變電站綜合自動(dòng)化課件

1、變電站綜合自動(dòng)化變電站綜合自動(dòng)化主講：宗紹磊 2010年3月18日于濟(jì)南變電站綜合自動(dòng)化常規(guī)變電站的二次系統(tǒng)主要由繼電保護(hù)、就地監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、錄波裝置等所組成。在實(shí)際應(yīng)用中，是按繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)、就地監(jiān)控、測(cè)量、錄波等功能組織的，相應(yīng)的就有保護(hù)屏、控制屏、錄波屏、中央信號(hào)屏等。每一個(gè)一次設(shè)備，無(wú)論是變壓器還是電容器，都與這些屏有關(guān)，因而，每個(gè)設(shè)備的電流互感器的二次側(cè)，都需要分別引到這些屏上；同樣，斷路器的跳、合閘操作回路，也需要連到保護(hù)屏、控制屏、遠(yuǎn)動(dòng)屏及其他自動(dòng)裝置屏上。此外，對(duì)同一個(gè)一次設(shè)備，與之相應(yīng)的各二次設(shè)備屏之間，保護(hù)與遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備之間都有許多連線。由于各設(shè)備安裝在不同地點(diǎn)，因而變電站內(nèi)

2、電纜錯(cuò)綜復(fù)雜。變電站綜合自動(dòng)化常規(guī)變電站存在的缺點(diǎn)安全性、可靠性不高；電能質(zhì)量可控性不高；占地面積大；實(shí)時(shí)計(jì)算和控制性不高；維護(hù)工作量大；變電站綜合自動(dòng)化隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，變電站的裝置都開(kāi)始采用微機(jī)技術(shù)而稱為微機(jī)型繼電保護(hù)裝置、微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)、微機(jī)錄波裝置。微機(jī)化后的設(shè)備體積縮小，可靠性提高。這些微機(jī)型的裝置盡管功能不一樣，其硬件配置都大體相同。變電站自動(dòng)化是應(yīng)用控制技術(shù)、信息處理和通信技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)或自動(dòng)裝置代替人工進(jìn)行各種運(yùn)行作業(yè)，提高變電站運(yùn)行、管理水平的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化的范疇包括綜合自動(dòng)化技術(shù)、遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)、繼電保護(hù)技術(shù)及變電站其他智能技術(shù)。變電站綜合自動(dòng)化變

3、電站綜合自動(dòng)化的優(yōu)越性在線運(yùn)行的可靠性高供電質(zhì)量高專(zhuān)業(yè)綜合，易于發(fā)現(xiàn)隱患，處理事故恢復(fù)供電快變電站運(yùn)行管理的自動(dòng)化水平高減少控制電纜，縮小占地面積維護(hù)調(diào)試方便為變電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班提供了可靠的技術(shù)條件變電站綜合自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)后臺(tái)機(jī)、監(jiān)控中心及調(diào)度的信息表問(wèn)題調(diào)控一體化變電站綜合自動(dòng)化備用電源自投備用電源自動(dòng)投入裝置是電力系統(tǒng)故障或其他原因使工作電源被斷開(kāi)后，能迅速將備用電源或備用設(shè)備或其他正常工作的電源自動(dòng)投入工作，使原來(lái)工作電源被斷開(kāi)的用戶能迅速恢復(fù)供電的一種自動(dòng)控制裝置。備用電源自動(dòng)投入是保證電力系統(tǒng)連續(xù)可靠供電的重要措施，是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能之一。變電站綜合自動(dòng)化備用電源自投配置方

4、案有兩種運(yùn)行方式：備用電源自動(dòng)投入方式1。鑒定條件：I段母線失壓、I1無(wú)流、II段母線有壓、1QF確實(shí)已跳開(kāi)。備用電源自動(dòng)投入方式2。鑒定條件：II段母線失壓、I2無(wú)流、I段母線有壓、2QF確實(shí)已跳開(kāi)。變電站綜合自動(dòng)化備用電源自投配置方案方案2：內(nèi)橋開(kāi)關(guān)的自動(dòng)投入變電站綜合自動(dòng)化備用電源自投配置方案明備用接線方案方式1（方式2）備用電源自動(dòng)投入的條件是：I（II）母線失壓、I1（I2）無(wú)流，XL2（XL1）線路有壓、1QF（2QF）確實(shí)已跳開(kāi)時(shí)合2QF（1QF）。方式3和方式4，這時(shí)XL1和XL2成為互為備用電源，所以是“暗備用”接線方案。此種暗備用方案與上面介紹的完全相同。變電站綜合自動(dòng)化備

5、用電源自投配置方案?jìng)溆秒娫醋詣?dòng)投入裝置的基本特點(diǎn)工作電源確實(shí)斷開(kāi)后，備用電源才投入。備用電源自動(dòng)投入切除工作電源開(kāi)關(guān)必須經(jīng)延時(shí)。手動(dòng)跳開(kāi)工作電源時(shí)，備自投裝置不應(yīng)動(dòng)作。應(yīng)具有閉鎖備自投裝置的功能。備用電源不滿足有壓條件，備用電源自動(dòng)投入裝置不應(yīng)動(dòng)作。工作母線失壓時(shí)還必須檢查工作電源無(wú)流，才能啟動(dòng)備自投投入，以防止TV二次側(cè)三相斷線造成誤投。備用電源自動(dòng)投入裝置只允許動(dòng)作一次。變電站綜合自動(dòng)化案例分析變電站綜合自動(dòng)化小電流接地系統(tǒng)單相接地故障監(jiān)測(cè)我國(guó)1035kV電網(wǎng)中，普遍采用中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式，在這些電網(wǎng)中單相接地故障是最常見(jiàn)的故障之一。當(dāng)小電流接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)

6、，故障電流很小，對(duì)供電設(shè)備不致造成很大的危害。此時(shí)，故障相電壓降低，非故障相電壓升高，但線電壓仍然保持對(duì)稱，此時(shí)允許電網(wǎng)繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，而不影響正常的供電。單相接地故障如果不作及時(shí)處理，很有可能發(fā)展成為兩相接地短路故障，就危及到電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，因此正確而及時(shí)地把單相接地故障檢測(cè)出來(lái)，對(duì)提高供電可靠性具有重要的實(shí)際意義。變電站綜合自動(dòng)化小電流接地系統(tǒng)單相接地故障監(jiān)測(cè)對(duì)于單相接地故障，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是利用二次側(cè)接成開(kāi)口三角形的三相五柱式電壓互感器。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，中央信號(hào)回路的電鈴和光字牌動(dòng)作，即可反映出是哪一級(jí)電網(wǎng)上發(fā)生了單相接地故障。目前，在較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，都配置有單相

7、接地自動(dòng)選線裝置，用于在不停電的情況下尋找故障線路。變電站綜合自動(dòng)化電力電容器微機(jī)保護(hù)一般配置：過(guò)電壓和欠電壓的電壓保護(hù)、限時(shí)過(guò)電流的電流保護(hù)及防止電容器內(nèi)部故障的電容器組專(zhuān)用保護(hù)。單星形接線：零序電壓保護(hù)雙星形接線：不平衡電流或電壓保護(hù)方式三角形接線：零序電流保護(hù)橋式差流的保護(hù)方式電壓差動(dòng)保護(hù)方式變電站綜合自動(dòng)化案例分析變電站綜合自動(dòng)化電力系統(tǒng)電壓、無(wú)功綜合控制方式變電站中對(duì)電壓、無(wú)功的綜合控制，主要是自動(dòng)調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器的分接頭位置和自動(dòng)控制無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備（電容器、電抗器、調(diào)相機(jī)等）的投、切或控制其運(yùn)行工況。在實(shí)際運(yùn)行中，其控制方式主要有如下三種：集中控制方式（可靠性、經(jīng)濟(jì)性的最佳方案）分

8、散控制方式（最主要）關(guān)聯(lián)分散控制方式（最優(yōu)方案）變電站綜合自動(dòng)化220kV程序化變電站隨著電網(wǎng)建設(shè)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)變電站綜自技術(shù)也發(fā)展到了較高的技術(shù)水平。為了適應(yīng)電網(wǎng)的發(fā)展，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，大量220千伏無(wú)人值班變電站投入運(yùn)行。但電網(wǎng)技術(shù)含量、設(shè)備性能的增加和日益提高的可靠性要求也使網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造、操作程序更為復(fù)雜，電網(wǎng)覆蓋面的擴(kuò)大和基建的頻繁又使各種操作量大大增加，也相應(yīng)增加了操作的安全風(fēng)險(xiǎn)。變電站綜合自動(dòng)化220kV程序化變電站220千伏程序化變電站打破傳統(tǒng)運(yùn)行操作方式，通過(guò)倒閘操作程序化，在操作中盡量避免人為錯(cuò)誤，達(dá)到減少或無(wú)需人工操作，減少人為誤操作，提高操作效率，為實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)人值班

9、進(jìn)而為應(yīng)對(duì)人員缺少和變電站的日益增多的矛盾，提高變電站的安全運(yùn)行水平，開(kāi)辟了一條全新的出路。國(guó)內(nèi)第一座220千伏程序化變電站新光變于2006年12月底在江蘇無(wú)錫正式投入運(yùn)行。變電站綜合自動(dòng)化220kV程序化變電站傳統(tǒng)綜自站操作一般采用鍵控方式的逐項(xiàng)操作模式：首先由運(yùn)行人員根據(jù)操作要求及操作規(guī)程編寫(xiě)操作票，然后由操作人員按照操作票的執(zhí)行要求和順序進(jìn)行操作，并人工進(jìn)行相應(yīng)的檢查，操作票的執(zhí)行受到人為因素的影響較大。一方面操作票的正確性和執(zhí)行操作票的準(zhǔn)確性都隨著運(yùn)行人員的技術(shù)水平，工作狀態(tài)而帶有較強(qiáng)的不確定性。另一方面，大量的人工寫(xiě)票、審票、操作、檢查的過(guò)程也使操作時(shí)間變得冗長(zhǎng)，操作效率較低，同時(shí)也將系統(tǒng)運(yùn)行方式變換過(guò)程便長(zhǎng)，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行方式薄弱。變電站綜合自動(dòng)化220kV程序化變電站程序化變電站應(yīng)滿足以下要求程序化操作只宜在一次設(shè)備均采用GIS的設(shè)備上方可進(jìn)行，且一次設(shè)備均應(yīng)具備遙控功能。為了使母線倒排等工作可以進(jìn)行程序化操作，母聯(lián)開(kāi)關(guān)控制電源、PT并列裝置、母差保護(hù)軟壓板均必須具備遙控功能。為了使設(shè)備改線路檢修可以進(jìn)行程序化操作，各出線必須安裝驗(yàn)電器，并將相關(guān)節(jié)點(diǎn)列入遙信。若線路有出線壓變，其次級(jí)空氣開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)和出線壓變電壓判別節(jié)點(diǎn)也應(yīng)列入遙信。同時(shí)出線壓變次級(jí)與保護(hù)裝置之間必須增加出線閘刀或開(kāi)關(guān)的輔助節(jié)點(diǎn)（避免倒送電）。一旦出現(xiàn)反應(yīng)事故的“事故總信號(hào)”、“保