1、引言
隨(suí)著電力(lì)工業的迅速發展,電力係統的規模不斷擴大,係統的(de)運行方式越(yuè)來越複雜,對自動化水平的要求越來越高,從(cóng)而促進了(le)電力係統自動化技術的不(bú)斷發(fā)展。微機保護、故障錄波器、計算機(jī)監控係統、計算機調度自動化等都已成功運用到電力係統(tǒng)中(zhōng)。與自動化程度相適應,對電力係統繼電保護裝置的要求也隨之提高。目前傳統的電工式繼電保護(hù)測試裝置已很(hěn)難對繼電保護裝置(zhì)的各方麵特性進行**測試,不(bú)再適應技術發展的需要。為避免重複投資,提高信息資源共享的水平,須對變(biàn)電站自動化係統的信息采集、處理、傳輸加以規範(fàn),對站內功能配置予以綜合(hé)考慮(lǜ)。目前(qián)變電站自動(dòng)化係統(tǒng)一般采用以SCADA為基礎的站端(duān)計算機網絡,通過綜合設計,減少了二次設備的重複配置,減(jiǎn)少了二次回路,減少(shǎo)了電流互感器及電壓互感器的負荷,從而簡化了二次回路設計,並保(bǎo)證了數據的一(yī)致性,在可靠性的基礎上盡可能做到(dào)了軟硬資源的共享,提高了變電站的運(yùn)行及管理(lǐ)水平,達到變電站減人增效,提高**運行水平的目的。
2、三相多功能電能表校驗儀的功能設計(jì)原則(zé)
2.1繼電保護功能
變電站綜合自動化係統要具備常規變電站係統保護及元件保護設備(bèi)的全部功能,而且要獨立於監控係統,即當該係統網各軟、硬件發生故障退(tuì)出運行時,繼電保護單元仍然正常(cháng)運行。微機保護除了所具有的(de)繼電保護功能外,還需具(jù)有其它功能。
(1)模擬量的顯示功能。係統(tǒng)應能顯示電流、電壓、有功、無功、電度等模擬量參數,當通信網退出運行時仍能滿足運行監視。
(2)故障記錄功能。係統應能顯示故障時間、電流、電壓大小(xiǎo)、開關變位、保護動作狀態等。
(3)能儲存多套定值,並能當地修改定值(zhí)和顯示定值。
(4)與監控係統通信,能接收(shōu)監控(kòng)係統命令,選擇並修改定值,發送故障信息、保護動作情況、當時整定值及自診斷信號等(děng)。
除當地外,還需能實(shí)現遠方查詢和整定保護定值,此功能還具有遠方/就地閉鎖,操作權限閉鎖(suǒ)等措施。
(5)係統內各(gè)插件具有自診斷功能。
2.2信息采集(jí)功能
分(fèn)布式自動化係統的變電站,信息由(yóu)間隔層I/O單元采集。常規四遙功能的變電站,信息由RTU采集。電能量的采集宜用單(dān)獨的電(diàn)能量采集裝置。係統(tǒng)對**運行中必要的(de)信息進行采集,主要包括以下幾個方麵。
2.2.1遙測量
(1)主(zhǔ)變壓器:各側的有功功(gōng)率、無功功率、電流,主變壓器上層油溫等模擬量,模擬量(liàng)均采用交流采樣(yàng),以提高(gāo)精度。主變壓器有載分接開(kāi)關位置(當用遙測方式處理時)。
(2)線路:有功功率、無功功率、電流。
(3)母(mǔ)線分段斷路器相電流。
(4)母線:母線電壓、零序電壓。
(5)電容器(qì):無功功率、電流。
(6)消弧線圈零序電流。
(7)直流係統:浮充電壓、蓄(xù)電池端(duān)電壓、控製母線(xiàn)電壓、充電電(diàn)流。
(8)所用變:電(diàn)壓。
(9)係統頻率,功(gōng)率(lǜ)因數,環境溫度等。
2.2.2遙信量
(1)斷路器閘刀位置信號。
(2)斷路(lù)器遠方/就地切換信號。
(3)斷路器異常(cháng)閉鎖(suǒ)信號。
(4)保(bǎo)護動作、預告信號,保護裝置故障信號。
(5)主變壓(yā)器有載分接開關位(wèi)置(zhì)(當用遙信方式處理時),油位異常信號,冷卻係(xì)統動(dòng)作信號。
(6)自動裝置(功能(néng))投(tóu)切、動(dòng)作、故障信號(hào),如:電壓無功(gōng)綜合控製、低周減載、備用電源裝(zhuāng)置等。(7)直流係(xì)統故障信號(hào)。
(8)所用變故障信號。
(9)其它有全站事故總信號、預告總信號;各段母線接地總(zǒng)信號;各條出線小電流接地信號;重合(hé)閘動(dòng)作信號;遠動終端下行通道故障信號;消防及**防範裝置動作信號等。
根據設備特點及確保**運行需要,可增加相(xiàng)應的特殊信號或對一些遙信量進行合並。
2.2.三相多功能電能表校驗(yàn)儀的(de)功能設計原則
(1)斷路器分、合(hé)。
(2)主變壓器有載分接開關位置調整。
(3)主變壓器中性點接地閘刀分、合。
(4)保護及**自(zì)動裝置(zhì)信號的遠方複(fù)歸(guī)。
(5)有條件(jiàn)的變(biàn)電站高壓側備用電源遠方(fāng)投停。
(6)有條件的變電站電(diàn)壓無功(gōng)綜控(kòng)的遠(yuǎn)方(fāng)投停。
(7)有條件的變電站直流充電(diàn)裝置的(de)遠方(fāng)投停。
2.2.4電能(néng)量(liàng)
(1)主變壓器各側有(yǒu)功電能量、無功電能量及其分時(shí)電能量。
(2)各饋電線有功電能量、無(wú)功電(diàn)能量。
(3)用戶(hù)專用線有功電能量、無功電能量及其分時電能量和*大需量。
(4)所用變有功電能量。
2.3設備控製及閉鎖功能
(1)對斷路器和刀閘進行開合控製。
(2)投、切電(diàn)容器組及調節變壓器分(fèn)接頭。
(3)保(bǎo)護設備的檢查及(jí)整定值的設定。
(4)輔助(zhù)設備的退出和(hé)投入(如空調、照明、消防等)。
以上控製功能可以由運行人員通過CRT屏幕(mù)進行操作。三相多功能電能表(biǎo)校(xiào)驗儀的功(gōng)能設計原(yuán)則,在設計上保留了手動操作手段,並具有遠方/就地閉鎖開關,保證在微機通信係統失效時仍能(néng)夠運(yùn)行和(hé)操作,包括可(kě)手動準(zhǔn)同期和捕捉同期(qī)操作。在各(gè)間隔的每個斷路器設置按(àn)鈕或開關式的(de)一對(duì)一“分”、“合(hé)”操作開關和簡易的強電中央事故和告警信號。
為了防止誤操作,操作閉鎖主要包括:
①操作出(chū)口(kǒu)具有跳、合(hé)閉鎖功能和具有並發性操作閉鎖功能。
②CRT屏幕操作閉鎖(suǒ)功(gōng)能,隻有輸入正確的操(cāo)作命令和監控命令,才有權(quán)進(jìn)行操作(zuò)控(kòng)製。
③當站內通(tōng)信網退(tuì)出運(yùn)行時,能滿足(zú)非CRT屏幕(mù)操(cāo)作、五防閉鎖功能(néng)和適應一次設(shè)備現場維修(xiū)操作(zuò)的五防閉鎖功能。
④根據一次設(shè)備的實際運行狀態,自動實現斷路器、隔離開關操作閉鎖功能(néng)。2.4自動裝置功能
(1)根據係(xì)統潮流進行無功自動調節控製,也可人工控製(人工操作可就地、可遠方)。自動控製時可根據電壓、潮流和無功負荷(hé)、變壓器抽頭位置信號由裝置進行自動控製調節變(biàn)壓器抽頭位置或投退電容器組。
(2)低周減載。110kV、10kV線路可由各自的保護裝(zhuāng)置實現,不用單獨配置低(dī)周(zhōu)減載裝置。整定值由各條(tiáo)線(xiàn)路裝置自行整定。
(3)同期檢測和同期分閘。同(tóng)步檢測斷路器兩側電壓的幅值、相位和(hé)頻(pín)率,並發出(chū)同期(qī)合(hé)閘啟動或閉鎖信號。此功能可進行檢(jiǎn)無壓同期,亦能進行手動(dòng)準同期和捕捉同期。既能滿足正常運(yùn)行方式下的同期,亦能滿足係統(tǒng)事故(gù)時的同期。
同期功能有手動(dòng)和自動兩種方式供(gòng)選擇,同期裝置與通信網相互獨立。
(4)小電流接地選線功能。可通過采取3I0、3U0及其增量來判斷是(shì)否有接地故障,也可用(yòng)5次諧波方式分析接地故障,小電流接地選(xuǎn)線功能(néng)與通信(xìn)網相互(hù)獨立(lì),不依賴通信網的後台機檢測。否則當(dāng)通信網故障時該功能即失去檢測報警功能。而規程規定小電流係統當單(dān)相接地後允許2h帶故障運行,2h後要立即切除故障(zhàng)線路。
據(jù)有關綜合自動化站的(de)運行記錄,在雷(léi)雨季節時(shí)雷擊曾擊(jī)壞過站內的通信網。若此(cǐ)時雷擊又同時(shí)造成10kV線路單相接地(dì),則運行人員不能及時發現線路單相(xiàng)接地故障。時間長了(le),若不及時處理,則有可能造成故障線路由單相(xiàng)接地發展成為兩相或三相接地短路故障。因此,小電流接地(dì)選線功能要(yào)獨(dú)立於通信網。
(5)事故錄波。對於220kV變電(diàn)站的主變(biàn)、220kV線路除了保護裝置(zhì)自帶故障錄波外,還設置了一套獨(dú)立的(de)微機(jī)錄波屏,而110kV線路則用本(běn)身裝置記錄。