35kv无人值班变电站设计实践

1/535KV无人值班变电站设计实践当前，对110KV及以下变电站实现综合自动化及无人值班已成为县级电网自动化的发展方向，而且也是电力企业达标创一流的实际体现。我局于1996年7月成功地建成宁波地区首座35KV全微机保护监控无人值班匡堰变电站。该变电站通过近3个月的运行考验，基本达到设计要求。1微机监控保护系统微机监控保护系统是无人值班变电站的关键设备，要求具有高度的可靠性。目前微机监控保护系统多种多样，机型选择、结构配置档次差异很大。我们选择设备的原则是安全、稳定、技术先进以及经济实用。微机应优先选择档次高的机型。微机保护则应要具有功能全、稳定性好、保护彼此独立等特点，而且其产品经过国家有关技术部门鉴定许可。匡堰变电站选择的是天津大学电力及自动化研究所产品TJ196型分层分布式全微机变电站综合自动化系统。该系统采用两层分布式结构（两层即间隔层和变电站层），间隔层接变电站一次设备单元形成各间隔层单元，以INTEL80C196KBCMOS芯片为核心，采用保护、测量、操作和控制一体化的结构模式，消除了多套保护用一个管理单元的瓶颈问题。与集中式监控相比具有适应性强、扩展性好，维护、检修方便，运行可靠性高等优点。2变电站一次设备和主接线无人值班变电站没有常规的设备巡视工作，所以要求电气设备具有较高的2/5可靠性。一次设备的选择是无人值班变电所建设的重要环节。大型变压器宜选用低磁密、低损耗变压器。由于无人值班变电站遥调功能是对主变有载调压开关实施远方操作，所以选择性能可靠的有载调压开关是主变的关键。开关选择应遵循无油化原则。我们认为SF6和真空开关都是无人值班变电站的首选开关。SF6开关具有结构简单、体和小、检修周期长、无油污染、无火灾危险，但存在漏气等缺点；而真空开关具有可靠性高、检修周期长、维护费用低等特点。需要注意的是，在选择使用真空开关时，在设计过程中要考虑到这种开关操作过电压承受能力的问题。我们的选用方案是10KV级的开关选择真空型的，35KV级开关选择少油型的。对于35KV变电站次接线，我们认为应尽量简化，35KV单母线不分段结线或线路变压器组可满足运行要求。对于10KV接线，由于广泛采用真空开关或SF6开关，运行维护量小，且重要用户有双路电源，故采用单进线分段结线。3交、直流电源自动直流电源是变电站综合自动化系统的重要配套设备，要求可靠性高、使用寿命长、维护简单而且要有较高的自动化程度。为此，我们选用日本酸性克维护电池。这种充电装置具有全自动恒压恒流、均克与浮充自动转换、双套整流装置、双组电池互为备用、信号报警等功能，在任何状态下都能确保全所操作控制电源的可靠供给。交流所用电源采用双电源3/5自动投切回路，电源分别来自35KV线路侧和10KV线路侧。在正常情况下，两台所用变均受电运行，其中一台向所用电系统供电，另一台备用。当运行所变失电时，可自动切换至备用所变供电。4通讯通道通讯通道的建设是实现变电所无人值班的重要条件。因此，通讯网络在统一规划、统一标准的基础上建设，才能实现变电站微机远动装置与调度自动化系统可靠结合。我们的通道方式选择是在变电站离调度端股离校近（15至2KM左右）时，可选用音频电缆，这种通道投资较小；电力载波通道由于一次线路多次分支和转换次数增加会降低传输质量，同时一次线路检修也要切断载波电路，所以是过渡方式，目前我局已完成一点多址微波通信规划波计；对于新建投运的110KV变电站远动通道要求选用光缆通道。上述若干种通讯通道的配合，应视所在地系统情况而定。我们的通道设计原则是无人值班变电所必须有两种通讯方式相配合，一主一备，以确保变电所可靠、稳定运行。5其它有关方面（1）断路器跳、合闸应用以下方式实施控制操作调度主站端遥控。变电站后台键盘控制。变电站监控屏上通过强电（DC220V）一对一控制。上述三种控制操作相互闭锁，即同一时间只接受一种控制指令。我们认为在监控屏上强电控制应依旧使用原陆路器的操作开关手柄，这样不仅避免有些按钮开关的缺点，同时也为运行维护人员站内操作4/5提供强有力的5防功能。这种方式与自动化系统提供智能式自动生成操作票并无矛盾，相反它们的共同存在会使变电站防误操作系统更加完善。（2）采样方式选择问题。直流采样是通过变送器采集遥测数据的，遥测数据在经过各种环节时将产生误差，同时从变送器到RTU的传输线路中，由于电磁干扰也会产生误差，而且变送器需要定期核验，维护工作量很大。而交流采样中间环节少、硬件结构简单，去掉常规变送器模拟运算直流化过程，减少了中间环节带来的误差和不稳定因素，可以提高测量精度及运行稳定性所以交流采样已开始取代直流采样。（3）计量方式选择问题。在设计无人值班变电站时，我们改革了常规脉冲电能表的计量方式。一般电能表的布置采用集中式和分布式结构，即将电能表放在集中屏上或在各自的开关柜上。为了节省二次控制电缆，我们将电能表放在开关柜上，同时选用具有RS485通讯口的电能表，改掉脉冲计数的屏蔽电缆，利用通讯总统直接读取电能表的数据，确保了电量采集的精确度。（4）主变压器保护问题。瓦斯继电器是一种非电量动作跳闸元件，宜采用本身直接启动的跳闸和信号出口回路，不经过CPU重复处理，这样可提高主变压器保护的整体可靠性。（5）电压和无功控制问题。选择自动和非自动两种控制模式，同时主变压器有载调压开关应具有滑档及拒动闭锁，以确保设备稳定、可靠运行。5/5设置自动方式时，电容器组与主变有载调压开关综合自动控制，要根据变压器的无功负荷、10KV母线电压、运行方式以及电容器的容量综合优化选择，以确定投切电容器或调节生变有载调压开关档位的升降；当设置非自动方式时