關(guān)于變電站的無人值班改造的探討
發(fā)表時間：2013-1-8?來源：《建筑學(xué)研究前沿》2012年11月供稿?作者：盧泓冶
[導(dǎo)讀]?由于自動化技術(shù)尚未完全成熟，其改造運行過程中難免出現(xiàn)一些不盡人意的地方苛聘，下面將改造中經(jīng)常出現(xiàn)的問題介紹疹味。
盧泓冶?? 云南省電力設(shè)計院? 650051
摘要：無人值班變電站是變電站一種先進的運行管理模式谎柄。它是指借助微機遠動等自動化技術(shù)觉鼻， 值班人員在遠方獲取相關(guān)信息,并對變電站的設(shè)備運行進行控制和管理抗楔。無人值班變電站站內(nèi)不設(shè)置固定的運行維護值班崗位棋凳， 其運行管理工作由變電運維操作站負責(zé)。本文分析了變電站自動化改造的幾個關(guān)鍵技術(shù)
關(guān)鍵詞：無人值班; 變電站;自動化;技術(shù)
?0 前語
?由于自動化技術(shù)尚未完全成熟连躏，其改造運行過程中難免出現(xiàn)一些不盡人意的地方剩岳，下面將改造中經(jīng)常出現(xiàn)的問題介紹。
?1 變電站改造的主要內(nèi)容
?常規(guī)變電站改造為無人值班變電站運行入热，首先要對一拍棕、二次設(shè)備進行改造，使之適應(yīng)無人值班運行要求勺良。
?1.1 一次設(shè)備主要改造及技術(shù)要求
?1.1.1 斷路器的改造
?主要要求是能實現(xiàn)遙控操作功能绰播，并提供可靠的斷路器位置信號。對使用年久且性能不能滿足電網(wǎng)運行要求的6～35kV油斷路器動作要求郑气，應(yīng)以性能好幅垮、可靠性高、維護量小的無油設(shè)備(如真宅斷路器或SF6斷路器)來代替。斷路器輔助觸點改造為雙輔助觸點接線以防信號誤發(fā)忙芒。
?1.1.2 高壓開關(guān)柜的改造
?完善機械防止誤操作措施;完善柜間距離示弓，要求隔離物起絕緣支撐作用，要具有良好的阻燃性能呵萨；加強母線導(dǎo)體間奏属、相對地間絕緣水平；改造高壓開關(guān)柜中的電流互感器潮峦，使之達到高壓開關(guān)柜使用工況絕緣水平囱皿、峰值和短時耐受電流、短時持續(xù)時間的要求忱嘹。
?1.1.3 過電壓保護設(shè)備的改造
?如對變電站6～35kV中性點加裝自動跟蹤嘱腥、自動調(diào)諧的消弧線圈；為減少變電站的運行維護工作量拘悦，降低殘壓齿兔，防止避雷器的爆炸，變電站6～35kV避雷器宜更換為無間隙金屬氧化物避雷器(MOA)础米。
?1.1.4 主變壓器有關(guān)輔助元件的改造
?改造中性點隔離開關(guān)及其操作機構(gòu)分苇，能實現(xiàn)遙控操作；對有載調(diào)壓分接開關(guān)實現(xiàn)當(dāng)?shù)睾瓦h方遙調(diào)操作屁桑；實現(xiàn)主變溫度遠方測量等医寿。
?1.2 二次設(shè)備改造內(nèi)容及要求
?控制回路的改造要能適應(yīng)無人值班需要，主要有以下要求：
?1)斷路器控制回路改造后蘑斧，要簡單靖秩、可靠、無迂回接線;
?2)斷路器控制回路斷線竖瘾、失去控制電源時應(yīng)實現(xiàn)遠方報警盆偿，并保留控制回路故障信號;
?3)保護回路單獨設(shè)有熔斷器的變電所，保護回路直流消失后准浴，能遠方報警;
?4)重合閘裝置要實現(xiàn)自動投退，在遙控和當(dāng)?shù)夭僮骱祥l后捎稚，重合閘電源應(yīng)自動投入乐横，重合閘放電回路自動斷開。在遙控和當(dāng)?shù)夭僮魈l后今野，自動退出重合閘電源葡公，同時重合閘裝置自動放電。根據(jù)需要實現(xiàn)重合閘后加速和一次重合閘;
?5)低頻減負荷裝置或其它系統(tǒng)穩(wěn)定措施裝置動作跳閘時条霜，應(yīng)自動閉鎖重合閘;
?6)取消斷路器位置信號燈的不對應(yīng)閃光功能催什，信號燈具改為發(fā)光二極管等節(jié)能型燈具;
?7)加裝遙控與就地跳、合閘閉鎖回路;
?8)中央信號裝置有關(guān)回路作相應(yīng)改造宰睡。
?2? 改造方案的選擇
?對常規(guī)變電站進行無人值班改造蒲凶，總的指導(dǎo)思想是“安全气筋、可靠、實用旋圆、經(jīng)濟”宠默。二次設(shè)備改造任務(wù)重，改造難度大灵巧，需要對一些關(guān)鍵技術(shù)進行探討搀矫，尋找恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方法。下面介紹幾種典型的二次設(shè)備改造方案刻肄。
?2.1 斷路器的控制與繼電保護合一的改造方案
?改造時保留有全部保護設(shè)備瓤球，取消控制屏(集中控制臺，集中控制柜)敏弃，將斷路器控制回路卦羡、控制設(shè)備安裝到保護屏適當(dāng)備用位置。這種方案將會取消控制屏上的全部光字牌信號权她、測量儀表和音響信號虹茶。為滿足當(dāng)?shù)夭僮骷案脑爝^渡期內(nèi)變電所運行操作人員對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視要求，增設(shè)一套RTU當(dāng)?shù)毓ぷ髡炯帮@示設(shè)備隅要。在顯示器上顯示有關(guān)一次接線圖蝴罪，測量信息，事故及預(yù)告信息步清。采用這種改造方案要门，可以簡化二次回路接線，減少大量控制電纜廓啊，減少回路中的觸點欢搜，提高二次設(shè)備的運行可靠性。這種改造方案適合于由弱電控制谴轮，集控臺炒瘟、集控柜等多臺設(shè)備組合的控制回路改造。
?變電站改造一般采用常規(guī)的RTU裝置第步。變電站無RTU裝置的可采用性能較好的分布式分散安裝的RTU遙測交流采樣疮装，各RTU之間通信連接。變電所已有RTU裝置的粘都，在原裝置中擴大功能廓推，增加RTU容量以滿足無人值班改造信息量的要求。
?2.2 只改造二次回路接線方案
?這種改造方案保護設(shè)備翩隧、控制設(shè)備全部利用樊展。在改造中根據(jù)無人值班變電站的技術(shù)要求，改造二次回路中的部分接線，如斷路器控制接線改接专缠，重合閘接線改接雷酪，以及信號改接等；增加和更換部分繼電器藤肢，使其具備無人值班變電站的技術(shù)要求太闺。這種方案，改造量最少嘁圈，二次回路變動量小省骂，是采用電磁式繼電器保護變電所的最方便、最經(jīng)濟的改造方案最住。變電所的RTU裝置采用常規(guī)遠動設(shè)備钞澳。
?2.3 二次保護設(shè)備全部更新的改造方案
?對于運行年限較長的變電站，在方案設(shè)計時可根據(jù)無人值班改造的技術(shù)要求涨缚，全部更新變電站二次及保護設(shè)備轧粟，采用目前國內(nèi)較先進的綜合自動化裝置。這種改造方案投資較大脓魏，一般只適用于變電站相對陳舊兰吟，原有的二次回路已達不到安全要求的情況。
?3 如何進行遠方監(jiān)控
?3.1繼電器的更新
?根據(jù)傳統(tǒng)變電站無人值班改造的實際情況茂翔，也為確被彀“四遙”功能的實現(xiàn)，改造中要將保護及自動裝置中的電流珊燎、電壓惭嚣、時間、信號悔政、重合閘等電磁犁繼電器全部更新為靜態(tài)繼電器晚吞。由集成電路構(gòu)成的靜態(tài)繼電器與原電磁型繼電器相比具有整定直觀、功耗低谋国、動作迅速槽地、精度高等優(yōu)點，而且電流芦瘾、電壓繼電器增加了直流輔助電源闷盔，可以通過電源監(jiān)視燈對繼電器的正常運行進行監(jiān)視，從而大大提高了保護的可靠性與速動性旅急。特別是信號繼電器既有電保持，又有磁保持牡整，信號記憶可靠藐吮，還增加了多組動合觸點和電動復(fù)歸圈。保證了“遙信”功能及信號繼電器遙控復(fù)歸的實現(xiàn)。
?3.2 遠控和就地操作轉(zhuǎn)換
?變電站實現(xiàn)無人值班谣辞，要方便設(shè)備檢修和事故現(xiàn)場的緊急處理迫摔，就必須要實現(xiàn)遠控及就地控制兩種方式操作，因此要拆除原有的KK控制開關(guān)泥从，在回路中增加具備“遠控”和“就地”轉(zhuǎn)換功能的QK切換開關(guān)句占，在正常情況下，無人值班變電所所有運行或備用狀態(tài)的斷路器躯嫉，必須置于“遠控”位置纱烘，由監(jiān)控中心值班員進行遠控。
?4 線路的監(jiān)視
?大家知道祈餐，紅綠信號等除反映斷路器的實際位置以外擂啥，還擔(dān)負著監(jiān)視跳合閘回路是否正常的任務(wù)，雖然變電站內(nèi)可以通過紅綠燈來實現(xiàn)跳合閘回路的監(jiān)視帆阳，但卻無法從遠方進行監(jiān)視哺壶，為此在控制回路中加裝了跳閘位置繼電器TWJ和合閘位置繼電器HWJ，只要HWJ及TWJ的兩副常閉觸點同時閉合蜒谤，就說明跳閘回路有問題山宾，需要到現(xiàn)場檢修。
?5 遙信的實現(xiàn)
?常規(guī)變電站要進行無人值班改造鳍徽，則原理通過中央信號及光子牌反應(yīng)的各類預(yù)告信號就必須要具備遙信功能资锰。同時，繼電器動作以后旬盯，必須能夠在監(jiān)控中心進行遙控復(fù)歸台妆。因此，信號繼電器的遙信問題以及信號繼電器的復(fù)歸問題也就成為突出的關(guān)鍵問題胖翰，在改造中應(yīng)當(dāng)加以重視接剩。
?5.1 遙信的實現(xiàn)
?變電站原中央信號解除以后，為正確反映所內(nèi)所有異常及事故信號萨咳，就必須將上述信號通過繼電器觸點提供給遠動遙信裝置以實現(xiàn)遙信功能懊缺。按照無人值班的要求在反映具體保護動作事件的同時，變電站任何以一套保護裝置動作及異常都要啟動變電站的遙信事故總信號培他，以提醒監(jiān)控人員及時處理鹃两。針對這一要求，將信號繼電器全部更換為帶有電動復(fù)歸線圈及多組動合觸點的靜態(tài)集成繼電器舀凛。每只信號繼電器單獨提供一對空觸點以反映具體保護動作事件俊扳，另外每只繼電器都提供一對空觸點并將這些空觸點并聯(lián)在一起以反映事故總信號。斷路器的實際運行位置采用開關(guān)的輔助觸點來反映猛遍。
?5.2 信號繼電器的復(fù)歸
?信號繼電器更換為靜態(tài)繼電器以后馋记，其內(nèi)部帶有電動復(fù)歸線圈号坡。這樣既可以通過信號繼電器上的復(fù)歸按鈕就地復(fù)歸，又可以通過將所有信號繼電器的電壓復(fù)歸線圈并聯(lián)后與監(jiān)控屏遙控執(zhí)行屏上信號復(fù)歸繼電器的常開觸點串聯(lián)起來梯醒，實現(xiàn)全站信號的遙控總復(fù)歸宽堆。使得無人值班變電站的信號復(fù)歸問題得以解決。
?6 結(jié)束語
?變電站無人值班工作的實施茸习，使供電部門提出的“減人增效”工作得以實現(xiàn)畜隶，取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，提高了電力企業(yè)勞動生產(chǎn)率号胚，促進了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行籽慢。
