變電所綜合自動化控制改造方案

1、.鄭宏劉砦（新密）煤業(yè)有限公司變電所綜合自動化控制改造方案一、變電所綜合自動化實施原因煤礦井上、井下生產(chǎn)過程復(fù)雜，環(huán)境惡劣，自然災(zāi)害多，嚴(yán)重影響生產(chǎn)和人身安全。煤礦井上、井下重要崗位監(jiān)控系統(tǒng)的實施，對安全生產(chǎn)、調(diào)度指揮、科學(xué)決策提供了直觀、可靠的手段。為提高勞動生產(chǎn)率， 確保各生產(chǎn)崗位及各變電所高效、 可靠運轉(zhuǎn)，提高礦井的生產(chǎn)能力和現(xiàn)代化管理水平， 特設(shè)計變電所綜合自動化系統(tǒng)。 現(xiàn)有變電所缺點 :安全性、可靠性不高。傳統(tǒng)的變電所大多采用常規(guī)的設(shè)備 ,尤其是二次設(shè)備中的繼電保護和自動裝置、 遠控裝置等。 電能質(zhì)量可控性不高。 各工礦企業(yè)對保證供電質(zhì)量的要求越來越高。衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是頻率和

2、電壓 ,目前還應(yīng)考慮諧波問題。實時計算和控制性不高。供電系統(tǒng)要做到優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟運行 ,必須及時掌握系統(tǒng)的運行工況 ,才能采取一系列的自動控制和調(diào)節(jié)手段。現(xiàn)有的變電所不能滿足向調(diào)度中心及時提供運行參數(shù)的要求 ;一次系統(tǒng)的實際運行工況 ,由于遠控功能不全 ,一些遙測、遙信無法實時送到調(diào)度中心 ;而且參數(shù)采集不齊 ,不準(zhǔn)確 ,因此沒法進行實時控制,不利于供電系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行。維護工作量大。常規(guī)的繼電保護裝置和自動裝置多為電磁型或晶體管型 ,接線復(fù)雜且其工作點易受環(huán)境溫度的影響 ,因此其整定值必須定期停電檢驗 ,每年校驗保護定值的工作量相當(dāng)大。二、實現(xiàn)變電所綜合自動化的目的根據(jù)我礦企業(yè)生產(chǎn)供電

3、的特點和管理模式精心設(shè)計， 是以計算機數(shù)字通訊技術(shù)為基礎(chǔ)的遠程分布式監(jiān)測、 監(jiān)控系統(tǒng)。 實現(xiàn)礦高低壓供電系統(tǒng)的遠程監(jiān)測、 監(jiān)控，實現(xiàn)地面監(jiān)控中心對井下高低壓供電設(shè)備的遙測、 遙調(diào)和遙控， 并可生成相關(guān)的供電生產(chǎn)記錄和管理統(tǒng)計報表。 可使井下高低壓供電管理實現(xiàn)無人值守， 提高礦井供電智能化調(diào)度和信息化管理。 提高我礦生產(chǎn)自動化工作的科學(xué)性和可靠性。1、生產(chǎn)信息化：通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化、整理、挖掘，管理系統(tǒng)對供電情況進行綜合性動態(tài)分析和數(shù)據(jù)管理。.2、使操作人員從繁雜的手工勞動中解脫出來，以便從事其他有價值的工作。3、實現(xiàn)對供電開關(guān)的集中管理，對網(wǎng)絡(luò)上的各供電開關(guān)進行監(jiān)控和處理，為正常供電提供保

4、障。4、能夠有效地實現(xiàn)生產(chǎn)、安全管理和綜合查詢等功能，使其成為一個綜合性系統(tǒng)工程。三、礦變電所綜合自動化改造原則采用的技術(shù)和設(shè)備必須安全可靠、先進實用、系統(tǒng)開放、易于升級，易于擴展；具體遵循以下原則：1、充分考慮我礦的各種具體要求和實際情況：整個監(jiān)控系統(tǒng)針對地面監(jiān)控中心、地面控制中心、井下控制分站做出完善的設(shè)計規(guī)劃。2、采用先進的監(jiān)控系統(tǒng)，能夠堵塞安全漏洞及消除因工作人員的失誤而引起的糾紛，為突發(fā)事件提供依據(jù)；3、解決就地控制存在的事故隱患，減少各設(shè)備之間相互脫節(jié)、無法充分發(fā)揮效率的缺點，實現(xiàn)就地?zé)o人操作，僅設(shè)巡檢人員。4、具有高度的可靠性和工作的連續(xù)性，最大限度地減少維護工作量；5、結(jié)構(gòu)合理

5、，信息共享，實現(xiàn)提高指揮效率和生產(chǎn)率，達到減人提效的目的，充分考慮日?？赡馨l(fā)生的各種突發(fā)事件，靈活性強；6、系統(tǒng)具有報警自診斷功能，實時數(shù)據(jù)采集、處理及多種顯示功能。四、變電所綜合自動化系統(tǒng)特點1、具有性能優(yōu)良的操作平臺，功能強大，互動性強，用戶可隨供電網(wǎng)絡(luò)的變化進行配電圖設(shè)計，性能穩(wěn)定可靠。2、在線運行的可靠性高。變電所綜合自動化系統(tǒng)可以利用軟件實現(xiàn)在線自檢 ,具有故障診斷功能。3、供電質(zhì)量高。由于在變電站綜合自動化系統(tǒng)中包括有電壓、無功自動控制功能 ,故對于具有有載調(diào)壓變壓器和無功補償電容器的變電站,可以大大提高電壓合格率 ,保證供電系統(tǒng)主要設(shè)備和各種電器設(shè)備的安全。4、后臺機系統(tǒng)友好、功

6、能完善。后臺機可通過交換機與其它局域網(wǎng)連接。采用平臺式支持多種應(yīng)用軟件,系統(tǒng)模塊化設(shè)計 ,方便系統(tǒng)擴充。具有功能強大.的作圖軟件 ,大量圖庫 ,可制作多層多平面的系統(tǒng)圖。 實時多媒體數(shù)據(jù)庫可錄入語音、圖象等。系統(tǒng)所有的在線修改可在線進行。大大提高了變電站運行管理的自動化水平。5、維護調(diào)試方便。 由于綜合自動化系統(tǒng)中 ,各子系統(tǒng)有故障自診斷能力,系統(tǒng)內(nèi)部有故障時能自檢出故障部位,縮短了維修時間。 微機保護自動裝置的定值又可在線讀出檢查 ,可節(jié)約定期核對定值的時間。六、我礦變電所綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)造1、地面變電所改造方案（1）、10kV 線路雙回路進線 ,主變壓器 2 臺。變電所的保護、監(jiān)控系統(tǒng)均采

7、用微機綜合自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)具體要求以及現(xiàn)場環(huán)境提出了相關(guān)的技術(shù)方案 ,主變壓器、 10kV 線路采用集中組屏方式,與后臺監(jiān)控系統(tǒng)一起放置在高壓控制室內(nèi) ,10kV 保護裝置型號YZ-2000 ，分散安裝在各個開關(guān)柜上,并且每臺保護裝置均具有RS485 通訊接口，通過監(jiān)控系統(tǒng)將所有信息上傳至后臺,這種方式既節(jié)省空間又方便值班人員的操作和控制。后期改造需要安裝與保護裝置配套的微機綜合自動化系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測各開關(guān)柜、變壓器的運行狀態(tài)和所有參數(shù)，既變電所實現(xiàn)“四遙”功能。（2）、變壓器保護采用 :變壓器差動保護裝置 MTPR-110SD、變壓器高低后備保護裝置 MTPR-035HB, 綜合測控

8、裝置 MMCU-10H, 來實現(xiàn)對變壓器內(nèi)部故障匝間短路、相間短路和變壓器外部故障，變壓器接地、過負(fù)荷、過流等的保護以及變壓器本體如輕重瓦斯、溫度、壓力釋放等變壓器內(nèi)部保護。（3）、 變電所低壓配電柜需安裝與微機綜合自動化系統(tǒng)配套的測控裝置，即電動機保護測控裝置 MMPR-10H2 ，線路及母聯(lián)保護測控裝置 MLPR-10H2 ，廠用變壓器保護測控裝置 MTPR-10H2 ，備自投裝置 MBZT-10H ， PT 切換及低電壓保護裝置。各種保護裝置針對其保護的不同對象 ,完成相應(yīng)的保護功能 , 例如線路的速斷、方向過流、零序過流、低周減載、母充等保護 ,變壓器的速斷、過流、過負(fù)荷、零序過流以及

9、變壓器本體等保護 ,電動機速斷、過流、堵轉(zhuǎn)、低電壓、過負(fù)荷以及工藝聯(lián)鎖等保護。對于備自投保護裝置 ,就是當(dāng)檢測到一進線 (母線 )失電 ,且無外部閉鎖的情況下投入另一進線 (母線 ),以保證無故障設(shè)備可以繼續(xù)正常運行 ,當(dāng)線路故障排除以后具有逆向自動恢復(fù)功能 ,使無.人值班真正有意義。2、井下供電系統(tǒng)的改造方案（ 1 ）、根 據(jù)我 礦井 下隔爆 型高 壓配 電設(shè) 備的現(xiàn) 行情 況， 高爆 開關(guān)為PJG200-10Y 和 QJGZ150-10 型高壓配電裝置共計8 臺，產(chǎn)于河南濟源礦用電器有限公司。高壓配電裝置使用ZKJB-2000 型微機智能綜合保護裝置本身具備的雙向通訊條件，具有與微機相連的

10、通信接口采用 RS485 接口。此保護裝置具有短路、過載、電纜絕緣監(jiān)視、電流型漏電、功率方向型漏電、高電壓、低電壓保護，跳閘原因記憶查詢功能、模擬故障試驗功能、保護器自檢功能等項基本功能。改造部分是把各高壓配電裝置的通信接口通過網(wǎng)線與 KJF42 井下通信分站相連接（ KJF42 井下通信分站需購置），通過本質(zhì)安全性井下通信分站 KJF42 實現(xiàn)信號的上傳和下行，從而實現(xiàn)本系統(tǒng)要求的信息自動化控制管理。（2）、 井下低壓饋電開關(guān)為 KJZ1-630 共 5 臺、 KJZ1-400 共 4 臺，產(chǎn)于河南濟源礦用電器有限公司，現(xiàn)使用的 ZB 型智能開關(guān)綜合保護器，此保護器具有與微機相連的通信接口

11、采用 RS485 接口，改造部分是把各低壓開關(guān)的通信接口通過網(wǎng)線與 KJF42 井下通信分站相連接，可通過井下通信分站的 RS485 通信接口完成信號的上傳和下行，從而實現(xiàn)本系統(tǒng)要求的同時，減少了設(shè)備的更換， 節(jié)約了費用的支出， 但井下還有 30 臺低壓電氣設(shè)備需更換為具有與微機系統(tǒng)相連的智能型開關(guān)。七、變電所改造綜合自動化系統(tǒng)特點與優(yōu)點1、 監(jiān)控計算機系統(tǒng)采用珠海萬力達的WLD2100 變電站綜合自動系統(tǒng)。（1）、 WLD2100 變電站綜合自動系統(tǒng)由監(jiān)控保護單元、通訊管理機、后臺監(jiān)控計算機系統(tǒng)構(gòu)成。 監(jiān)控保護單元為間隔層裝置。 通訊管理機是通訊樞紐 ,主要負(fù)責(zé)間隔層設(shè)備的通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換及后臺

12、監(jiān)控計算機和上級調(diào)度的通訊。后臺監(jiān)控計算機接收通訊管理機采集的所有現(xiàn)場信息,同時接收現(xiàn)場保護單元發(fā)送的信息進行綜合處理、分析、統(tǒng)計、顯示、打印、事件記錄報警等,實現(xiàn)站內(nèi)計算機監(jiān)控功能。（2）、監(jiān)控計算機系統(tǒng)具有遠程控制功能、數(shù)據(jù)采集與處理功能、統(tǒng)計計算功能、圖表顯示打印功能、歷史事件的追憶和查詢功能、報警功能等等多項.功能。大大提高了變電站管理自動化水平。（3）、通訊管理機與后臺監(jiān)控主機間采用以太網(wǎng)通訊,通訊速度可達10 MBps,并且可通過 HUB( 交換機 )輕松實現(xiàn)多機監(jiān)控。2、井下供電系統(tǒng)改造后特點（ 1）、 改造后的高低壓設(shè)備， 都具有遠程通訊功能， 帶有 RS-485 通訊接口，具

13、備電量計算、功率計算、相電壓、電流值、線電壓、電流值監(jiān)測功能；對高低壓開關(guān)的工作電壓、工作電流、零序電壓，零序電流、開關(guān)狀態(tài)、故障狀態(tài)、功率、電纜絕緣電阻和開關(guān)整定值進行實時監(jiān)控，并可執(zhí)行遠程離分、合閘及保護試驗；同時具有選擇性漏電保護、過（欠）壓保護、過流保護、相不平衡保護、 PT 斷線保護、風(fēng)電閉鎖保護、監(jiān)視保護等多項智能保護以及聲光報警、綜合保護、內(nèi)嵌軟件遠程升級等多項功能。（2）、改造井下供電系統(tǒng)后，可以徹底解決大面積停電、越級跳閘、原因不明跳閘等問題，使供電安全性得以大幅度提高；供電系統(tǒng)改造后，由鼓掌不確定性變?yōu)楣收蠝?zhǔn)確指示和故障預(yù)警預(yù)報，為事故的處理贏得了大量寶貴時間，減少停電時間

14、、減少因停電而造成的瓦斯積累，避免發(fā)生事故。（3）、能夠解決井下供電系統(tǒng)開關(guān)型號復(fù)雜，設(shè)備陳舊，保護不完善，管理困難，維護維修量大等一系列問題，使技術(shù)人員和管理人員隨時能全局掌控整個井下供電系統(tǒng)及各個設(shè)備的運行情況，電網(wǎng)故障自動預(yù)警預(yù)報，為礦井供電的可靠性打下堅實基礎(chǔ)，為礦井的安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件。通過礦井變電所供電系統(tǒng)的改造， 供電的可靠性得到了很大程度的提高，保護器的故障記憶功能使工作人員可以隨時查詢掉電原因及故障數(shù)值，極大的方便了故障判斷和查找；實施對井下電網(wǎng)的實時監(jiān)測監(jiān)控，使管理人員及時了解供電系統(tǒng)的運行情況，針對負(fù)荷大小做出負(fù)荷調(diào)整；在處理故障跳閘方面，可以實時、全面的了解每一次操

15、作步驟，防止現(xiàn)場人員在無人監(jiān)控情況下的誤操作，同時減少了崗位人員，提高了勞動率；在開關(guān)負(fù)荷變化后，可以通過遠程操作及時調(diào)整保護整定值，減少現(xiàn)場人員操作上可能犯的低級錯誤，以上這些都是供電系統(tǒng)改造前沒有也無法比擬的優(yōu)勢和優(yōu)點。.鄭宏劉砦（新密）煤業(yè)有限公司變電所綜合自動化控制改造計劃地現(xiàn)用設(shè)備名點稱和型號高壓開關(guān)柜KYN28A變壓器地S11-M500/10面變電所低壓配電柜GGD計劃調(diào)研需購置需改造內(nèi)容購置安裝 完成時間設(shè)備名稱時間需把保護裝置型號 YZ-2000 上安裝2016 年與綜合自動化系通訊線路5 月統(tǒng)相連的通訊線路需安裝變壓器差變壓器差動保動保護裝置護裝置TPR-110SD、變壓TP

16、R-110SD、器高低后備保護變壓器高低后2016 年裝置備保護裝置5 月MTPR-035HB, 綜MTPR-035HB,合測控裝置綜合測控裝置MMCU-10HMMCU-10H低壓配電柜需安電動機保護測裝電動機保護測控裝置控裝置MMPR-10H2 ，MMPR-10H2 ，線線路及母聯(lián)保路及母聯(lián)保護測護測控裝置2016 年控裝置MLPR-10H2 ，5 月MLPR-10H2 ，變壓變壓器保護測器保護測控裝置控裝置MTPR-10H2 ，備自MTPR-10H2 ，投裝置備自投裝置.MBZT-10H ，PT 切MBZT-10H ，換及低電壓保護PT 切換及低電裝置壓保護裝置地現(xiàn)用設(shè)備名點稱和型號隔爆型

17、高壓配井電裝置PJG200-下10Y 和變 QJGZ150-電10 型所低壓饋電開關(guān)KJZ1-630 和KJZ1-400計劃調(diào)研需購置需改造內(nèi)容購置安裝 完成時間設(shè)備名稱時間需把 ZKJB-2000 型微機智能綜合保護2016 年裝置上安裝與綜合通訊線路5 月自動化系統(tǒng)相連的通訊線路需把 ZB 型智能開關(guān)綜合保護器上安通訊線路2016 年裝與綜合自動化系5月統(tǒng)相連的通訊線路井井下有 9 臺饋電開更換與綜合下關(guān)和 23 臺真空電自動化系統(tǒng)磁起動器需更換為相配套的帶供帶有 ZB 型智能開有 ZB 型智能2016 年低壓防爆開關(guān)關(guān)綜合保護器，需開關(guān)綜合保5 月電把 ZB 型保護器上護器的智能安裝與綜合自動化開關(guān)系系統(tǒng)相連的通訊線和通訊線路路統(tǒng).地現(xiàn)用設(shè)備名點稱和型號全井下監(jiān)控室需購置需改造內(nèi)容設(shè)備名稱KJF42 井下通信分站