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摘 要:近年来,随着信息科技的快速发展,电力系统的 自动化水平得到大幅度提升,同时也给变电站系统的安装 和调试工作提出了更高的要求。当前,变电站综合自动化 系统正在被广泛应用,借助计算机技术对变电站设备运行 情况进行实时监控、测量和控制,实现多功能组合,对于 保障变电站安全稳定运行具有十分重要的作用。本文主要 就35kV综合自动化变电站二次系统的安装及调试工作展 开分析,旨在促进该系统优势作用的充分发挥。
关键词:35kV变电站,综合自动化系统,二次系统,设备安装调试
为适应电力系统的现代化要求,提高电网运行水 平,35kV综合自动化变电站的二次系统应运而生。 35kV综合自动化变电站作为电力系统中的重要组成部 分,其在电能传输、分配和保护方面发挥着至关重要 的作用,其二次系统的安装与调试显得尤为关键,对 于确保电力系统的安全、稳定运行具有重要意义。
一、35kV综合自动化系统概述
35kV综合自动化系统是电力系统中一个集成了多 种先进技术的自动化控制系统,旨在实现对变电站设 备的智能监测、控制和保护。35kV综合自动化系统的 核心是其先进的控制架构,包括主站系统、站控及保 护系统、辅助控制系统和通信系统等。主站系统负责 整个变电站的监控与控制,站控及保护系统承担设备 的自动化控制和保护任务,辅助控制系统提供对次要 设备的监测和控制支持,通信系统保障各个子系统之 间的高效信息交流。35kV综合自动化系统集成了多种 先进设备和功能模块,其中包括:保护装置:用于实 现对电力设备的智能保护,如过电流、过电压、短路 等保护,确保设备在异常情况下能够迅速切除电力系 统,防止造成系统损坏。监控装置:实时监测电力设 备的运行状态,包括电流、电压、功率等参数,为运 维人员提供及时准确的数据支持。自动化控制单元: 负责对设备进行远程控制,实现设备的自动运行与调 度,提高系统的智能化水平。通信设备:构建高效可 靠的通信网络,实现各个子系统之间的实时数据传输,确保系统的协同工作。
二、35kV综合自动化变电站二次系统的特性
(一)自动化
35kV综合自动化变电站二次系统作为电力系统 中的关键组成部分,具有多方面的特性,其中最显著 的特点就是自动化。系统实现了对设备的远程监测与 控制,通过主站系统可以实时获取各个设备的运行状 态,并实现对设备的遥控。这种自动化功能极大地 提高了对变电站的远程管理效率,使运维人员能够迅 速响应变电站的运行状态变化,降低了对现场操作的 依赖性。系统配备了智能保护装置,能够自动判断电 力设备是否存在过电流、过电压等异常情况,并迅速 做出切除或保护措施。同时,系统还具备故障诊断功 能,通过先进的算法对设备故障进行分析与判定,为 运维人员提供详细的故障信息,有助于迅速定位与修 复问题。35kV综合自动化变电站二次系统能够通过自 动化控制单元实现对设备的智能调度与优化。
(二)四遥功能
35kV综合自动化变电站二次系统在其设计中集成 了四遥功能(遥信、遥控、遥测和遥调),这一特性 使得系统更加智能、灵活,为电力系统的监测、控制 和维护提供了全面的支持。遥信是指通过远程通信方 式传输设备状态信息,包括开关状态、告警信息等。 在35kV综合自动化变电站二次系统中,遥信功能实现 了对设备状态的远程监测。通过主站系统,运维人员 可以实时获取变电站各个设备的状态信息,包括断路 器、隔离开关等的合闸/分闸状态,有助于实时了解电 力系统的运行状况。遥控功能允许运维人员通过远程 通信方式对设备进行遥控操作,在35kV综合自动化变 电站二次系统中,这意味着运维人员可以在不直接接 触设备的情况下,通过主站系统实现对设备的合闸、 分闸等控制,遥控正确动作率要求在99.99%以上,大 大提高了操作的安全性和便捷性,减少对现场作业的 依赖。遥测功能是通过远程通信传输设备的实时测量 值,包括电流、电压、功率等参数。35kV综合自动化 变电站二次系统的遥测功能使得运维人员可以实时监测电力设备的运行状态,及时发现异常,为系统的调 度和维护提供了准确的数据支持。遥调功能允许运维 人员通过远程通信方式调整设备的参数,在35kV综 合自动化变电站二次系统中,遥调功能可用于调整设 备的额定值,优化系统运行参数。这种灵活性使得系 统能够适应不同运行条件,提高系统的适应性和可调 性。四遥功能的实现使得变电站能够远程监控、测量 和保护变电站设备,并且其模块化组织结构能够更好 地适应变电站不同模式的需求。
(三)简化管理操作
为了实现简化管理操作,35kV综合自动化变电站 二次系统设计了直观、用户友好的界面。主站系统的 界面通常采用图形化显示,通过图表、图标等形式直 观展示电力设备的运行状态、报警信息等。这样的设 计使得运维人员能够快速了解系统的整体状况,降低 了操作的复杂性。系统的操作流程简单易懂,使得运 维人员能够轻松完成各项任务。常见的操作,如设备 控制、参数调整等,都经过精心设计,以降低误操作 的概率。此外,系统通常提供详细的操作手册和在线 帮助,帮助运维人员更好地理解和使用系统。
35kV综合自动化变电站二次系统通常采用一体 化管理平台,集成了各个子系统的管理功能。运维人 员无须在多个独立的平台上操作,而是通过一个综合 性的管理平台完成对整个系统的监控和控制,减少了 管理的分散性和复杂性。 另外, 为提高系统的可维护 性,35kV综合自动化变电站二次系统支持远程维护和 升级。运维人员可以对系统进行远程故障诊断、性能 优化等操作,而无须现场操作。系统的软件升级也可 以通过远程方式进行,确保系统时刻保持最新的功能 和安全性。
(四)采取分散组成模式
35kV综合自动化变电站二次系统采用了分散组成 模式,这一特性使得系统更加灵活、可扩展,适应了 电力系统的复杂性和未来的发展需求。系统采用了模 块化设计,将不同功能的模块独立开发,每个模块负 责特定的任务,这种设计使得系统更容易进行升级和 扩展,同时降低了模块之间的耦合度。每个模块可以 独立运行,故障发生时,只需对受影响的模块进行维 护,而不会影响整个系统的正常运行。35kV综合自动 化变电站二次系统采用分布式控制架构,各个子系统 之间通过可靠的通信网络进行数据传输和信息交换。每个子系统都具备一定的自治能力,能够独立完成一 些基本任务。这种分布式控制模式提高了系统的稳定 性和可靠性,同时也降低了系统的单点故障风险。
分散组成模式使得35kV综合自动化变电站二次 系统具备较强的可扩展性。新的功能模块可以相对独 立地加入系统,而不需要对整个系统进行重构,这样 系统能够适应电力系统发展的不断变化和不同变电站 的具体需求。由于分散组成模式,系统的维护更加容 易。运维人员可以通过对特定模块的维护,实现对系 统的全面维护。另外,分散组成模式下,系统需要保 障数据的一致性和同步性,基于配套的数据同步机制 和通信协议,可以确保各个子系统之间的数据始终保 持一致,实现对电力设备的准确监测和控制。
三、35kV综合自动化变电站二次系统的安装及调试
(一)施工前期准备
在施工前期,需要进行全面的项目规划,确定系 统的整体架构、各个子系统的功能及其相互关系,以 及施工计划和时间表。项目规划的目标是确保系统能 够满足设计要求,同时合理分配资源,提高施工效 率。对于35kV综合自动化变电站二次系统,需要提前 准备好所需的硬件和软件设备,配备各种传感器、遥 信、遥控、遥测、遥调设备,以及主站系统和子站系 统的服务器、通信设备等。设备的准备需要充分考虑 设备的质量、性能以及与其他设备的兼容性。
(二)施工前检查
设备检查是施工前的首要任务,所有硬件设备的 型号、规格和数量与设计要求一致。检查设备的外观 和包装,防止在运输过程中受损。仔细核对设备清 单,确保所有设备均已到位。检查各个设备之间的电 气连接,确保接线正确牢固。验证设备之间的电缆、 导线等连接是否符合设计要求,检查接地情况,以确 保整个系统的电气连接安全可靠。对于35kV综合自 动化变电站二次系统而言,软件配置的正确性至关重 要。进行软件配置检查,确保主站系统和各个子系统 的软件版本一致,配置参数正确。同时,检查通信网 络的设置,确保各个系统能够正常通信。
(三)设备调试
一是控制回路调试。控制回路的调试是确保系统 能够准确响应指令、实现对电力设备远程控制的重要 步骤。保证控制回路的电气连接正确可靠,信号能够 稳定传输;发送不同的控制命令,检查各设备的响应情况,确保控制系统能够准确执行指定的操作;根据 实际情况,逐步调整控制参数,确保系统在不同工况 下都能够稳定控制设备。二是断路器调试。断路器是 电力系统中关键的保护设备,其调试确保设备能够在 故障情况下迅速切断电路,防止设备损坏。断路器的 电气连接正确,各个传感器和保护装置的接线符合设 计要求;模拟故障情况,检查断路器的保护装置是否 能够迅速切断电路,保护电力设备;依托于设备运行 情况逐步调整断路器的动作参数,确保其在不同负载 和故障条件下可靠动作。三是开关量状态调试。开关 量状态的调试是为了确保系统能够准确获取各个设备 的状态信息,为后续的监测和控制提供准确数据。模 拟设备状态的变化,验证开关量状态的传输和接收, 确保系统能够及时响应状态变化;适时调整开关量状 态采样参数,以提高系统的稳定性和准确性。
(四)二次保护装置检查
一是参数核对。检查二次保护装置的参数设置是 否符合设计要求,确保各个保护参数的设定值准确, 包括过流保护、过压保护、欠频保护等。二是测量功 能测试。先进行零漂检查,控制绝对误差在-0.1~0.1; 然后检查三相电压刻度测试电压和装置显示的误差, 控制绝对误差范围处于-3%~+3%;检查三相电流 刻度测试输入电流和装置显示误差,绝对误差控制 在-3%~+3%。三是保护模块测试。重点检查遥控功能 是否正常使用,并模拟短路试验,控制低压电流闭锁 整定值误差在5%左右。
(五)主变压器本体信号检查
组织短接试验,检查主变电压器本体的压力、温 度和瓦斯等指标,检查与屏幕显示是否一致,控制误 差在合理范围内。
(六)其他调试
一是直流系统测试。检查直流电源系统中的电池 状态,确保电池处于正常充电和放电状态;验证直流 电源系统的输出电压是否符合设计要求,检查输出电 流的稳定性;对直流系统的自动切换功能进行测试, 确保在交流电源故障时系统能够自动切换到直流电 源。二是监控部分功能调试。验证监控系统的实时监 测功能,包括电流、电压、功率等参数的实时采集和显示;测试系统是否能够准确记录和查询历史运行数 据,以便进行后续的故障分析和系统优化;验证系统 的远程监控功能,确保远程操作人员能够实时监测系 统状态和进行必要的控制。三是声音报警功能。模拟 各种可能的故障和报警情况,验证声音报警系统的准 确性和及时性;验证在故障解决后,系统是否能够及 时取消声音报警,以避免误导运维人员;检查声音报 警系统是否与其他保护系统联动,确保在紧急情况下 采取协同的报警措施。
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