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基于集控系统压板智能远控技术应用实例

2019-10-19 15:13编辑:admin人气:


  随着智能变电站在电网中的推广与应用,使调度自动化和变电站自动化正在朝着数字化、集成化、网络化、标准化、市场化、智能化的方向发展,技术的飞速发展,一次设备状态智能化、稳定性的提高,变电站运行操作等技术日趋成熟,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响。随着IEC61850标准通信协议的制定,实现了不同厂家装置设备之间的互操作性,自动化程度越来越高,为电力企业减人增效提供了技术保障,变电站实施无人值班运行管理已成为当今主要管理模式。我所在供电公司变电站均具备无人值守条件,然而二次保护压板的投切仍在现场操作,当方式调整、线路带电作业、装置发异常信号时,均需派人到无人值班变电站现场手动执行投切压板的操作,而变电站离操作队大多较远,因路途、交通的影响造成完成操作任务的时间相对较长,增加了系统不安全因素。因此电力企业对实现线路重合闸远方投切控制的要求越来越强烈。本文通过对变电站一次设备与自动化装置远方遥控对接技术进行总结分析,提出可行技术方案,在保证安全的前提下,对我池州供电公司110kV潘桥变保护装置远方投切重合闸压板功能进行多次调试,最终成功实现了保护装置重合闸软压板远方投切功能。

  1.变电站重合闸压板的作用与分类

  1.1变电站重合闸压板的作用

  在传统的各种保护中,压板是用来接通或断开某个回路的。保护的出口压板就是接通或断开出口继电器或跳闸线圈励磁回路的连接片。如果发现压板接通前,其两端有电压则说明出口压板之前的某级保护逻辑回路已动作,一旦接通就会有电流流过,使出口继电器或跳闸线圈动作跳闸。因此,一般要求在保护出口压板接通前测量一下两端的电压,以检验保护是否存在有可能导致断路器跳闸的异常或缺陷,及时发现保护的不正确动作行为,防止和避免误跳断路器事件的发生。

  但近年来微机保护的大量应用,使压板的作用与概念产生了一些变化和区别。以国产微机保护为例,该类装置出于对传统保护的继承性,一般设有许多压板,分别装于保护装置的输出和输入回路。其中,输出回路由于仍较多采用带有机械触点的继电器,故压板的作用与概念与传统保护基本一致,但这些压板通常由装置内的多个保护公用,一般不经常操作。而装于保护输入回路的压板通常作为装置内某个保护的投入或切换压板具有较高的操作概率。这些压板与传统保护的压板在功能上有所区别,其作用仅仅是将某个工作电平(通常接通为高电平,断开为低电平)经光电耦合后加至保护的输入口上,供CPU读取,并据此修改保护的某个控制字,以控制程序的流向,来完成不同的逻辑操作。这些压板的两端正常时是

  应该有电压的(24V左右),如果无电压或电压不正常,反而可能使保护CPU读取的数据出错或使压板失去作用。导致保护不能正常工作。

  1.2变电站重合闸压板的分类

  变电站保护装置重合闸压板在分类上有软压板和硬压板之分。

  1.2.1软压板的工作原理

  软压板是指软件系统的某个功能投退,比如投入和退出某个保护和控制功能。通常以修改微机保护的软件控制字来实现。综合自动化站中的微机型继电保护装置,通常不是安装在控制室内,而是安装在开关场的保护小室内。保护屏除设有跳闸、合闸、启动失灵等出口压板外,装置的保护功能投入压板(如主保护投入等)可利用保护装置的数据通信接口通过监控网络由值班员在远方直接进行投入或退出,可称之为软压板。除此之外,保护屏通常还保留功能投入的硬压板。硬压板指连片,跳闸压板就是出口压板,用于驱动跳合闸继电器的。现在很多微机保护已具备了软压板,可以与硬压板做成或逻辑和与逻辑供使用。

  软压板是指软件系统的某个功能投退,比如投入和退出某个保护和控制功能,通常以修改微机保护的软件控制字来实现。控制字是调度结合电网设置的保护或统一的自动装置的运行方式,一般由调度或者公司整定人员整定好之后长期不改变的。当控制字设置为0时,重合闸软压板不具备投切功能;当控制字设置为1时软压板具备重合闸投切功能。

  1.2.2硬压板的工作原理及示意图

  硬压板是指硬接线回路上设的一个压板,属于保护外部的开入量。它是看得见的可以操作的实物压板,有接到逻辑回路里的用于保护功能的投退,也有的是跳闸出口压板。安装在保护屏或者测控屏外面的压板一般由值班员通过人工手动完成投切。硬压板接入,开关量表示为1;硬压板不接入,开关量表示为0。

  硬压板我们可以理解为是有明显断开点的连接片,就跟电气设备中的刀闸一样,属于硬结点。图1所示,南自PSX600测控装置硬压板投退操作区。

图1南自PSX600测控装置压板投退操作区示意图

  2.变电站重合闸软压板远方投切技术应用实例

  2.1重合闸软压板远方投切技术实施厂站情况简介

  110kV潘桥变为池州供电公司2004年5月投运建设的无人值班变电站,实现四遥功能,该变电站是南自厂PSX600测控保护装置,继电保护和自动装置均不具备定值及功能投退远方操作功能。以往每次带电作业前后,集控站都要安排运行人员到该变电站现场人工投退压板,既增加了运行人员的工作量,又延长了带电作业等待时间,为进一步提高工作效率,2010年以来,我公司组织生技、变电、调度等部门人员,以科学发展观为指导开展项目攻关,并与南自继电保护自动化厂家技术人员共同探索改进方案。从调度及厂站自动化运行规定是否允许保护装置重合闸软压板远方投退、厂家的保护装置能否提供相应的功能和接口等方面入手,结合现场具体情况分析,在保证安全的前提下,对公司110kV潘桥变10kV线路重合闸软压板进行多次调试,最终成功实现了线路重合闸软压板远方投切功能。

  2.2重合闸软压板远方投切技术实施方案

  2.2.1重合闸软压板远方投切技术现场实施条件

  a.变电站为综自模式:间隔层为总线或以太网结构,装设有继电保护信息系统子站,自投、馈线保护装置具备远方控制软压板实施条件。

  b.变电站已经接入RCS-9001集控系统:具备主备两路远动网络、专线通道(采用DISA、104规约)、保护信息系统通道(国电南自103规约),集控中心都能够进行遥控操作。

  2.2.2重合闸软压板远方投切技术现场实施方法

  a.将软压板作为遥信点,其状态可作为事件方式上送至装置,直接通过远动网络、数字通道实现远方投切,并判断、监视其状态。遥控过程等同于开关、刀闸的遥控操作,同样需要输入操作人、监护人名称,输入软压板双编号。

  b.对远动机远传数据库(网络库、专线库)进行修改、配置,增加保护设备软压板遥控、遥信信息量。

  c.进行备自投功能软压板的远方投退试验。退出备自投装置出口压板,将全站运行中的测控及保护测控装置远方/就地控制选择开关打至就地位置,防止误控运行中设备。

  d.退出调试的馈线保护测控装置遥控出口压板及保护出口压板,将本调试馈线外的运行中测控及保护测控装置远方/就地控制选择开关至就地位置,防止误控运行中设备。进行该馈线保护重合闸、失压保护功能、过负荷保护跳闸功能软压板的遥控试验。

  2.2.3重合闸软压板远方投切技术现场调试安全注意事项

  a.修改远传数据库前必须进行备份,修改完毕所有的组态、配置文件需要与备份文件进行核对无误。

  b.软压板的遥控是否成功必须进入现场装置参数菜单进行核对,禁止只凭装置的液晶显示或报文上送显示判断。

  c.单个装置调试完毕必须恢复原来的状态后才可以进行下一调试。

  d.全站调试完毕调试班组需会同值班人员检查措施恢复情况。

  2.2.4重合闸软压板远方投切技术方案处理分工

  a.调度所自动化班配合变电应用部门完成重合闸软压板远方投切技术应用实施。

  b.变电集控中心:负责收集装置资料收集;负责现场装置的改造升级和核对装置软压板遥控执行正确与否的调试。

  c.生技部:负责制定工作计划,组织制定调试方案,协调停电事宜,合理安排进度,有效投入人力,有序开展工作,协调软压板远方投切调试的相关事宜。

  2.3110kV潘桥变重合闸软压板远方投切技术应用实例

  2.3.1潘桥变10kV线路重合闸软压板数据库遥信入库

  我们首先对110kV潘桥变测控装置10kV测控单元进行整体功能测试,其具备线路重合闸软压板远方投切功能的应用拓展。增加PSX600测控装置站端远传数据库重合闸软压板遥信点表,网络库、专线库同步生成;检查审核站端远传库软压板遥信点表序号对应,负责对10kV馈线重合闸、自投装置、主变差动保护、主变高低中后备复压过流Ⅰ、II、III段及零流、间隙等功能软压板进行定义描述,数据库修改、生成。

  2.3.2潘桥变10kV线路重合闸软压板RCS-9001集控系统数据库遥控入库

  增加PSX600测控装置站端远传数据库重合闸软压板遥控点表,网络库、专线库同步生成;审核潘桥变装置远传库遥控点表,负责RCS-9001集控系统遥控信息表描述,数据库修改、生成。

  2.3.3潘桥变10kV线路重合闸软压板RCS-9001集控系统主画面制作、定义、试验工作

  潘桥变10kV线路重合闸软压板主画面制作、定义工作;增加10kV线路重合闸、自投装置、主变差动保护、主变高低中后备复压过流Ⅰ、II、III段及零流、间隙等功能软压板光字牌远方监视软压板画面制作、定义;针对保护设备遥控操作的画面要求完成五防校验数据库的生成;负责在集控中心远方投切潘桥变10kV线路重合闸软压板遥控试验工作,同步完成系列新增软压板远方遥信信号光字牌监视试验。RCS-9001集控系统远方投切软压板遥控过程示意图如下:

  

图2RCS-9001集控系统软压板遥控过程示意图

3.变电站重合闸软压板远方投切技术应用优点与注意事项

  3.1重合闸软压板远方投切技术应用优点

  潘桥变10kV线路重合闸远方投切功能的应用实施,省却了到现场操作的交通时间,变电站重合闸的投切,只需在集控中心控制终端电脑上轻点鼠标就可完成,而在实现远方投切重合闸操作的工作站上还可以通过视频监控系统看到自己管辖的变电站的设备的运行状况及报警信号,实现操作状况的实时监控。既节省了大量的人力物力,提高了带电作业的工作效率,客户满意率也得到了很大的提升。

  3.2重合闸软压板远方投切技术操作注意事项

  变电站重合闸软压板远方投切,应有完善的组织措施确保保护重合闸及相关回路的运行状态与遥控指令的要求相符,以避免发生安全事故,要注意避免由于应投入重合闸软压板但实际未能投入而导致电网停电事故的发生,特别要注意避免线路重合闸软压板远方投切误操作,使得保护系统无法完成跳合闸动作,造成电力系统装置设备的故障,一旦装置发生故障,操作时可能引发电网事故,所以实际运行中操作人员一定要保持高度的责任心,特别是注意装置的可靠性检查,切实做好无人值班变电站装置的日常巡检和维护,保障电网运行安全。

  4.结论

  变电站重合闸软压板远方投切技术的成功应用,减少了变电站运行维护人力、物力、财力的浪费,节省了电网运行管理成本,推进了无人值班变电站的自动化管理水平,确保了变电站压板投退安全可靠,并在实际应用中取得良好的效果,对促进经济社会与电力企业发展起到了现实作用。

  参考文献:

  [1]PSX600系列线路保护装置技术说明书[M].南京:国电南自自动化股份有限公司,2006

  [2]汪洪明,杨妮娜.二次压板操作的安全措施与防范探讨[B].北京:清华大学核能技术设计研究院,2007.

  [3]智能压板系统用户使用手册[M].上海:艾木恩电力科技(上海)有限公司,2009.

(来源:未知)

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