埃塞俄比亚GM

1、埃塞俄比亚GM-1工程GONDER变电所自动 化改造1 概况埃塞俄比亚国家电力公司目前拥有 2 个不同的供电系统。 即 全国联网的内联供电系统和未联网的独立的小水电和柴油发电 机组成的自给供电系统。 全国联网的内联供电系统是埃塞俄比亚 电力公司主要供电系统。该系统由 8 座中小型水电站， 13 座柴 油发电机组和1个地热发电机组组成。总发电容量为 721MW/占 全国总发电量的 98%；独立的小水电和柴油发电机组成的自给供 电系统提供的电力为30.04MV，占全国总发电量的2%2 GONDE变电所的特点GONDE变电所由法国 AVERA公司总承包于2003年1月建成 投产，所内一、 二次设备和

2、通信设备基本上符合自动化改造的条 件，断路器全部是SF6断路器，并设有专用的直流操作电源和专 用的直流保护电源。直流电源采用 125V蓄电池组和硅整流装置 组成。继电保护装置均由微机保护装置 （230kV线路保护是AVERA P442微机保护装置；66kV线路保护是AVERAP142微机保护装置； 15kV线路保护是AVERA P142微机保护装置；主变保护是 AVERA P632微机保护装置；230kV母差保护是由AVERA P741微机保护 装置）组成。中央信号分为事故信号和预告信号： 事故信号：断路器事故跳闸时，能及时发出音响信号（蜂鸣器），同时有相应的信号继电器掉牌、“掉牌未复归”光字

3、牌 亮和相应的位置指示灯闪光。 预告信号： 发生故障时能及时发出区别于事故信号音响的 另一种声音 （ 警铃 ） ，同时在光字牌上显示故障的性质， 如主变过 负荷、轻瓦斯动作、温度过高、母线单相接地、直流母线接地等 异常告警信号。中央信号装置可对事故信号及预告信号、 光字牌运行是否完 好进行试验。 当发生音响后可手动解除， 而故障性质的显示仍可 保留。保护装置的动作信号绝大多数采用掉牌信号继电器且需手 动复归。GONDE变的运行管理为有人值班方式：一般每班1人，每天 2 个值班员轮流值班， 每天都要对设备进行巡视和抄表、 报负 荷。调度值班员依靠电话由变电所值班员报送得到的抄表数据， 其误差较大

4、，不免会带有人为因素的影响。检修停电、调整负荷、 方式变更等操作， 由调度值班员下令， 值班员执行操作并回令。 特别是在调荷操作中， 不准确、不及时、 随意性大。3 进行无人值班改造的必要性 由于埃塞国家电力公司调度中心的建成， 要求对做为主输电 网络电压等级的230kV GONDE变电所进行改造，具备“四遥” 功能。GONDE变电所改造后，自动化程度提高，减少了中间环节， 能有效减少误操作、降低事故率，提高安全生产水平。GONDE变电所改造后，能够增强埃塞俄比亚薄弱的电网运 行状况和使GONDE地区的供电质量和供电可靠性得到有效提 高。4 实施自动化改造的方案由于GONDE变电所建成投运时间

5、不长，设备相对比较先进， 若全部更新成综合自动化设备，一是运行中的设备淘汰率较高， 资金投入太多，造成浪费；二是工作量较大、停电时间较长；三 是没有必要，稍微更改就能很好利用。因此运行中的GONDE变电所改造，应在原有的设备基础上增设具有“四遥”功能的 RTU， 并和埃塞国家电力调度中心自动化系统相配合进行技术改造。一次设备的技术改造：变电所原有的一次设备如隔离开关、 SF6 断路器、电压互感器、电流互感器、开关柜、母线等都是常 规设备，只要加强维护，绝大多数可以保留使用，但对于故障率 高的设备应下决心予以淘汰。 SF6断路器实际应用效果良好，为 变电所自动化改造奠定了良好的基础。二次回路的技

6、术改造：对原有的控制、保护、信号回路进行 适当的改造，以满足“四遥”功能的需要。遥信(YX)回路的改造：遥信功能主要反映的是状态量， 它 分为位置信号、 保护动作信号和其它信号。 遥信又分为有源遥信 和无源遥信。有源遥信是指信号取之于二次回路电压线圈两端， 接在RTU的有源遥信输入端，有直流 125V电压输入。无源遥信 是指信号取之于断路器辅助触点，继电器的常开 （常闭） 触点等， 接在RTU的无源遥信输入端。GONDE变电所采用AVERA公司的 C264 RTU屏，要求遥信为无源遥信。由于保护动作信号全都反映在控制屏光字牌上， 这些信号都 是必须的，例如线路保护的保护动作、重合闸等信号，这些

7、信号 需要全部传送到调度端，因此RTU的遥信通道必须足够。根据原 有的法国AVERA公司设计，控制屏光字牌所有信号均已接至光耦 隔离重动，转换为24V重动信号，并将所有重动接点已接至 RTU 接口屏，此次改造部分仅需将 RTU接口屏转接至RTU屏,扩建部 分则可以从控制屏直接接至 RTU屏。这样设计合理、安全，一是 电缆放置比较集中， 不太会放错位置； 二是电缆搭接不涉及控制 回路，比较安全；三是不动原有的信号回路， 不会解线解错电缆， 施工工作量小而且安全； 四是调试方便， 远动信号（调度端信号） 只需要和原有光字牌核对即可。在远动信号中， 反映一次设备状况的如刀闸位置、 开关位置 尤其重要

8、。 虽然在保护屏上大都能取过这些信号接点， 但这些接 点是继电器的重动接点，不可靠，因此刀闸位置、开关位置只能 从一次设备直接接辅助接点， 而且这些设备辅助接点一般都会有 许多备用。遥测（YC）回路的改造：15kV系统（单母线分段）线路遥 测采集量主要是各回路的电流值和各段母线的电压值。 电压值的 采集由RTU的电压变送器并联接入各段电压互感器的二次回路； 电流值的采集由RTU的电流变送器串接在被采集的各路电流互 感器的二次回路中（从控制屏电流表）。230kV系统和66kV系统 的线路电流采集各自系统线路电流， 电压回路并接在模拟屏的测 量电压（经刀闸切换过后的电压）上。电网运行的其它数据如有

9、 功功率、无功功率、 功率因数等由调度端计算机根据收到的基础 数据进行计算、储存和显示。 遥控（YK）回路的改造：变电所RTU接到遥控命令后，首先 要判断收到的命令是否正确， 如果正确， 将向调度端发送校验正 确信号， 调度端计算机收到校验正确信息并得到确认后， 由调度 端后台机向RTU发出命令，RTU接到执行命令后，使执行继电器 动作，达到使断路器分合的目的。五防功能：GONDE变原没有五防功能，仅依靠设备之间的 电气联锁和机械联锁。 此次在后台机上增加断路器与刀闸之间的 联锁，保证联锁操作的正确性。 GONDE变遥调（YT）回路的改造：遥调功能实际上是遥控 与遥信，或遥控与遥测的组合。有载

10、调压变压器都有一个调压控制装置（GONDE变有载调 压装置为MR，它既能控制主变档位的升降同时也能显示主变 档位。当RTU接到遥调命令时，执行继电器触点闭合，接通升（降） 回路，使有载调压电机启动回路接通，变压器升 （降）一个档位， 同时由控制器送出档位信号。 对于有些厂家生产的控制器的遥信 输出有有源和无源之分，在与RTU遥信端子连接时需注意，另外 对于老型号不带遥调功能的控制器需稍加改进方可使用。5 改造中相关技术问题解决由于设计考虑不周密， 在现场调试过程中发现并解决了一些 技术问题远方遥复，遥控接点不够用。一般微机保护装置的动作后， 信号继电器带自保持， 这些信号必须手动复归， 在无人

11、值班的情 况下不可能再手动复归。230kV线路AVERA保护共有3个独立的 保护复归按扭， 要是再用 3 个遥控量来遥控， 一是遥控接点不够 用，二是后台操作麻烦， 现场改造时在微机保护增加一个中间继 电器，其输出接点并联在复归按扭上， 其线圈由一个遥控接点控 制，当需要复归时，调度值班员遥控操作给其复归。这种方法可 靠。实现开关遥控后，无 KK合后位置。KK合后位置对230kV线 路微机保护非常重要，原先是启用控制屏的KK切换开关的合后位置，但实现开关遥控后，无 KK合后位置。现场改造调试时， 增加了一个双位置继电器，其两个线圈分别并在手合 / 手分回路 上。手合过后， 其中一付接点闭合 （只有手分命令来时才复归） ， 这付接点即为KK合后