摘要：南陽500kV白河變電站自動化系統(tǒng)實(shí)施分析資訊由優(yōu)秀的流量計、流量儀生產(chǎn)報價廠家為您提供。0引言 南陽500kV白河變電站是河南省第1座實(shí)現(xiàn)綜合自動化的超高壓變電站。本文以該工程設(shè)計和現(xiàn)場調(diào)試為出發(fā)點(diǎn)，對該變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)計特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，并對調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)。更多的流量計廠家選型號價格報價歡迎您來電咨詢，下面是南陽500kV白河變電站自動化系統(tǒng)實(shí)施分析文章詳情。

南陽500kV白河變電站是河南省第1座實(shí)現(xiàn)綜合自動化的超高壓變電站。本文以該工程設(shè)計和現(xiàn)場調(diào)試為出發(fā)點(diǎn)，對該變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)計特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，并對調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題提出了一些有益的建議。

1工程概況

南陽500kV白河變電站位于河南省南陽市紅泥灣鎮(zhèn)。該變電站的建成可以改善500kV主網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高供電可靠性，是華中電網(wǎng)進(jìn)行電力交換的樞紐。該站zui終規(guī)模為主變壓器2×750MVA，500kV出線8回，220kV出線12回，高壓并聯(lián)電抗器3X50Mvar，35kV側(cè)接所用電及無功補(bǔ)償裝置。500kV采用3／2接線，220kV為雙母分段，35kV為單母接線。

2設(shè)計特點(diǎn)

南陽500kV白河變電站是一個超高壓樞紐變電站，將分期建成。為了確保其自動化系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，減少擴(kuò)建時工作的難度、復(fù)雜性以及系統(tǒng)停運(yùn)時間，保證擴(kuò)建時系統(tǒng)可靠運(yùn)行，自動化系統(tǒng)工程設(shè)計有以下特點(diǎn)。

2．1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、操作員工作站的雙重配置

超高壓變電站對站內(nèi)運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)視與控制操作有嚴(yán)格的要求[1]。站內(nèi)運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)以及站級層控制操作命令都是借助于網(wǎng)絡(luò)傳送的，因此，白河變電站自動化系統(tǒng)站控層采用了冗余設(shè)計，按雙重以太網(wǎng)配置，且以互為熱備用的方式運(yùn)行，站級層設(shè)置了雙操作員工作站，每個操作員工作站都配置了雙顯示器。兩臺操作員工作站以主從方式同時工作，但只有主機(jī)能夠發(fā)出控制輸出命令。主從機(jī)之間手動切換時間小于1s，故障時自動切換時間小于10s。另外，還配置了站內(nèi)管理機(jī)和工程師站，以加強(qiáng)對站內(nèi)設(shè)備的管理。

2．2遠(yuǎn)動信息傳輸?shù)碾p重化

白河變電站自動化系統(tǒng)具有主備兩個遠(yuǎn)動信息通道。兩臺遠(yuǎn)動主站以主備方式運(yùn)行，遠(yuǎn)動信息分別經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)和直采直送兩種方式分別傳送至兩個遠(yuǎn)動主站。在直采直送方式中，遠(yuǎn)動信息直接由間隔層通過光纖傳送至遠(yuǎn)動主站，這就保證了即使站控層失效，變電站的遠(yuǎn)動信息仍能傳送到調(diào)度端。

2．3測控單元功能強(qiáng)大

超高壓變電站電壓等級多，規(guī)模大，一次設(shè)備、二次設(shè)備等數(shù)量眾多，直流系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等也比中低壓變電站復(fù)雜得多，所以它的開關(guān)量、模擬量數(shù)目龐大。信息采集單元與控制操作命令的I／O測控裝置在超高壓變電站中的地位尤其重要。本站選用了由南京電力自動化研究院中德公司提供的德國西門子公司zui新的6MB524系列測控單元。其運(yùn)行十分穩(wěn)定，而且其事件記錄分辨率可以達(dá)到1ms，遙測量精度可以達(dá)到0．2％，頻率精度可以達(dá)到0.001Hz，開關(guān)量輸入、輸出路數(shù)以及模擬量輸入路數(shù)多，而且可以根據(jù)具體工程需要合理選擇不同的型號，還可以實(shí)現(xiàn)斷路器同期合閘、隔離刀閘與接地開關(guān)的防誤連鎖、備用電源自投等先進(jìn)功能，可以實(shí)時顯示該單元的一次接線圖，使得在間隔層進(jìn)行控制操作時更方便、更直觀。

6MB524具有完善、可靠的同期合閘檢測與控制操作功能，所有500kV與220kV斷路器的同期合閘均分散由相應(yīng)間隔的6MB524測控單元完成，這不僅減少了設(shè)備投資，避免了硬件設(shè)各重復(fù)配置，而且還簡化了二次回路。

站用電備自投邏輯由間隔層的6MB5515主單元實(shí)現(xiàn)。該備自投功能邏輯完善，保證了工作電源斷開后正確投入備用電源。

2．4實(shí)現(xiàn)控制操作三級防誤閉鎖，杜絕誤操作

與目前大多數(shù)變電站防誤閉鎖實(shí)現(xiàn)方式相比，該站zui大的不同之處是未配置專門的五防裝置。該變電站中所有的電動隔離開關(guān)和接地刀閘都由其自動化系統(tǒng)自身實(shí)現(xiàn)了完備的三級防誤閉鎖，手動隔離開關(guān)和接地刀閘的操作也要經(jīng)過自動化系統(tǒng)防誤閉鎖后才能完成。這種設(shè)計不僅大大簡化了二次回路接線，避免了硬件設(shè)備重復(fù)配置，而且使運(yùn)行人員在站級操作員工作站的操作更方便、簡單。

a．在站級操作員工作站上進(jìn)行隔離開關(guān)或接地刀閘控制操作時，如果某控制對象不滿足防誤閉鎖條件，則由軟件通過順流程禁止此操作命令下傳。

b．在間隔層的6MB524測控裝置上進(jìn)行隔離開關(guān)或接地刀閘控制操作時，如果某控制對象不滿足防誤閉鎖條件，則由6MB524測控裝置的邏輯控制功能閉鎖該控制命令的執(zhí)行。

t．在就地機(jī)構(gòu)箱上對所有的隔離開關(guān)和接地刀閘操作時，不論是電動操作還是手動操作，均需經(jīng)過完善的防誤閉鎖功能后才能進(jìn)行。該邏輯閉鎖功能由間隔層主單元6MB5515完成。經(jīng)6MB5515邏輯判斷后會驅(qū)動相應(yīng)間隔的6MB524測控單元，由其提供一個副閉鎖接點(diǎn)。對于電動操作的隔離開關(guān)和接地刀閘，該接點(diǎn)串接于就地操作回路中；對于手動操作的隔離開關(guān)和接地刀閘，該接點(diǎn)用于閉鎖其電磁鎖的電源。

2．5采取系列抗干擾措施，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

變電站自動化系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)帶來的zui大問題是電磁干擾，尤其是由于間隔層的繼電器小室周圍存在著強(qiáng)大的電磁場，因此，間隔層二次設(shè)備的抗電磁干擾問題尤為突出。本工程設(shè)計中采取了以下抗干擾措施：

a．繼電器小室之間及各小室與主控室之間的數(shù)據(jù)傳送采用光纖連接。

b．二次回路電纜均采用屏蔽電纜，屏蔽層良好接地。

c．不同電壓等級的二次回路不共有同一根電纜，且二次電纜與一次電纜分開敷設(shè)。

d．連接到配電裝置的控制電纜采用輻射狀敷設(shè)，盡量避免與高壓導(dǎo)線并行敷設(shè)。

e．對電容式互感器，其接地線與其二次電纜的穿管及電纜屏蔽層在設(shè)備支架上部接在一起后，再經(jīng)電纜管人地并與接地網(wǎng)連接。

L.繼電器小室在空間位置上比傳統(tǒng)主控樓離配電裝置的距離近得多，高壓線路、配電裝置等通過空間電磁場對保護(hù)、控制裝置所形成的騷擾也相對嚴(yán)重得多。小室的抗干擾主要是采取屏蔽、防塵、防潮和防噪聲措施。該變電站繼電器小室采用了固定結(jié)構(gòu)的六面屏蔽體，其效能不低于40dB，用以防止0．1MHz～100MHz的騷擾源和1MHz一2MHz的暫態(tài)電磁騷擾。

2．6超前設(shè)計，為擴(kuò)建工程奠定基礎(chǔ)

該變電站500kV部分采用3／2接線方式，本期為2個整串+1個半串，zui終規(guī)模為5個整串。為了便于擴(kuò)建，不僅在設(shè)備選型時選擇了開放性很好的自動化系統(tǒng)，而且，凡是擴(kuò)建工程中的模擬量和開關(guān)量需要接人本期測控裝置的，均在本期工程設(shè)計中予以充分考慮，連至這些測控裝置的接線已在本期屏端子排上接好。

3調(diào)試經(jīng)驗與建議

3．1隔離開關(guān)與接地刀閘防誤閉鎖條件

白河變電站500kV采用3／2接線方式，其隔離開關(guān)與接地刀閘的閉鎖條件比較簡單、清晰，而220kV采用雙母分段接線方式，其閉鎖條件相對較復(fù)雜。我們在進(jìn)行220kV隔離開關(guān)與接地刀閘的防誤閉鎖邏輯調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，閉鎖邏輯有時會出現(xiàn)相互矛盾或影響正常操作的情況，如果接線方式為雙母分段帶旁路，情況將更復(fù)雜。希望有關(guān)部門對220kV各種典型接線方式制定一個統(tǒng)一的隔離開關(guān)與接地刀閘防誤閉鎖條件，作為規(guī)程或規(guī)定執(zhí)行。我們已建議在該站運(yùn)行規(guī)程中給予詳細(xì)說明，并制定具體的操作對策。

3．2電動隔離開關(guān)、接地刀閘間隔級與就地操作閉鎖的關(guān)系

對于電動隔離開關(guān)和接地刀閘，其操作要經(jīng)過站級、間隔級以及就地操作三級閉鎖，其中后兩種閉鎖方式均是通過在控制回路中加入閉鎖硬接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的。雖然串聯(lián)連接可以增加操作的可靠性，并且可以互相監(jiān)測閉鎖回路的正確性，但是，如果因某種原因使其中一級解除閉鎖邏輯出錯，則將會造成該隔離開關(guān)或接地刀閘拒動。所以，調(diào)試時對原設(shè)計進(jìn)行了改動，電動隔離開關(guān)和接地刀閘的間隔級與就地操作閉鎖接點(diǎn)不再串聯(lián)，兩者在回路上相互獨(dú)立。

3．3繼電保護(hù)、安全自動裝置、電表等與自動化系統(tǒng)的通信

根據(jù)工程技術(shù)協(xié)議與相關(guān)規(guī)程、規(guī)定的要求，繼電保護(hù)及安全自動裝置、電表等均應(yīng)通過串口或網(wǎng)絡(luò)與自動化系統(tǒng)進(jìn)行信息交換。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，有些裝置，特別是引進(jìn)的進(jìn)口設(shè)備，或因外商不提供通信協(xié)議，或因引進(jìn)廠家吃不透其原理，造成通信不正常或通信信息不健全。特別是有些廠家，其裝置根本不具備與自動化系統(tǒng)的通信功能，純粹為了應(yīng)標(biāo)而增加一個所謂的通信單元，由其提供的通信信息僅有二三個，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。希望工程招標(biāo)時能夠注意諸如此類的問題。

3．4信息量優(yōu)化的必要性[1]

白河變電站自動化系統(tǒng)運(yùn)行驗收時特別強(qiáng)調(diào)信息量問題，認(rèn)為信息采集內(nèi)容越全，對變電站監(jiān)視、操作和事故處理越有利。我們不完全同意這種觀點(diǎn)，因為目前的變電站自動化系統(tǒng)對所采集的信息只是存儲與顯示，并無有效的信息分析軟件。事故時，將會有大量不重要的信息夾雜于重要信息之中，蜂擁至操作員工作站的顯示器上，運(yùn)行人員幾乎無法捕捉重要信息，嚴(yán)重影響其正確判斷。我們在調(diào)試時曾做過多套保護(hù)裝置同時動作試驗。試驗表明，根據(jù)工程實(shí)際情況，對信息進(jìn)行合理選擇是非常必要的。建議變電站自動化系統(tǒng)生產(chǎn)廠家在其產(chǎn)品中增加自動化系統(tǒng)信息分析功能。

3．5信息傳輸?shù)钠款i問題

目前變電站綜合自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都存在通信瓶頸問題，即分散的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過一個中間通信單元才能傳送到網(wǎng)絡(luò)上。白河變電站自動化系統(tǒng)也不例外。變電站投運(yùn)后，由于需要傳送大量數(shù)據(jù)，受通信速率、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)容量等的限制，該系統(tǒng)曾因通道阻塞而造成自動化系統(tǒng)死機(jī)。如果電力系統(tǒng)發(fā)生事故，這種狀況將會更加嚴(yán)重，而此故障在調(diào)試階段是無法發(fā)現(xiàn)或檢驗的。因此，我們要求該自動化系統(tǒng)不僅硬件要有冗余，而且軟件更要具有足夠的冗余度，在系統(tǒng)出現(xiàn)通道阻塞、通信單元硬件切換無效的情況下，盡快使系統(tǒng)恢復(fù)正常。徹底解決此問題的zui有效方法，是測控裝置、繼電保護(hù)及安全自動裝置等二次設(shè)備均采用以太網(wǎng)技術(shù)。

3．6技術(shù)指標(biāo)的測試

自動化系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)是招標(biāo)時考慮的重要因素，但系統(tǒng)的很多技術(shù)指標(biāo)既無確切的定義，更無法測試。即使有些技術(shù)指標(biāo)可以測得，但由于測試手段有限，測試結(jié)果與實(shí)際意義并不完全相符。例如，系統(tǒng)平均無故障時間、CPU及網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷率、雙機(jī)系統(tǒng)可用率等指標(biāo)是很難測試的；對于事件分辨率，由于要求精確到1ms，測試手段根本達(dá)不到，所以即使測出數(shù)據(jù)，其意義已與原意大不相同；而一些遙測、遙信量的傳輸時間則是單個或幾個量的傳輸時間，與實(shí)際要求也存在很大的差距。因此，技術(shù)指標(biāo)的測試手段與測試方法應(yīng)是今后自動化系統(tǒng)檢驗方法研究中的一個課題。

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