摘要:大型企業(yè)供配電具有特的集約型特點(diǎn),企業(yè)內(nèi)35kV變電站和10kV變電所數(shù)量大、分布廣,對(duì)于老的大多大型及中型企業(yè)而言,其變電站或變電所內(nèi)高壓電氣設(shè)備為舊式繼電保護(hù)裝置,性差,隨著企業(yè)的發(fā)展,用電負(fù)荷增長(zhǎng),整體電網(wǎng)技術(shù)水平已很難滿足目前的供電要求。因此,結(jié)合企業(yè)實(shí)際供配電設(shè)施設(shè)備及用電需求,將新一代微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用到企業(yè)供配電改造中。
0引言
變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中能夠?qū)⑺觅Y源及信息相互結(jié)合,實(shí)現(xiàn)共享模式,其系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,減少了使用過程中的維修次數(shù)。相比傳統(tǒng)的供電設(shè)備其供電穩(wěn)定性及實(shí)用性優(yōu)勢(shì)明顯化,因此在開展實(shí)施企業(yè)供配電改造中應(yīng)用該自動(dòng)化系統(tǒng),使企業(yè)的發(fā)展具效益性。
1變電站微機(jī)綜合自動(dòng)系統(tǒng)在企業(yè)供配電改造現(xiàn)狀分析
結(jié)合目前現(xiàn)有的企業(yè)供電系統(tǒng)及裝置設(shè)備來看,大多大型及中型企業(yè)主要是將電磁型繼電保護(hù)裝置應(yīng)用到35kV或10kV的變電站中來。實(shí)際運(yùn)行操作中因?yàn)榉N種原因?qū)е虏糠肿冸娬驹诟脑旎蛐枰獢U(kuò)充的情況下不能很好地實(shí)現(xiàn)控制、室內(nèi)增添新型設(shè)備,如控制盤、繼電保護(hù)器的安裝等。尤其是在供電運(yùn)行中因?yàn)楝F(xiàn)有的電磁型常規(guī)繼電所涉及的保護(hù)元件出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕、老化等現(xiàn)象而導(dǎo)致供電障礙。有些老舊零部件已經(jīng)很難正常供電的需求,從而使整個(gè)企業(yè)的供電使用安全性能及穩(wěn)定性能受到了威脅,造成后期工作的延誤。在企業(yè)供電運(yùn)行中,因?yàn)?0kV的變電設(shè)備配備的是少油開關(guān),在實(shí)際運(yùn)行中時(shí)間較長(zhǎng),這就導(dǎo)致部分配件及線路老化,從而達(dá)不到后期供電需求及供電改造的要求。因此結(jié)合現(xiàn)代化供電需求及**化供電設(shè)備將變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用到企業(yè)供配電改造中來,實(shí)現(xiàn)企業(yè)供電使用的穩(wěn)定性及安全性。
2企業(yè)的供配電改造對(duì)策
隨著行業(yè)的不斷發(fā)展,變電站的使用要能跟得上供電及配電需求,大多企業(yè)都想朝著少油、防污、節(jié)能及自動(dòng)化的**方向發(fā)展前行。這就需要相關(guān)管理部門結(jié)合企業(yè)實(shí)際的供電電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及變電站配電特點(diǎn)出發(fā),從省資源、效率快、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理、能夠滿足自動(dòng)化等方向出發(fā),實(shí)施合理且針對(duì)性較強(qiáng)的企業(yè)供電改造。
對(duì)于10kV的變電站在正常運(yùn)行過程中,電動(dòng)機(jī)在運(yùn)作過程中主要是以饋線回路作為供電線路。在運(yùn)作過程中可采用輪流制工作的措施對(duì)其進(jìn)行日常維護(hù),維護(hù)期間相關(guān)有針對(duì)性的措施對(duì)保護(hù)進(jìn)行改造,也就是將現(xiàn)有的老舊電磁式繼電保護(hù)裝備改造為微機(jī)自動(dòng)化式保護(hù)裝備。企業(yè)停止用電進(jìn)入休息階段時(shí),相關(guān)工作人員需對(duì)重要饋電路線及備自投、進(jìn)線裝置開展實(shí)施科學(xué)的有針對(duì)性的微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的新。
大中型企業(yè)除了使用10kV的變電站以外,還有35kV的變電站供電系統(tǒng)。相比10kV而言,35kV的變電站在初步設(shè)計(jì)制造期間就相對(duì)科學(xué)合理,并且在運(yùn)作期間屬于負(fù)荷中心,這就為現(xiàn)期的供電改造提供了有力的改造條件。35kV變電站在改造方案實(shí)施時(shí),只需要對(duì)高壓設(shè)備進(jìn)行有目的局部改造就可以,剩下的可在二次保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施維護(hù)期間采用分批分期的方法實(shí)現(xiàn)微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的改造。由于35kV在整個(gè)企業(yè)供電的作用及使用范圍較廣,因此想要完全實(shí)現(xiàn)35kV變電站的自動(dòng)化改造,可在3年之內(nèi)完成所有供電改造。
大中型企業(yè)在建設(shè)投入性的變電站時(shí),可結(jié)合供電需求及現(xiàn)期使用原則將少油、防污、節(jié)能及自動(dòng)化的**設(shè)備一步到位地應(yīng)用到本企業(yè)中來。直接朝著省資源、效率快、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理、滿足自動(dòng)化的方向出發(fā),使供電性能安全、穩(wěn)定,電網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng)完善,將真正的變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用到企業(yè)供電改造中來。
3變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能
廠供電設(shè)備在具體使用時(shí)基本采用的都是集中式組屏和分散式組屏兩種,集中式大的特點(diǎn)在于監(jiān)控及保護(hù)集中組屏,一般安裝在主控室內(nèi)。安裝期間主要涵蓋的設(shè)備有遙信插箱、遙控、遙測(cè)、相應(yīng)的保護(hù)裝置等,該組屏對(duì)應(yīng)若干線路及設(shè)備,各大電氣在實(shí)施控制直流回路、測(cè)量交流回路時(shí)都需要用電纜將其送至主控室內(nèi)。結(jié)合企業(yè)實(shí)際用電及生產(chǎn)情況,饋線一般使用數(shù)量在70條以下20條以上時(shí),為了好地適應(yīng)企業(yè)供配電改造的應(yīng)用與發(fā)展,主要將分層分散式布置應(yīng)用到實(shí)際中來,其具體分布機(jī)構(gòu)與功能使用設(shè)計(jì)原則如下。
3.1系統(tǒng)層次使用功能及結(jié)構(gòu)
廠站級(jí)別的設(shè)置在具體應(yīng)用中主要以集中式組屏為主。而設(shè)備具有間隔時(shí),主要是以分散式布置為主,為了減少二次電纜的使用,又將監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)分開應(yīng)用到各個(gè)開關(guān)柜中,該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大的優(yōu)點(diǎn)在于層次分明。其中分布主要是指:將設(shè)備組織按照間隔單元層的系統(tǒng)形式進(jìn)行分布,通過不同站內(nèi)通信互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)變電站的通信使用,結(jié)合功能分配的作用將對(duì)稱分布式設(shè)計(jì)原則應(yīng)用到其中。分層則是指單成立并有可控性的通信分層、變電站分層及間隔單元分層。
3.2通信層與變電站層之間的聯(lián)系
為了使整個(gè)運(yùn)作系統(tǒng)具有性的同時(shí)還能很好地實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能,在設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)應(yīng)將雙后臺(tái)雙機(jī)監(jiān)控方式應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)總線控制實(shí)施與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中來。對(duì)于饋線回路數(shù)達(dá)到70條以下20條以上的10kV變電所或是35kV變電站而言,直接可將雙網(wǎng)雙機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到其中。而針對(duì)饋線回路比較少的10kV變電所而言,主要是將單網(wǎng)雙機(jī)結(jié)構(gòu)采用到其中。我國(guó)在采用人工計(jì)算機(jī)操作時(shí),主要是將Windows系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際操作中來,該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、內(nèi)容豐富,在系統(tǒng)投入使用中出現(xiàn)特殊情況時(shí)都可與系統(tǒng)協(xié)商,實(shí)現(xiàn)特殊處理化。在網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的使用上一般都采用TCP或IP通信協(xié)議,使企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)與變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)地結(jié)合在一起。結(jié)合企業(yè)實(shí)際用電的特點(diǎn)得出,在進(jìn)行通信層與變電站層連接設(shè)計(jì)時(shí)可將雙機(jī)雙網(wǎng)雙后臺(tái)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)與雙機(jī)單網(wǎng)雙后臺(tái)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用到實(shí)際操作中,具體系統(tǒng)機(jī)構(gòu)分布圖如圖1、圖2所示。
3.3配置間隔及單元層結(jié)構(gòu)
變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中,配置間隔及單元層的保護(hù)檢測(cè)單元主要有兩個(gè)類型的實(shí)施方案:一是間隔層保護(hù)測(cè)控單元分開配置;二是間隔級(jí)保護(hù)單元合一配置。企業(yè)所使用的變電站設(shè)備在作為對(duì)外貿(mào)易階段依據(jù)時(shí)只有進(jìn)線的供電才有效,與饋線回路有關(guān)的線路只能作為本企業(yè)核算依據(jù)。在本企業(yè)與其他企業(yè)聯(lián)合用電或是本企業(yè)收入效益良好的情況下才能采用配置間隔及分配置的結(jié)構(gòu);如果大型企業(yè)所用配電站線路較多,便可將配置間隔及合一配置的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到貢獻(xiàn)裝置中來?,F(xiàn)期所使用的監(jiān)控保護(hù)裝置,內(nèi)部的監(jiān)控及控制功能主要是由CPU1及CPU2兩個(gè)的模件負(fù)責(zé)完成。在實(shí)施通信接口聯(lián)系時(shí)主要是通過RS485通信接口來完成。配置間隔及合一配置的結(jié)構(gòu)在實(shí)際運(yùn)作中,既有性還確保了安全性及實(shí)用性,同時(shí)也為企業(yè)節(jié)省了用電資金的投入。
3.4自動(dòng)化系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的改進(jìn)及應(yīng)用
企業(yè)在進(jìn)行供配電改造時(shí),為了將變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的作用有效發(fā)揮出來,與實(shí)際用電需求相結(jié)合,對(duì)技術(shù)指標(biāo)及功能實(shí)用性進(jìn)行完善使其具**性。其主要要求有以下幾點(diǎn):
使用功能上的要求及改進(jìn):在進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)際采集、遙控、遙測(cè)等操作時(shí)。按照變配電的實(shí)際需求來設(shè)定。以及數(shù)據(jù)的處理及統(tǒng)計(jì)、報(bào)警處理及限制監(jiān)控、數(shù)據(jù)在運(yùn)行期間的統(tǒng)計(jì)與計(jì)算等。
操作控制的改進(jìn)及應(yīng)用,開關(guān)與斷路器間的分合、變壓器分接頭在實(shí)際操作期間的特殊操作及調(diào)節(jié)。
運(yùn)行記錄的改進(jìn),主要在于設(shè)備線路的各種操作、運(yùn)行、某種事件的發(fā)生等,將分欄記錄運(yùn)用到其中。
歷史數(shù)據(jù)及報(bào)表的改進(jìn),經(jīng)過改造后的變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng),報(bào)表按照要求自動(dòng)生成所需數(shù)據(jù),并且對(duì)收集到的數(shù)據(jù)有自動(dòng)保存及顯示的作用。同時(shí)對(duì)與信息的保護(hù)、各種運(yùn)作、波形、時(shí)間等按企業(yè)相關(guān)要求進(jìn)行記載,能夠?qū)κ鹿蔬M(jìn)行追憶,可再現(xiàn)事故的畫面。
經(jīng)過改造后具有很好的人機(jī)界面,主要是對(duì)電氣的主接線圖、參數(shù)、曲線等相關(guān)要求進(jìn)行在線設(shè)定,并具有豐富的設(shè)定資源及友好的人機(jī)操作性能。
在技術(shù)操作及使用指導(dǎo)上,所需SOE分辨率及系統(tǒng)時(shí)鐘精度按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。如遙控命令傳送時(shí)間、事故推移畫面時(shí)間、畫面在調(diào)用期間的響應(yīng)時(shí)間等,準(zhǔn)確。
4安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
4.1方案綜述
Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設(shè)備組成,并用分層、開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連接。站控層設(shè)備包括監(jiān)控主機(jī),提供站內(nèi)運(yùn)行的人機(jī)聯(lián)系界面,實(shí)現(xiàn)管理控制間隔層設(shè)備等功能,形成全站監(jiān)控,并與遠(yuǎn)方監(jiān)控、調(diào)度通信;間隔層由若干個(gè)二次子系統(tǒng)組成,在站控層及站控層網(wǎng)絡(luò)失效的情況下,仍能完成間隔層設(shè)備的就地監(jiān)控功能。
針對(duì)工程具體情況,設(shè)計(jì)方案具有高性,易于擴(kuò)充和友好的人機(jī)界面,性能價(jià)格比優(yōu)越,監(jiān)控系統(tǒng)由站控層和間隔層兩部分組成,采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),站控層網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)。站控層網(wǎng)絡(luò)采用單網(wǎng)雙機(jī)熱備配置。
4.2應(yīng)用場(chǎng)所:
適用于公共建筑、工業(yè)建筑、居住建筑等各行業(yè)35kV以下電壓等級(jí)的用戶端配、用電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視和控制管理。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.4系統(tǒng)功能
4.4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。
4.4.2報(bào)警處理
監(jiān)控系統(tǒng)具有事故報(bào)警功能。事故報(bào)警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào);預(yù)告報(bào)警包括一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量或溫度量越限等。
1)事故報(bào)警。事故狀態(tài)方式時(shí),事故報(bào)警立即發(fā)出音響報(bào)警(報(bào)警音量任意調(diào)節(jié)),操作員工作站的顯示畫面上用顏色改變并閃爍表示該設(shè)備變位,同時(shí)彈窗顯示紅色報(bào)警條文,報(bào)警分為實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警,歷史報(bào)警條文具備選擇查詢并打印的功能。
事故報(bào)警通過手動(dòng),每次確認(rèn)一次報(bào)警。報(bào)警一旦確認(rèn),聲音、閃光即停止。
次事故報(bào)警發(fā)生階段,允許下一個(gè)報(bào)警信號(hào)進(jìn)入,即次報(bào)警不覆蓋上一次的報(bào)警內(nèi)容。報(bào)警處理具備在主計(jì)算機(jī)上予以定義或退出的功能。
2)對(duì)每一測(cè)量值(包括計(jì)算量值),由用戶序列設(shè)置四種規(guī)定的運(yùn)行限值(物理下限、告警下限、告警上限、物理上限),分別定義作為預(yù)告報(bào)警和事故報(bào)警。
3)開關(guān)事故跳閘到*次數(shù)或開關(guān)拉閘到*次數(shù),推出報(bào)警信息,提示用戶檢修。
4)報(bào)警方式。
報(bào)警方式具有多種表現(xiàn)形式,包括彈窗、畫面閃爍、聲光報(bào)警器、語(yǔ)音、短信、電話等但不限于以上幾種方式,用戶根據(jù)自己的需要添加或報(bào)警信息。
4.4.3調(diào)節(jié)與控制
操作員對(duì)需要控制的電氣設(shè)備進(jìn)行控制操作。監(jiān)控系統(tǒng)具有操作監(jiān)護(hù)功能,允許監(jiān)護(hù)人員在操作員工作站上實(shí)施監(jiān)護(hù),避免誤操作。
操作控制分為四級(jí):
級(jí)控制,設(shè)備就地檢修控制。具有**級(jí)的控制權(quán)。當(dāng)操作人員將就地設(shè)備的遠(yuǎn)方/就地切換開關(guān)放在就地位置時(shí),將閉鎖所有其他控制功能,只進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作。
*二級(jí)控制,間隔層后備控制。其與*三級(jí)控制的切換在間隔層完成。
*三級(jí)控制,站控層控制。該級(jí)控制在操作員工作站上完成,具有遠(yuǎn)方/站控層的切換。
*四級(jí)控制,遠(yuǎn)方控制,**級(jí)。
原則上間隔層控制和設(shè)備就地控制作為后備操作或檢修操作手段。為防止誤操作,在任何控制方式下都需采用分步操作,即選擇、返校、執(zhí)行,并在站級(jí)層設(shè)置操作員、監(jiān)護(hù)員口令及線路代碼,以確保操作的安全性和正確性。對(duì)任何操作方式,只有在上一次操作步驟完成后,才進(jìn)行下一步操作。同一時(shí)間只允許一種控制方式。
納入控制的設(shè)備有:35kV及以下斷路器;35kV及以下隔離開關(guān)及帶電動(dòng)機(jī)構(gòu)的接地開關(guān);站用電380V斷路器;主變壓器分接頭;繼電保護(hù)裝置的遠(yuǎn)方復(fù)歸及遠(yuǎn)方投退連接片。
3)定時(shí)控制。操作員對(duì)需要控制的電氣設(shè)備進(jìn)行定時(shí)控制操作,設(shè)定啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)間,完成定時(shí)控制。
4)監(jiān)控系統(tǒng)的控制輸出??刂戚敵龅慕狱c(diǎn)為無源接點(diǎn),接點(diǎn)的容量對(duì)直流為110V(220V)、,對(duì)交流為220V、。
4.4.4用戶權(quán)限管理
系統(tǒng)設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能,通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作系統(tǒng)可以定義不同操作權(quán)限的權(quán)限組(如管理員、維護(hù)員、值班員組等),在每個(gè)權(quán)限組里添加用戶名和密碼,為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供的安全。
5系統(tǒng)硬件配置
6結(jié)語(yǔ)
在進(jìn)行企業(yè)供配電改造中將變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用到其中,憑借自身優(yōu)勢(shì)使企業(yè)供電系統(tǒng)得到安全穩(wěn)定的發(fā)展,減少了維護(hù)的次數(shù),而且提高了供電的性。因此與現(xiàn)期供電現(xiàn)狀相結(jié)合,對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的改造,提高企業(yè)用電質(zhì)量及生產(chǎn)質(zhì)量,好地貢獻(xiàn)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
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安科瑞電子商務(wù)(上海)有限公司專注于電纜頭測(cè)溫裝置,密集型母線測(cè)溫,密集型母線接頭測(cè)溫,母線槽測(cè)溫,母線測(cè)溫,數(shù)據(jù)中心小母線測(cè)溫等