浅谈变电站继电保护以及综合自动化改造
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220kV智能变电站继电保护及自动化分析
智能变电站继电保护及自动化是现代电力系统中的重要组成部分,它能够对电力系统进行可靠的安全保护和自动化控制。
本文将针对220kV智能变电站的继电保护和自动化进行分析。
继电保护是指针对电力系统中的故障情况进行保护动作的一种自动化系统。
在220kV 智能变电站中,继电保护系统主要包括主保护和备用保护两部分。
主保护设备通过对电路参数进行实时监测,一旦发现故障情况,就会触发动作保护,切断故障区域与系统其他部分的连接。
备用保护设备在主保护设备故障时,起到备份和补充的作用,保证系统的连续运行和可靠性。
自动化控制是指对电力系统中的操作进行自动化处理的一种手段。
在220kV智能变电站中,自动化控制系统主要包括监控、调度、数据采集和信息处理等功能。
通过现场监控设备的数据采集,自动化控制系统可以实时监测变电站的运行状态和装置参数,监控系统不仅能够提供变电站的运行状态,还能实现对设备的故障诊断和维护管理。
自动化控制系统还可以通过远程控制的方式,对变电站进行远程操作和控制,提高操作效率和安全性。
在220kV智能变电站中,继电保护和自动化控制紧密结合,互为支撑。
继电保护系统通过对电力系统中的故障情况进行监测和保护,保证变电站的安全运行;自动化控制系统通过对变电站的运行状态进行监控和控制,提高变电站的运行效率和可靠性。
变电站综合自动化的发展现状及其改造问题探讨介绍了变电站综合自动化系统的功能要求和现阶段常见的几种工作模式,重点分析了变电站综合自动化改造中的常见问题及相关解决方法。
标签:变电站综合自动化;功能要求;工作模式;改造问题1 变电站综合自动化的基本概念变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及调度通信等综合性的自动化功能。
变电站综合自动化具有功能综合化;设备、操作、监视微机化;结构分布分层化;通信网络光缆化及运行管理智能化的特征。
它的出现为变电站的小型化、智能化、扩大监控范围及变电站的安全可靠、优质、经济运行提供了数据采集及监控支持而且在其基础上可以实现高水平的无人值班变电站的管理。
同时,变电站综合自动化是电网调度自动化不可分离的十分重要的基础自动化。
只有通过厂站自动化装置和系统向调度自动化系统提供完整可靠的信息,调度中心才有可能了解和掌握电力系统实时运行状态和厂站设备工况,才能对其控制做出决策;同样,要实现调度控制中心的远程控制操作,也只有依靠变电站自动化装置才能完成或执行操作命令的任务。
可以说,一个完整、先进、可靠的变电站综合自动化,是实现高水平的电网调度自动化的基础。
2 变电站综合自动化系统的功能要求变电站综合自动化系统,即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统,代替常规的测量和监视仪表,代替常规的控制屏、中央信号系统和远动屏,根据常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。
变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息,利用计算机的高度计算能力和逻辑判断功能,可方便的监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。
一般的来说,变电站综合自动化主要包括数据采集及通讯、数据处理、安全监视、微机保护、开关操作、电压无功控制、远动及自诊断等功能。
浅谈变电站综合自动化摘要:变电站是联系发电厂和用户的中间环节,是电网中线路的连接点,起着变换电压、交换功率和汇集分配电能、控制电力流向、调整电压的作用。
自动化采用无人值班的管理模式,以保证劳动生产率提高,人为误操作减少,运行的可靠性加强。
关键词:变电站可控性可靠性变电站综合自动化系统就是将变电站的二次设备利用计算机和现代通信高科技技术,通过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性自动化系统,是自动化和计算机、通信技术在变电站领域的应用。
在技术上涉及到自动控制、运动、通信、测量、计量、信号及控制等二次系统,专业上涉及到自动化、继电保护、变电站运行等。
1 变电站综合自动化系统的特点(1)功能综合化:是按变电站自动化系统的运行要求,将二次系统的功能综合考虑,在整个的系统设计方案指导下,进行优化组合设计,以达到协调一致的继电保护及监控系统。
(2)系统构成的数字化及模块化:保护、控制、测量装置的数字化,有利于把各功能模块通过通信网络连接起来,便于接口功能模块的扩充及信息的共享。
(3)结构分布分层化:综合自动化系统的基本功能和各子系统功能分别由不同的微机处理机完成。
依据所完成的功能不同在结构上采用两层或三层式布置。
(4)操作监视屏幕化:当变电站有人值班时,人机联系在当地监控系统的后台机(或主机)上进行,当变电站无人值班时,人机联系功能在远方的调度中心或操作控制中心的主机或工作站上进行,不管那种方式,操作维护人员面对的都是CRT屏幕,操作的工具都是键盘或鼠标。
(5)测量显示数字化:常规指针仪表被CRT显示器上的数字显示所替代,人工抄录完全由打印机打印、报表取代,提高了测量的精度和管理的科学性。
(6)通信局域网络化、光纤化:具有较强的抗电磁干扰能力,能够实现高速数据传输、实时报文、满足实时性要求,组态灵活,易于扩展、可靠性大大提高、减少了电缆用量、方便施工。
(7)运行管理智能化:体现在无人值班、人机对话及操作的屏幕化、制表、打印、越限监视和系统信息管理、建立实时数据库和历史数据库、开关操作及防误操作闭锁等方面。
浅谈变电站综合自动化改造摘要:近年来,将变电站由常规站改为综自站渐渐成为一种趋势。
综自改造后的变电站,其运行情况越来越依赖于自动化装置的实用性及成熟性。
该文就改造中出现的问题做出相应分析,以寻找解决这些问题的合理方案。
关键词:变电站综合自动化改造1 改造的内容对于110kV变电站的改造通常是为了满足当地电力发展需要的,提高电网供电可靠性,实现调度自动化。
从目前来看,110kV变电站自动化技术的飞速发展,为变电站自动化改扩建的实施提供了大量实际借鉴经验和技术支撑。
变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括控制设备、信号传输、继电保护及自动装置、运动装置)利用微机技术,经过功能的重新组合,实现信息共享,对变电站实施自动监控、测量、控制和协调。
综合自动化系统能及时地向变电站值班人员和调度人员提供详细的信息,甚至可以提供改变系统运行参数的各种参考性意见,对变电站的安全,经济运行提供了有力的技术保证。
近年来,110kV变电站自动化改造工程较多,老旧变电站选用何种类型变电站自动化是要明确的问题。
当前变电站系统的类型主要有RTU型自动化系统和微机监控系统。
RTU型自动化系统设计思想面向功能,集中组屏,其结构简单,功能单一。
早期的变电站自动化集中在“四遥”(遥控、遥信、遥测、遥调)改造方面,实现调度对全站的四遥。
方式是通过RTU(远方终端设备,装在变电站)和MTU(装在调度所)作为接口设备,经载波或光缆通讯(串行信号)实现四遥功能。
这样的自动化不要求各种二次设备都微机化,使用过去的常规二次设备就能实现四遥。
计算机监控系统设计思想面向对象,采用分层分布式结构,即可集中组屏又可分散布置,功能多样。
目前部分电网更进一步的将各站的低频-低压减载装置经网络通信,组成电网安全稳定装置。
有选择、有闭锁地甩负荷。
220kV变电站自动系统的改造模式也有两种方式可选择:即采用RTU方式和计算机监控系统方式。
一般认为对电动闸刀有遥控要求,采用集中监控,少人(留守)值班模式的变电站应采用计算机监控系统方式改造;而只对开关有遥控要求,采用集中监视则推荐采用RTU方式改造。
浅谈继电保护在变电站中的应用及特点摘要:为满足快速发展的经济建设需要,我国的电力系统规模日益扩大,人们对供电可靠性的要求也越来越高。
为了更好地保证安全、经济运行,电力系统的运行越来越依赖于继电保护。
本文就继电保护在变电站中的应用及特点作以下论述。
关键词:电力系统继电保护特点1 概述当电力系统中的电力元件或电力系统本身发生了故障或危及其安全运作的事件时,继电保护装置就迅速动作,控制断路器自动、迅速、有选择地将故障元件从供电系统中切除,确保非故障区域正常供电,同时使故障元件免受继续损坏,或发出警告信号,告诉值班人员采取相应措施消除故障,以保证安全供电。
2 继电保护装置的发展及特点继电保护装置的发展经历了电磁型、感应型、整流型、晶体管型、集成电路到微机型几个阶段。
其中电磁型、感应型和整流型继电器由于具有机械转动部件,统称为机电式继电器;而晶体管型、集成电路型和微机型继电保护装置统称为静态式继电保护装置。
一套继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分所组成。
(1)动作可靠性是继电保护装置在规定的保护范围内发生应该动作的故障时,保护装置应能可靠地动作,而在任何不应动作的情况下,保护装置不应误动。
任何电力设备都不允许在无继电保护的状态下运行,可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。
(2)动作选择性指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。
上、下级电网继电保护之间的整定,应遵循逐级配合的原则,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。
切断系统中的故障部分,而其他非故障部分仍然继续供电。
(3)动作灵敏性指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力,保护装置应具有必要的灵敏系数,通过继电保护的整定值来实现。
(4)动作速动性指保护装置应能迅速动作切除故障,以提高电力系统并列运行的稳定性,减少用户在电压降低情况下的工作时间,缩小故障元件的损坏程度,还有利于电弧闪络处的绝缘强度恢复,从而提高再送电的成功率。
浅谈变电站继电保护以及综合自动化改造
摘要:为了保证电力系统能够安全、稳定运行,许多变电站都采用了提高继电
保护动作正确率的方式,使继电保护装置能够满足电力系统的运行要求。
尤其是
在继电保护和综合自动化改造后,有效提高了继电保护的可靠性。
简要介绍了变
电站继电保护和自动化改造的途径,以期为日后的相关工作提供参考。
关键词:变电站;继电保护;综合自动化改造;微机保护
一、前言
微机保护是一种新型的继电保护装置,它的性能与集成型保护相比可靠性更高,所有的复杂原理都是利用软件实现的,而且硬件电路采用的是模块化结构,
通用性相对较强,调试和维护工作也比较简单,误动的概率相对较低。
因此,它
被广泛应用于实际生产和工作中,有效提高了变电站的综合自动化水平。
二、综合自动化改造概述
对于一些比较老旧的变电站,其改造与用户用电、运行人员操作、一次专业
设备、二次专业技术等改造有直接的关系。
为了确保供电可靠性,电力生产者需
要合理规划和控制停电时间,具体做法是:①在变电站综合自动化系统改造前,先仔细勘查现场情况,并做好“三措一案”的工作;②如果改造工作需要停电进行,工作人员应该先制订好停电计划上报到相关部门审批,并在规定时间内将停电申
请交到相关部门,让其在停电前通知用户;③与上级主管部门沟通,保障改造过程中各专业工种之间的配合,进而缩短改造工期和停电时间,确保变电站能够及
时为用户提供所需电力。
2.1内险防范措施主要包括以下几点:①开工前,将工作任务、安全防护措
施和改造施工的技术交待清楚。
②在施工过程中,要明确各部门的施工任务,明确任务的操作步骤和所采取的安全措施。
③严格执行施工现场的“八个不准”,即
不准精神不振工作、不准未办工作票工作、不准在不停电的情况下工作、不准在
未验电接地前工作、不准不经许可工作、不准在安全距离以内工作、不准在无人
监护的情况下工作、不准在安全措施不明确的情况下工作。
④要严格检查施工人员的着装,确保其符合施工标准,所使用的安全工具符合要求。
⑤施工任务得到许可后,负责人员应该与许可人一起进入施工现场确认工作说明书中标明的安全
措施,确保措施合格才能全面交接工作。
⑥明确了施工现场的工作任务、地点、人员安排、安全措施、带电部位和注意事项后,要让工作人员确认签字,确保所
有工作人员都知晓。
⑦在施工过程中,要避免凭借经验开展工作的情况发生,禁止施工人员扩大工作范围或随意更改安全措施。
如果必须要更改,应重新办理工
作票。
2.2保证继电保护装置安全运行要想继电保护装置能够安全运行,要做到以下几点:①将一次设备改造工作交由专业修试人员,保护人员和计量人员应该分别到保护室和端子箱拆除二次回路接线。
②自动化调试人员对系统进行后台调试,当拆除二次线的工作结束后,应该马上组织人员敷设电缆,确保一次设备测试完
成后二次电缆的敷设工作也能基本完成。
③通知一次人员撤离现场,让二次人员在开关端子箱和保护室一起敷设二次电缆。
④开展相应的调试和传动工作。
在调试继电保护装置时,自动化专业小组应该与运行人员沟通,核对保护装置传入后
台的信号、发出的信号和集控站收到的信号的一致性。
如果发现信号不一致,要
立即修正。
在调试微机继电保护装置前,应该注意以下几点:①试验前,仔细阅读相关大纲和说明书;②尽量避免拔插或触摸装置模件;③使用的示波器和电
烙铁应与屏柜接地;④检查屏柜和装置是否有损伤,螺丝是否松动;⑤校对程序校验码,核实程序形成的时间;⑥对照说明书检查装置的CPU、电源和出口插件上的跳线设置;⑦确认插件已插紧;⑧确认装置的规约设置与后台设置相匹配。
2.3避免继电保护发生误动
2.3.1防误传动避免出口接点采用短接的方式传动保护装置,防止因为跑错位而造成运行设备的误动。
2.3.2防止其他的误保护动作在保护装置进行上电试验前,要确保接线连接的正确性,保障其校验功能、出口压板的正常。
如果要在交流回路中增加电流或电压,应该先断开外回路,避免因为反充电而导致其他保护装置误动。
2.3.3防误整定修改试验定值后,切记要将定值改为原来的定值。
2.3.4防短路和接地继电保护装置试验结束后,应该打开二次回路,依据继电保护安全票中的相关规定恢复连片,确保恢复的正确性,以防继电保护装备出现开路、短路和断路等情况影响电力系统的运行安全。
三、综合自动化实现的两个原则
(1)是中低压变电站采用自动化系统,以便更好地实施无人值班,达到减人增效的目的;(2)是对高压变电站(220kV及以上)的建设和设计来说,是要求用先进的控制方式,解决各专业在技术上分散、自成系统,重复投资,甚至影响运行可靠性。
四、综合自动化系统介绍
(1)经济和社会发展对电力系统运行的基本要求是:保证安排可靠地供电,要有合乎要求的电能质量,要有良好的经济性,电网系统运行的可靠性以及供应电能的质量,与其自动化系统的水平有着密切的联系。
(2)随着电力系统规模的不断扩大,信息量增多,监控点和操作点增加,采用自动化的监视和控制手段是必然趋势。
微电子技术、计算机技术、网络通信技术、人工智能技术、自动控制技术、计算机语言技术、数据库技术的进步又为电力系统自动化技术的进步提供了可能性。
信息就地处理系统和信息集中处理系统各自有其特点。
互相不能替代。
但以往这两个系统往往互相独立,联系较少。
(3)变电站自动化技术经过十多年的发展已经到达一定的水平。
在我国城乡电网改造与建设中,不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV 及以上的高压变电站建设中也大量采用了自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,简化了施工,方便运行、维护。
五、我国变电站自动化发展阶
变电站二次部分传统按功能分为四大类产品:继电保护、故障录波、当地监控和远动。
按系统模式出现顺序可将变电站自动化发展分为三个阶段。
第一阶段:面向功能设计的集中式RTU加常规保护模式。
20世纪80年代及以前,是以RTU为基础的远动装置及当地监控为代表。
该类系统实际上是在常规的继电保护及二次接线的基础上增设RTU装置,功能主要为与远方调度通信实现“二遥”或“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调);与继电保护及安全自动装置的联结通过硬接点接入或串行口通信较多。
此类系统称为集中RTU模式,目前在一些老站改造中仍有少量使用,此阶段为自动化的初级阶段。
第二阶段:面向功能设计的分布式测控装置加微机保护模式。
第二阶段始于20世纪90年代初期,单元式微机保护及按功能设计的分散式微机测控装置得以广泛应用,保护与测控装置相对独立,通过通信管理单元能够将各自信息送到后台或调
度端计算机。
特点是继电保护(包括安全自动装置)按功能划分的测控装置独立运行,应用了现场总线和网络技术,通过数据通信进行信息交换。
此系统电缆互联仍
较多,扩展性功能不强。
第三阶段:面向间隔、面向对象(Object-Oriented)设计的分
层分布式结构模式。
变电站综合自动化要实现:(1)随时在线监视电网运行参数、设备运行状态;自检、自诊断设备本身的异常运行,发现变电站设备异常变化或装置内部异常时,立
即自动报警并闭锁相应的出口,以防止事态扩大。
(2)电网出现事故时,快速采样、
判断、决策,迅速隔离和消除事故,将故障限制在最小范围。
(3)完成变电站运行参
数在线计算、存储、统计、分析报表和远传,保证自动和遥控调整电能质量。
六、结束语
总之,变电站继电保护和综合自动化改造是一项较为复杂的工程。
因此,变
电站应该制订科学的改造方案,严格遵守安装和调试继电设备的规定,提高继电
保护、自动化设备、通信系统和直流系统的性能,综合运用各类一次设备,消除
电力系统中的安全隐患,确保改造后的变电站和电网能够安全、稳定运行。
参考文献
[1]崔丽波.官地坑口变电站继电保护综合自动化改造应用[J].技术研发,2014,21(06):156-157.
[2]马,苏红骉.变电站综合自动化改造问题分析[J].中国科技信息,2015,15(5):77-78.。