求。 2智能变电站二次设备的调试对于智能变电站二次系统，其主要具有很强的系统集成化、信息交换标准化特色，智能变电站二次系统的结构十分紧凑，站内与控制中心可以进行无缝通信，在采集设备状态特征时，没有盲区，能保证系统维护、配置的简单。同时智能变电站二次系统还具有控制自动化与保护控制协同化的特点，其电流、电压的采集可以通过数字化完成，能对各种数据信息进行高度集成，整合优化了以往的分散二次系统，实现了通信、数据共享。在实际中，开展智能变电站二次设备调试时，应该重点从以下几个方面进行：（1）智能二次设备测试仪，在智能变电站二次设备中，保护测控装置的输入数据接口转变成新的数据化接口，所以，在进行调试时，要利用数字化光电测试仪进行。就目前而言，常用的数字式光电测试仪有omicron公司提供的数字信号新型测试设备、模拟信号测试设备、模拟信号联合数字信号转换的设备检测方式。（2）继电保护装置功能测试，其测试内容主要有采样功能、精度、各种保护逻辑、动作时间、定值、动作报告标准化、软硬压板、对时功能等。（3）测控装置功能测试，其测试的主要内容有收发GOOSE报文、采样功能及精度、同期合闸功能、间隔五防闭锁逻辑功能、记录程序版本等。（4）合并单元功能测试，其测试内容主要有采样精度、合并单元输出幅值及角度误差、同步精度、守时精度、采样值输出、报文实时、电压切换功能、电压并列功能、检修试验、合并单元自诊断功能等。（5）智能终端功能测试，其主要测试内容有动作时间、智能终端执行控制、智能终端发送开关量、智能终端上送遥测量测试、功率消耗、验证报警、GOOSE开关量延时等。 3智能化变电站电气设备的安装问题 3.1人为因素智能变电站电气设备的安装直接影响电力系统的使用寿命，所以相关工作人员安装前需要经过专业培训，提高专业知识和技能、丰富工作经验、提升综合素质，全面了解电气设备的安装事项，做好安全指导工作，保证智能化变电站电气设备安装的可靠性和稳定性。 3.2其他因素一是施工材料问题。材料在购买和入库时没有经过严格的监测和审核，导致一些使用性能不合格的材料运用到智能化变电站系统中。二是设计图纸和安装程序问些问题都会导致智能化变电站出现运行故障。 4智能变电站二次设备的检修在实际中，开展智能变电站二次设备检修活动时，应该严格的按照相关运行程序进行，避免因为程序出现漏洞从而造成了检测结果不准确，影响到检修工作质量的情况。一般情况下，进行智能变电站二次设备检修工作时，要结合设备的当前状态，实施故障分类，要针对存在故障、潜存故障、正常运行设备采用不同的检修方式，从而保证检修活动的顺利进行。此外，在进行智能变电站二次设备检修工作时，还需要结合设备的工作性质，分类进行设备故障修理工作，如将需要停电修理的故障划分成一类，将需要更换零件的设备划分成一类，实现高效率维修活动。在进行智能变电站二次设备故障处理时，对于保护装置故障，需要及时找出故障原因，并退出保护出口软压板，将检修压板装入装置中，重新启动，如果保护装置恢复正常，则保护装置是跳至跳闸状态，如果重新启动后，装置没有恢复，需要结合检修单位的指令进行保护装置运行方式调整、维护。在具体工作中，可以从以下两个角度分析智能变电站二次设备检修工作：（1）从有关MU合并器装置的检修角度看，变电站交流信号源输出的模拟电流、电压信号指标会表现出一致性相位状态，在此条件下，MU合并器可以接受电子互感器装置正常运行下的电流、电压信号，同时这些电流、电压信号会通过汇通GPS信号方式，进行信号同步传递。在实际中，可以立足于信号同步的角度，比较信号相位，从而判断出信号同步执行情况的可靠性。（2）从有关电子互感器采集器装置检修角度看，智能变电站在正常运行下，采样器获取的采样值数据很容易受到电子互感器装置差动保护性能的影响，由于一般情况下的电流互感器装置对应的变比指标、极性指标处于既定状态，对于其互感器装置的检修，可以利用专门的仪器进行测试。在智能变电站中，电子互感器装置的电力极性指标十分灵活，可以在MU合并器装置中进行灵活调整，需要注意的是，MU合并器装置对互感器电流极性调整必然会对后期的二次设备检修作业带来极大的影响，所以在事前必须事先制定相应的调整规范。同时在二次设备停电检修工作中，还可以利用一次加流的方法，对电子式互感器装置变比指标进行有效检查，当二次电流的方向和潮流方向表现出相互一致，那么就代表了极性端为线路侧位置。 结语
第9章二次设备的选择及二次回路设计基础 第一节二次设备的选择 一、控制和信号回路的设备选择 1．控制开关的选择 控制开关应根据以下三个条件选择： （1）回路接线需要的触点数量及触点闭合图表。 （2）操作的频繁程度。 （3）回路的额定电压、额定电流和分断电流。 2．跳、合闸回路中的中间继电器的选择 （1）跳、合闸位置继电器的选择。音响或灯光监视的控制回路，跳、合闸回路中选择位置继电器的要求为： 1）在正常情况下，通过跳、合闸回路的电流应小于其最小动作电流及长期热稳定电流。 2）当直流母线电压为85％额定电压时，加于继电器的电压不小于其额定电压的70％。 （2）跳、合闸继电器的选择。跳闸或合闸继电器电流自保持线圈的额定电流，除因配电磁操作机构的断路器由于合闸电流大，合闸回路设有直流接触器，合闸继电器需按合闸接触器的额定电流选择外，其他跳、合闸继电器均按断路器的合闸或跳闸线圈的额定电流来选择，并保证动作的灵敏系数不小于1.5。 （3）自动重合闸继电器及其出口信号继电器的选择。自动重合闸继电器及其出口信号继电器额定电流的选择应与其起动元件动作电流相配合，保证动作的灵敏度不小于1.5。 自动重合闸出口继电器及信号继电器，当其出口直接接至合闸线圈回路时，继电器的额定电流应按合闸接触器或断路器合闸线圈的额定电流来选择。 3．防跳继电器的选择 （1）防跳继电器的选型。电流起动电压自保持的防跳继电器，其动作时间应不大于断路器的固有跳闸时间。DZK系列快速中间继电器的动作时间不大于15ms。 （2）防跳继电器的选择。 1）电流起动电压自保持的防跳继电器，其电流线圈的额定电流的选择应与断路器跳闸线圈的额定电流相配合，并保证动作的灵敏度不小于1.5。 自保持电压线圈按直流电源的额定电压选择。 2）电流起动线圈动作电流的整定可以根据1）所选用继电器线圈额定电流的80％整定。这样整定能保证当直流母线电压降低到85％时继电器仍能可靠动作。 3）电压自保持线圈按80％额定电压整定为宜。 在接线中应注意防跳继电器线圈的极性。 4．信号继电器和附加电阻的选择 （1）信号继电器和附加电阻选择的原则： l）在额定直流电压下，信号继电器动作灵敏度一般不小于1.4。 2）在0.8倍额定直流电压下，由于信号继电器的串接而引起回路的压降应不大于额定
中文摘要 变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多。因此，目前的变电站迫切需要一个简约的、智能的系统，实现信息共享，以减少投资，提高运行、维护效率。这些运行和管理的需求使智能变电站成为变电站自动化系统的发展新方向。随着计算机应用技术和现代电子技术的飞速发展，开展智能变电站的设计及研究具有重要意义。 本设计主要研究内容如下： 首先，阐述智能变电站的研究背景、基本概念及技术特征、研究现状，提出了智能化变电站主要支撑技术；其次，进行智能变电站技术特征及架构体系的研究，提出了智能变电站的主要技术原则及技术特征，并对三层两网结构的智能变电站的架构体系进行了详细的介绍，详细分析了过程层网络和站控层网络的结构；作为智能变电站的主要通讯手段，本文对智能变电站的IEC61850通讯标准进行了详细的介绍。 在介绍智能变电站的主要支撑技术、技术原则、技术特征及通讯标准后，对智能变电站的高压设备技术特征、组成架构进行了介绍，并对智能变压器、智能开关设备进行了初步设计。 最后，基于上述的工作，对智能变电站二次设备与监控系统进行进一步的研究，给出了智能变电站站控层设备集成优化设计方案及完成了智能变电站在线监测系统多层分布结构设计。并以220kV、110kV电压等级为例，给出了220kV电压等级智能变电站通用设计三层两网设计方案及110kV电压等级智能变电站通用设计三层两网设计方案。 关键词智能变电站，架构体系，三层两网，IEC61850，在线监测系统 Abstract Substation is an important part of the power system, it is responsible for the heavy tasks of power conversion and power redistribution, and plays an important role in the safety and economic operation of power grid. Substation, as the information source and executive terminal of power transmission and distribution system, requires more and more information and integrated control. Therefore, the current substation urgently needs a simple and intelligent system to realize information sharing, so as to reduce investment and improve operation and maintenance efficiency. These requirements of operation and management make the Smart Substation become a new direction of substation automation system. With
变电站升级和自动化改造方案 智能变电站——是指采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。相比普通变电站，智能站有以下优势： ●节能、环保、结构紧凑。 ●应用电子式互感器解决传统互感器固有问题 ●提高自动化水平、消除大量安全隐患。 ●光缆取代二次电缆。 ●不同设备间可实现无缝连接。 ●设备集成，降低投资 ●提高设备管理水平 ●提高运行效率和水平 变电所综合自动化管理系统为分布式结构，监控后台布置在监控中心，前置工控机、前置服务器、串口服务器、各种通讯设备等采用集中组屏，布置配电室，前置屏与后台监控系统采用光纤网络连接，便于值班人员进行监控管理，我们将所有保护、仪表及变压器温控等设备（带RS485接口）接入现在有自动化系统，保证整个变电站电力监控自动化系统的数据完整。 本系统为多层分布式系统结构，站中前置机系统是通过串口服务器进行通讯端口的转换，并将采集所有数据通过网络上传至后台系统中，利用服务器系统接收的数据和信息来监视各变电站的运行状况，进行数据的分析和存储，参数设置和修改，报表打印和执行遥控、操作票生成等操作命令。系统完成整个变电站的数据和信息的收集整理，通过一定的接口和规约可与BA系统或者动态模拟屏通信或原有系统通讯。变电所监控系统与变电所内就地的每个开关柜上分设的综合保护测控装置及各种智能仪表等其他设备等一起组成变电所综合自动化系统，可快速实行对变电所的连续监视与控制。 对原有开关柜进行改造接线，将所有后台值班所需要的信息量全部接入保护设备或电仪表，这些设备再通过RS485接口用通讯线将信息上传到前置服务器系统。 变电站中所有的数据都通过专线以及安全的VPN通道上送到云中心。
智能变电站二次设备系统架构设计方案 发表时间：2019-04-18T11:48:02.513Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：都基思[导读] 摘要：针对目前智能变电站网络架构复杂、装置数量多、保护及测控等二次设备可靠性及速动性相对不高等问题，提出一种智能变电二次系统设计思路，通过采用多功能集成装置等方法，该方案可大幅减少装置数量和光纤数量，提高保护装置的可靠性和速动性，简化系统网络架构，减少虚端子配置和调试工作量，降低运行维护难度。 （国网黑龙江省牡丹江供电公司经济技术研究所黑龙江省牡丹江市 157000）摘要：针对目前智能变电站网络架构复杂、装置数量多、保护及测控等二次设备可靠性及速动性相对不高等问题，提出一种智能变电二次系统设计思路，通过采用多功能集成装置等方法，该方案可大幅减少装置数量和光纤数量，提高保护装置的可靠性和速动性，简化系统网络架构，减少虚端子配置和调试工作量，降低运行维护难度。 关键词：智能变电站；二次设备；架构设计 一、二次系统架构及存在的问题 以 220 kV 线路间隔为例。目前智能变电站每回线路配置双套包含有完整的主、后备保护功能的线路保护装置和双套合并单元、智能终端装置。线路保护装置与线路合并单元点对点通信获得线路电流、电压采样值信号。母线电压由母线合并单元以点对点通信方式发给间隔合并单元，再由间隔合并单元转发给各间隔保护装置。线路间隔保护装置与智能终端之间采用点对点通信发送跳闸命令。跨间隔信息(如启动母差失灵功能和母差保护动作远跳功能等)采用面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event ，GOOSE)网络传输跳闸方式。测控装置、动态向量测量(phasor measurement unit，PMU)等功能采用网络采样和网络跳闸方式[1]。 以上方式存在以下不足：保护装置可靠性及动作快速性下降。智能变电站实现了数字化传输，为信息共享、信息的利用提供了基础。但同时也增加了保护功能的实现环节，速动性指标较常规变电站有所降低。在“直采直跳”方式下，智能变电站线路保护整组动作时间理论上较常规站慢 5 ms 左右。此外，保护装置的可靠性也有所降低。在“直采直跳”模式下，线路保护功能由合并单元、保护装置和智能终端三者共同完成，其中任何一个环节发生故障都会导致保护功能的缺失。而现场运行的合并单元和智能终端由于光口较多，发热量大，受现场环境温度和电磁干扰等影响，故障概率较高，影响保护的整体可靠性。对于跨间隔保护设备问题则更为严重；过程层设备实现了多业务的信息共享，但同时也给各业务系统的运维和扩建带来了影响。以线路合并单元为例，一台线路合并单元需要给线路保护装置、母线保护装置、安全稳定装置、短引线保护、采样值(sampled value，SV)网络上的多个设备提供采样值数据。当合并单元需要检修时，会影响多个业务的运行；虚端子配置工作量大，维护困难。智能变电站以虚回路连接代替传统变电站的二次电回路。虚回路的连接以配置文件的形式体现，如全站系统配置文件(system configuration description，SCD)、智能电子设备(intelligent electronic device，IED)能力描述文件(IED capability description，ICD)、智能电子设备实例配置文件(configured IED description，CID)。虚端子是明确装置之间信号连接关系的文本信息，一般用 Excel 文件描述，是智能变电站设计、调试环节的重要内容。而且，虚端子在运行和维护阶段是看不见摸不着的，所以给运维带来了一定的困难；数据同步复杂。智能变电站的合并单元、交换机、保护测控等设备必须基于统一的时间基准运行，方能满足事件顺序记录(sequence of event，SOE)、故障录波等功能时间一致性的要求。这些要求对智能变电站的时钟同步系统提出严格的要求。合并单元及智能终端由于传输采样值、跳闸信息，需要达到 μs 的同步精度。在合并单元内部时钟发生漂移或在外部时钟源缺失或抖动情况下会造成数据的不同步，需要有相应措施去应对。 二、220 kV 智能站二次系统架构设计 2.1线路间隔架构设计 220 kV 线路间隔架构。多功能线路保护装置集线路保护、智能终端、合并单元功能于一体，双套配置，保护电流、电压直接采样，通过继电器直接出口跳闸，并提供 SV、GOOSE 接口给母差保护和故障录波装置。多功能测控装置集测控装置、智能终端、合并单元功能于一体，单套配置，测量电流、电压直接采样，通过继电器直接出口跳闸，并提供 SV、GOOSE 接口给动态 PMU 等装置。关口计量仍采用电缆方式接入独立关口计量表。 2.2 主变间隔架构设计 主变保护由于跨多个间隔，若将主变保护、各侧智能终端、合并单元一体化设计，装置体积很大，而且架构不清晰，不利于运维。主变间隔的二次系统架构。主后一体化保护方式,主后一体化保护功能由主变保护、三侧智能终端合并单元一体化装置、本体智能终端装置来实现，均双套配置。主变保护通过与三侧智能终端合并单元一体化装置及本体智能终端装置的点对点通信进行采样和跳闸出口，采用 SV、GOOSE 共口方式。主变各侧的多功能测控装置集测控装置、智能终端、合并单元功能于一体，单套配置，测量电流、电压直接采样，通过继电器直接出口跳闸，并提供SV、GOOSE 接口给其他装置共享数据。主后保护分开模式，各侧的多功能保护装置将后备保护与该侧的合智一体化装置集成，与主变主保护、本体智能终端共同完成主变的保护功能；其他部分的设计同主后一体化保护方式[2]。 2.3 母线间隔架构设计 母线间隔二次系统架构设计。母线电压经并列箱后用电缆接至各间隔，各间隔做电压切换。母线测控装置采集 PT 刀闸位置、母线电压测量值，通过 MMS 网络传输遥测信息。母线保护与多功能线路(母联)保护装置之间以点对点通信方式获得采样值信号、位置信号，执行跳令。与主变间隔的合智一体化装置点对点通信获得采样值信号、位置信号，执行跳令。母线电压采样值信息从母线合并单元点对点获取。 三、方案效果分析 以 220 kV 变电站为例，变电站采用双母线接线，按 6 回出线、2 台主变、1 个母联规模计算，二次系统可节省装置 42 台，交换机所需端口数量减少 98 个，光线数量节省 134 根，如表 1 所示。装置数量、交换机端口数量和尾纤数量大副减少，网络架构进一步简化，大幅降低直接造价，虚端子和 SCD 配置工作量大幅降低，工程调试周期缩短，运行维护难度降低。更为重要的是，间隔内装置功能独立，无相互关联，无合并单元采样传输和智能终端响应环节，大大提高了间隔内保护装置的快速性和可靠性。跨间隔装置直采直跳，同时母差保护发热量大幅降低，进一步提高了保护功能的可靠性和系统的稳定性。本方案完全符合智能变电站“占地少、造价省、可靠性高”的建设目标[3]。
《发电厂变电所二次接线》 课程学习指导资料 编写：李长松 适用专业：电气工程及其自动化 适用层次：高中起点专科（业余） 四川大学网络教育学院 二○○六年三月十六日
《发电厂变电所二次接线》课程学习指导资料 编写：李长松 审稿(签字)： 审判(主管教负责人签字)： 本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求，参照现行采用教材《变配电所二次系统》（阎晓霞、苏小林编，中国电力出版社、2004年5月第1版）以及课程学习光盘，并结合远程网络业余教育的教学特点和教学规律进行编写，适用于电气工程及其自动化专业专生本(业余)学生。 第一部分课程的学习目的及总体要求 一、课程的学习目的 通过各种方式的学习，使学生掌握发电厂及变电站的二次回路的构成及其工作原理。主要内容包括：控制系统、信号系统、同步系统、直流系统电源、电压互感器的二次回路及变电站综合自动化等。 二、课程的总体要求 通过各种方式的学习，使学生树立工程观点，了解变电站二次系统的概念和组成，熟悉二次回路的基本构成和连接，掌握二次回路的读图并在其此基础上进行二次回路的设计，了解二次系统中出现的新技术和新设备及其应用，并在分析和解决实际工程能力方面得到训练 第二部分课程学习的基本要求及重点难点内容分析 第一章二次图的基本知识 1．本章基本要求 ?了解电气图的分类 ?掌握常用元件的图形符号 ?掌握常用元件的文字符号 ?了解有关项目及项目代号的术语 ?掌握项目代号的构成 ?了解电气图的表示方法 ?掌握二次电气图的概念和分类 ?掌握集中式二次电路图和分开式二次电路图的概念和特点 ?了解二次接线图的概念和分类 ?了解单元接线图和端子接线图的概念和特点 2．本章重点难点分析 ■常用元件的图形符号及表示方法 ?继电器和线圈的图形符号
箱式变电站智能化系统的发展蒋福全 (特变电工衡阳变压器有限公司 随着国家对城乡电网建设的投入增加和改造力度加大, 要求高压直接进入负荷中心, 逐步形成了受电、变电、配电一体化格局, 突出供配电建设向节地、节能、小型化、无人值守的方向发展, 箱式变电站正是具有这些典型特点的最佳末端变配电设备, 而结合智能化的处理技术, 能更好地提升管理效能和经济效益。 1箱式变电站的结构特点与布局 1.1箱式变电站的结构特点 箱式变电站简称箱变, GB/T17467-2008标准名词术语为预装式变电站, 是集高低压开关设备和变压器及辅助设备为一体的功能齐全的紧凑型成套变电所。由于箱变具有成套性强、体积小、占地少、能深入负荷中心、提高供电质量、减少线路损耗、缩短送电周期、选择灵活、对环境适应性强、安装方便、运行安全可靠及投资少见效快等一系列优点, 受到广大电力工作者的重视, 箱变的使用范围也越来越广阔 [1]。制造厂也加大开发力度, 引领其朝高端智能化方向发展, 满足市场更高要求的需求。箱变在结构上, 采用模块方式, 每一台箱变可由以下各种型式组合而成; 按高压开关接入电网型式分为环网型或双电源型或终端型; 按设备布置方式分为“ 目字型” 或“ 品字型” ; 按内装变压器种类分为油浸全密封变压器或干式变压器; 按箱体外壳材质分为金属外壳或非金属外壳; 按高压开关选形分为产气式负荷开关或压气式负荷开关或真空式负荷开关或 SF 6 负荷开关 [2]。 1.2箱变的布局 箱变按照高压、低压、变压器三个主要组成部分, 一般分为三个独立隔室, 而智能控制系统则分布安装于低压柜内, 必要时也可单独制作监控柜。 (如图 1 2箱变的智能化系统