变电所远程监控系统设计2
13页1、1) 分散、分层、分布式原则传统的变电站由于计算机硬件水平的限制,保护功能与远动 功能等分别单独集中实现。随着计算机硬件水平的提高和网络技 术的发展,将保护功能和监控等功能按电气间隔划分单元,分布 实施,相互之间用串行通信或网络通信组成一个系统。这种结构 也可称为面向对象的分布式结构。这种分布式系统很自然地发展 为分散安装在开关柜上的分散分布式系统。与集中式系统比较, 其优点是:可靠性提高,任一部分设备有故障时只影响局部,并 可节省大量二次电缆、减轻二次回路负载;设计、安装方便,控 制室面积进一步缩小,从而降低变电站综合造价。所谓分层原则,国际上通常将变电站自动化系统的结构分为 变电站层、间隔(单元)层、设备层3 层。这是因为国际上变电站的 一次设备已带有电子设备的智能传感器和执行器而具有交换信息 能力。在我国通常仍采用 2 层结构:变电站层和间隔层。分层分散式系统的功能配置宜采用下放的原则,凡可以在间 隔层就地完成的功能,例如保护、备用电源自投、电压控制等就 不要通过网络和上位机去完成。2) 远方与就地并存原则按我国的实际情况,目前变电站还不大可能完全撤人,存在 现场维护调试和应急处
2、理的问题,因此设计时应考虑远方与就地 控制操作并存的模式。保护单元应具有远方和就地投切和在线修 改定值的功能,以远方为主,就地为辅,并应从设计制造上保证 同一时间只允许其中一个控制方式有效,即就地和远方是互相闭 锁的。3) 保护功能相对独立原则要积极而慎重地推行保护、测量、控制一体化设计,但从管 理体制及传统观念考虑,应确保继电保护功能的相对独立性和动 作可靠性。继电保护功能相对独立,这是由于继电保护在电网安 全运行中所处地位的重要性和高可靠性要求所决定的。继电保护 按被保护的电力设备单元(间隔)分别单独设置,直接由相关的PT, CT输入电气量,然后由触点输出,直接操作相应断路器的跳闸线 圈。在单元盒内,保护电路与测控电路是彼此分开的,甚至保护 CPU 与监控 CPU 是分开的,以确保保护功能相对独立和保护的可 靠性。在 110kV 以下等级的电网中也有的采用保护与监控装置合 并,即配给保护装置一些其它功能,但应以不降低保护装置可靠 性为前提。保护、测量、控制原则可合用PT,但测量CT与保护 CT 回路应是分开的。4) 交流采样原则变电站自动化设计中应优先采用交流采样技术,减轻CT,P
3、T 的负载,提高测量精度。同时,可取消光字牌屏和中央信号屏, 简化控制屏,由计算机承担信号的监视功能,使任一信息做到一 次采集,多次使用,提高信息的实时性、可靠性,节省占地空间, 减少屏柜、二次电缆的设计、安装及维护工作量。2-3-1 变电站自动化系统的功能要求变电站自动化系统的主要功能要求如下。1) 数字式微机保护数字式微机保护有输电线路保护、变压器保护、馈线保护、 母线保护、电力电容器组保护等。各类装置应具有存储多套整定 值,能远方修改整定值及显示定值,故障录波,对保护定值应能 自动校对,关键环节出错应自动闭锁保护出口,并发预告信号。 从管理体制及传统观念考虑,要求继电保护相对独立,但能与监 控系统通信。微机保护具有以下突出优点:A、维护调试方便。通过几个简单的操作就可以检验出微机硬 件是否良好。微机保护具有自诊断功能,一旦发生异常便会发出 警报,通常只要上电后无警报,就可确认装置完好。可以说,微 机保护几乎不用调试。B、可靠性高。有极强的综合分析判断能力及自动纠错功能, 这是常规保护做不到的。C、灵活性大。微机是可编程智能化装置,通过存储器芯片的 置换可较容易修改和更换软件。D、
4、功能可扩性强。功能扩展容易实现。例如显示和打印各种 故障信息(保护各部分动作顺序和动作时间记录。故障类型和相别 及故障前后电压、电流波形记录等)。对于线路距离保护还可提供 故障点的位置等信息。2)自动控制装置自动控制装置有备用电源自动投入、重合闸、同期合闸、按 周波减载及变电站电压无功综合控制、单相接地自动选线装置等。 同期合闸是检测该断路器两侧电压的幅值与相位,在调度端判别 它们如在一定允许范围内则发同期合闸命令,一般应为独立设备, 有手动与自动 2 种方式可选。变电站电压无功综合控制,即利用有载调压变压器和母线无 功补偿电容器及电抗器进行局部的电压及无功补偿器的自动调 节,使负荷侧母线电压偏差在规定范围内,变压器二次侧功率因 数在0.91之间。要通过输入的进线功率因数及变压器二次侧的 电压按高峰时逆调压及低谷时顺调压的原则,输出分时控制调节 有载变压器分接头档位及投切电容器组。单相接地自动选线装置 是装在中性点不接地或经消弧线圈接地的电力系统中(简称小电流 接地系统),当发生单相接地时,故障线路的电容电流为其它非故 障线路电容电流之和。为此,利用此条可判断故障在那一条线还 是母线接
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