35kv變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

35kv變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

該公司為制藥行業(yè)。生產(chǎn)工藝要求不間斷需連續(xù)供電,35kV變電所設(shè)計(jì)容量為40000kVA。擔(dān)負(fù)著整個(gè)企業(yè)負(fù)荷供電任務(wù)。為確保生產(chǎn)提高供電可靠性。要求供電安全可靠盡量減少停電次數(shù)和停電時(shí)間。因此,采用雙電源供電,兩條線路互為熱備用方式。并采用了目前國內(nèi)較先進(jìn)的四方公司CSC2000變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)保護(hù)裝置動(dòng)作靈敏可靠運(yùn)行穩(wěn)定。1基本情況下的能源變化1.1kv配電室和變壓器變電所內(nèi)有主變壓器兩臺(tái)總?cè)萘?2000kVA,型號(hào)為S10-16000/35無載調(diào)壓變壓器。整個(gè)變電所分主控室、35kV配電室、10kV配電室、10kV電容室。變壓器安裝于室外。主控室擺放主變保護(hù)柜、公用柜、直流屏、低壓所用變出線柜。35kV配電室共有間隔14個(gè)、分別為2個(gè)進(jìn)線柜,2個(gè)變壓器出線柜,2個(gè)保護(hù)PT,2個(gè)計(jì)量PT,2個(gè)計(jì)量CT、2個(gè)避雷器柜、1個(gè)聯(lián)絡(luò)柜、1個(gè)備用變壓器柜。10kV配電室間隔共有30個(gè),其中10kV電容柜2個(gè)、所用變出線柜2個(gè)、保護(hù)PT柜2個(gè)、主變10kV出線柜2個(gè)、備用變出線柜1個(gè)、聯(lián)絡(luò)柜1個(gè)、饋電柜20個(gè)。1.2熱備狀態(tài)20kv供電方式為雙電源供電、雙母線分段運(yùn)行。兩條線路互為備用。35kV母聯(lián)開關(guān)300、10kV母聯(lián)開關(guān)500處于熱備狀態(tài)。單條線路容量20000kVA。備自投裝設(shè)在35KV母線側(cè),當(dāng)檢測(cè)到一條線路無壓無流后甩負(fù)荷;斷開停電線路側(cè)進(jìn)線開關(guān),合35kV母聯(lián)開關(guān)300。全廠負(fù)荷由一條線路承擔(dān)。線路最大負(fù)荷電流為280A。備用變?nèi)萘繛?500kVA,只有在兩臺(tái)主變停電檢修時(shí)方可投入使用。2實(shí)際運(yùn)行指標(biāo)通過模擬量,開關(guān)量的采集、管理、統(tǒng)計(jì),準(zhǔn)確真實(shí)地反映現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況,以比較完善的“四遙”功能,為值班人員創(chuàng)造如臨現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行條件,并達(dá)到各類設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范的要求。3后臺(tái)和間隔層CSC2000變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng),按分層分布式的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想。把系統(tǒng)分為主控室微機(jī)后臺(tái)和間隔層,采用模塊化結(jié)構(gòu),間隔層裝置——對(duì)應(yīng)于各配電間隔。各配電室間隔裝置分別安置在各開關(guān)柜上,且集保護(hù)、測(cè)量、控制、遠(yuǎn)動(dòng)、通信等功能于一體。各裝置相互獨(dú)立完成各自功能,僅僅通過通信網(wǎng)互連,實(shí)現(xiàn)各裝置間的相互通信以及與后臺(tái)監(jiān)控裝置的通信。3.1正在等待能源系統(tǒng)csc2000的系統(tǒng)配置1.所內(nèi)通信網(wǎng)用雙絞線敷設(shè)而成總線形網(wǎng),可很靈活地在網(wǎng)上增加各間隔層裝置;3.2關(guān)于網(wǎng)絡(luò)，3.2.1網(wǎng)絡(luò)帶寬及可靠性高1.設(shè)置簡(jiǎn)單方便:變電所在主空室設(shè)有監(jiān)控主站1個(gè)。主變保護(hù)有主保護(hù)、后備保護(hù)、本體保護(hù)及三相操作箱和測(cè)控裝置構(gòu)成。保護(hù)及測(cè)控功能分別由四方的CST31A、CST220B、CSR22、CSI200E裝置實(shí)現(xiàn)。公用柜上備自投由CSB21A實(shí)現(xiàn)。各饋電開關(guān)柜保護(hù)、測(cè)量、控制、遠(yuǎn)動(dòng)、通信等功能均有CSL216E裝置實(shí)現(xiàn)。電容柜保護(hù)、測(cè)量、控制、遠(yuǎn)動(dòng)、通信裝置為CSP215E。2.組態(tài)靈活、擴(kuò)展性好、網(wǎng)上增加或減少接點(diǎn)非常方便,任一接點(diǎn)的投入或退出都不影響其他接點(diǎn)的正常通信;站增接點(diǎn)可以設(shè)在任意地點(diǎn),原有接點(diǎn)移動(dòng)集團(tuán)不經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始化文件作任何改變;特別重要的是,對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作等重要信息設(shè)有優(yōu)先權(quán),在最短的時(shí)間內(nèi)及時(shí)響應(yīng)。3.可靠性高,總線形網(wǎng)不像星形網(wǎng)那樣有一個(gè)中央控制接點(diǎn)而形成可靠性的瓶頸;也不像環(huán)形網(wǎng)那樣,每一條信息都通過多個(gè)接點(diǎn)的轉(zhuǎn)換,中間任一接點(diǎn)失效應(yīng)會(huì)中斷通信同時(shí),總線形網(wǎng)對(duì)全網(wǎng)通信中斷的兩種可能情況也給予了充分考慮:其一,每個(gè)接點(diǎn)都采用抗干擾隔離器,使網(wǎng)絡(luò)的總線為無源的電纜,從而大大降低了總線上的故障幾率;同時(shí)也大大提高了通信網(wǎng)的抗干擾能力。其二,每一接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連接處采用一小型繼電器,能在檢測(cè)到該接點(diǎn)異常時(shí)自動(dòng)脫離網(wǎng)絡(luò),從而避免了由于該通信媒介而使全所通信中斷的可能。另外,在雙絞線敷設(shè)時(shí),用PVC管穿管保護(hù),避免了雙絞線的侵蝕及小動(dòng)物的損傷。3.2.2電纜主變裝置設(shè)計(jì)方案CSC2000系統(tǒng)可用光纜和電纜作為通信媒介,35kV變電所采用了對(duì)稱雙絞線電纜,同光纖相比,電纜可任意支接而連成總線,且造價(jià)低,施工和維護(hù)方便。除主變裝置及公用部分安裝在主控室內(nèi),35kV、10kV裝置安裝在各自的開關(guān)柜上,距離不是很遠(yuǎn)。完全能滿足雙絞線在300m范圍內(nèi)正常通信的要求,因此,雙絞線用作通信媒介比較適中,從投運(yùn)至今已近3年,運(yùn)行情況基本穩(wěn)定。3.2.3隨機(jī)等待時(shí)間CSC2000系統(tǒng)采用CS-MA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問/沖撞檢測(cè))的控制方式,即各接點(diǎn)在發(fā)送信息之前先偵聽總線是否空閑。如果空閑就發(fā)送的“先聽后講”的競(jìng)爭(zhēng)方式,并采用隨著網(wǎng)絡(luò)的繁忙程度自動(dòng)調(diào)整隨機(jī)等待時(shí)間,使2個(gè)及以上等待發(fā)信的接點(diǎn)在發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)發(fā)信,避免引起沖撞,同時(shí),為了提高發(fā)現(xiàn)沖撞率;采用了若在某一接點(diǎn)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上不僅有自己的信息,還有別的信息時(shí)就停止發(fā)送。過一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后再競(jìng)爭(zhēng)的方式。CSMA/CD是網(wǎng)上各接點(diǎn)共同遵守的通信原則,它有效地減少了信息沖撞機(jī)會(huì)。3.3csr-2e主保護(hù)裝置1.主變主保護(hù)CST31A采用計(jì)算方式補(bǔ)償差動(dòng)保護(hù)中因一二次側(cè)互感器接線方式而造成的不平衡電流從而大大簡(jiǎn)化了一次設(shè)備的接線方式。它是一個(gè)多CPU保護(hù),CPUI、5用于主保護(hù)(差動(dòng)),CPU2～4分別用于高、中、低側(cè)后備保護(hù),且配有專用的故障錄波插件,能反映保護(hù)壓板的投退狀態(tài),并執(zhí)行保護(hù)壓板的遙控和保護(hù)定值區(qū)切換的遙調(diào)命令。為了保護(hù)的獨(dú)立我們采用了CPUI、5做變壓器主保護(hù)(差動(dòng))。2.后備保護(hù)CST220B采用高低后備各占用一個(gè)CPU是保護(hù)動(dòng)作可靠性增強(qiáng)。3.本體保護(hù)CSR22具有多組大開關(guān)量接點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)壓力釋放、輕重瓦斯、油位高低、油溫高低等變壓器本體保護(hù)。a.收集主變各裝置上送的網(wǎng)絡(luò)信息;b.將網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)換成與后臺(tái)機(jī)約定協(xié)議所要求的格式;c.與后臺(tái)機(jī)配合完成“四遙”功能;d.驅(qū)動(dòng)事故音響和預(yù)告音響。整個(gè)變電所保護(hù)裝置與后臺(tái)之間的關(guān)系如圖1。5.CSL-216E裝置用于10kV出線間隔。集保護(hù)、控制、測(cè)量、通信于一體。在實(shí)施中,我們?cè)谠撗b置上安裝了本出線間隔內(nèi)斷路器,開關(guān)小車的位置狀態(tài),斷路器的合分閘狀態(tài),遠(yuǎn)方操作閉鎖(開頭柜上裝有遠(yuǎn)方/就地切換開關(guān))等遙信量6個(gè);一相電流,有功、無功功率,有功、無功電能等遙測(cè)量5個(gè);開關(guān)及各種保護(hù)壓板的遙控量等7個(gè)。6.三相操作箱SCX-11J完成斷路器的跳合閘。具有斷路器跳合閘位置監(jiān)視回路、斷路器跳合閘回路、防跳回路等功能。4各類技術(shù)測(cè)量精度CSC2000系統(tǒng)自投運(yùn)三年以來,運(yùn)行情況良好,各類技術(shù)數(shù)據(jù)本滿足要求。具體指標(biāo)為:1.模擬量測(cè)量精度≥98.9%;2.遙信量正確動(dòng)作率≥98%;3.遙控正確率≥99%;5測(cè)控裝置csi200eCSC2000綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在我所35kV變電所的成功應(yīng)用,提高了變電所安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行水平,降低運(yùn)行維護(hù)成本,提高了全廠的經(jīng)濟(jì)效益。2.當(dāng)任一部分裝置有故障時(shí)只影響局部的可靠性;3.所內(nèi)二次電纜大大減少,使安裝、維護(hù)工作量簡(jiǎn)化并節(jié)省投資;4.測(cè)控裝置CSI200E作為當(dāng)?shù)乇O(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中心是各個(gè)裝置與主站后臺(tái)微機(jī)溝通的橋梁。主要功能為。4.遙測(cè)傳送延時(shí)<2s;5.遙信變化傳送時(shí)間<2s;6.遙控、遙調(diào)命令傳送時(shí)間<4s;7.畫面