[行业技术文章]常规变电所无人值班改造的几项关键技术

      摘要:常规变电所正在进行无人值班改造，但在改造进程中，由于理解的分歧，往往发生各类熟悉和措施上的差异，使已改造的变电所运行其实不理想。该文针对常规变电所在进行无人值班改造时几个关头技术进行分析，并提出响应的解决方式。  
 
　　常规设计的有人值班变电所要改造为无人值班的变电所，需要解决几项关头技术。

     1 无人值班变电所改造的主要内容

　　常规变电所改造为无人值班变电所运行，首先要对1、二次装备进行改造，使之顺应无人值班运行要求。 

      1.1一次装备主要改造及技术要求 

　　①断路器的改造:主要要求是能实现远控操作功能，并提供靠得住的断路器位置旌旗灯号。对使用年久且性能不能知足电网运行要求的6～35kV油断路器动作要求，应以性能好、靠得住性高、维护小的无油装备(如真空断路器或SF₆ 断路器)来取代。断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防旌旗灯号误发。 

　　②高压开关柜的改造:完善机械避免误操作措施；完善柜间距离，要求隔离物起尽缘支持作用，要具有秀的阻燃性能；增强母线导体间、相对地间尽缘水平；改造高压开关柜中的电流互感器，使之到达高压开关柜使用工况尽缘水平、峰值和短时耐受电流、短时延续时间的要求。
 
　　③过电压庇护装备的改造:如对变电所6～35kV中性点加装自动跟踪、自动调谐的消弧线圈；为削减变电所的运行维护工作，下降残压，避免避雷器的爆炸，变电所6～35kV避雷器宜更换为无间隙金属氧化物避雷器(MOA)。 

　　④主变压器有关辅助元件的改造:改造中性点隔脱离关及其操作机构，能实现远控操作；对有载调压分接开关实现当地和远方远调操作；实现主变温度远方丈等。 

      1.2二次装备改造内容及要求 

　　控制回路的改造要能顺应无人值班需要，主要有以下要求:

　　①断路器控制回路改造后，要简单、靠得住、无迂回接线。 
　　②断路器控制回路断线、失往控制电源时应实现远方报警，并保留控制回路故障旌旗灯号。 
　　③庇护回路零丁设有熔断器的变电所，庇护回路直流消失后，能远方报警。 
　　④重合闸装配要实现自动投退，在远控和当地操作合闸后，重合闸电源应自动投进，重合闸放电回路自动断开。在远控和当地操作跳闸后， 自动退出重合闸电源，同时重合闸装配自动放电。凭据需要实现重合闸后加速和一次重合闸。 
　　⑤低频减负荷装配或其它系统稳定措施装配动作跳闸时，应自动闭锁重合闸。 
　　⑥取消断路器位置旌旗灯号灯的不合错误应闪光功能，旌旗灯号灯具改成发光二极管等节能型灯具。 
　　⑦加装远控与就地跳、合闸闭锁回路。 
　　⑧中央旌旗灯号装配有关回路作响应改造。 

     2 二次装备改造方案的选择及肯定 

　　对常规变电所进行无人值班改造，总的指导思想是"平安、靠得住、实用、经济"。二次装备改造使命重，改造难度年夜，需要对一些关头技术进行探讨，寻觅恰当的解决方式。下面介绍几种典型的二次装备改造方案。 

      2.1断路器的控制与继电庇护合一的改造方案 

　　改造时保留有全数庇护装备，取消控制屏(集中控制台，集中控制柜)，将断路器控制回路、控制装备安装到庇护屏适当备用位置。这类方案将会取消控制屏上的全数光字牌旌旗灯号、丈仪表和音响旌旗灯号。为知足当地操作及改造过渡期内变电所运行操作人员对装备状态的监视要求，增设一套RTU当地工作站及显示装备。在显示器上显示有关一次接线图，丈信息，事故及预告信息。采用这类改造方案，可以简化二次回路接线，削减年夜控制电缆，削减回路中的触点，提高二次装备的运行靠得住性。这类改造方案适合于由弱电控制，集控台、集控柜等多台装备组合的控制回路改造。 

　　变电所改造一般采用常规的RTU装配。变电所无RTU装配的可采用性能较好的散布式涣散安装的RTU远测交流采样，各RTU之间通讯毗连。变电所已有RTU装配的，在原装配中扩年夜功能，增加RTU容以知足无人值班改造信息的要求。 

      2.2只改造二次回路接线方案 

      这类改造方案庇护装备、控制装备全数哄骗。在改造中凭据无人值班变电所的技术要求，改造二次回路中的部门接线，如断路器控制接线改接，重合闸接线改接，和旌旗灯号改接等；增加和更换部门继电器，使其具有无人值班变电所的技术要求。这类方案，改造少，二次回路变更小，是采用电磁式继电器庇护变电所的利便、经济的改造方案。变电所的RTU装配采用常规远动装备。 

      2.3二次庇护装备全数更新的改造方案 

　　对于运行年限较长的变电所，在方案设计时可凭据无人值班改造的技术要求，全数更新变电所二次及庇护装备，采用今朝国内较进步前辈的综合自动化装配。这类改造方案投资较年夜，一般只适用于变电所相对陈旧，原本的二次回路已达不到平安要求的情况。 

     3 实现远方监控 

     3.1继电器的更新 

　　凭据传统变电所无人值班改造的现实情况，也为确保"四远"功能的实现，改造中要将庇护及自动装配中的电流、电压、时间、旌旗灯号、重合闸等电磁型继电器全数更新为静态继电器。由集成电路组成的静态继电器与原电磁型继电器相比具有整定直观、功耗低、动作迅速、精度高等点，而且电流、电压继电器增加了直流辅助电源，可以经由过程电源监视灯对继电器的正常运行进行监视，从而年夜年夜提高了庇护的靠得住性与速动性。出格是旌旗灯号继电器既有电连结，又有磁连结，旌旗灯号记忆靠得住，还增加了多组动合触点和电动复回圈。保证了"远信"功能及旌旗灯号继电器远控复回的实现。 

      3.2远控和就地操作转换 

　　变电所实现无人值班，要利便装备检修和事故现场的紧急处置，就必需要实现远控及就地控制两种方式操作，是以要撤除原本的KK控制开关，在回路中增加具有"远控"和"就地"转换功能的QK切换开关，在正常情况下，无人值班变电所所有运行或备用状态的断路器，必需置于"远控"位置，由监控中心值班员进行远控。装备检修时，需要将停电装备置quot;就地"位置，并依照调剂饬令进行红绿灯附带的分合闸按钮就地操作断路器。装备检修竣事送电后，操作运行人员必需将"就地、远控"切换开关置于"远控"位置。 

     4 跳、合闸回路的监视问题 

　　年夜家知道，红绿旌旗灯号等除反映断路器的现实位置之外，还担负着监视跳合闸回路是否正常的使命，虽然变电所内可以经由过程红绿灯来实现跳合闸回路的监视，但却没法从远方进行监视，为此在控制回路中加装了跳闸位置继电器TWJ和合闸位置继电器HWJ，只要HWJ及TWJ的两副常闭触点同时闭合，就说明跳闸回路有问题，需要到现场检修。 

      5 旌旗灯号的远信问题 

　　常规变电所要进行无人值班改造，则原理经由过程中央旌旗灯号及光子牌反应的各类预告旌旗灯号就必需要具有远信功能。同时，继电器动作以后，必需能够在监控中心进行远控复回。是以，旌旗灯号继电器的远信问题和旌旗灯号继电器的复回问题也就成为突出的关头问题，在改造中应当加以重视。 

      5.1远信的实现 

　　变电所原中央旌旗灯号消除以后，为准确反映所内所有异常及事故旌旗灯号，就必需将上述旌旗灯号经由过程继电器触点提供给远动远信装配以实现远信功能。依照无人值班的要求在反映具体庇护动作事务的同时，变电所任何一套庇护装配动作及异常都要启动变电所的远信事故总旌旗灯号，以提醒监控人员实时处置。针对这一要求，将旌旗灯号继电器全数更换为带有电动复回线圈及多组动合触点的静态集成继电器。每只旌旗灯号继电器零丁提供一对空触点以反映具体庇护动作事务，另外每只继电器都提供一对空触点并将这些空触点并联在一起以反映事故总旌旗灯号。断路器的现实运行位置采用开关的辅助触点来反映。 

     5.2旌旗灯号继电器的复回 

　　旌旗灯号继电器更换为静态继电器以后，其内部带有电动复回线圈。这样既可以经由过程旌旗灯号继电器上的复回按钮就地复回，又可以经由过程将所有旌旗灯号继电器的电压复回线圈并联后与监控屏远控执行屏上旌旗灯号复回继电器的常开触点串联起来，实现全站旌旗灯号的远控总复回。使得无人值班变电所的旌旗灯号复回问题得以解决。 

     6 情况控制问题 

　　对于无人值班变电所，身处远方的调剂人员总希看能看一看变电所现场会有什么消息，例如起火、防盗、漏气等，这些"四远"功能就不能扶助我们解决。而现代的图像处置技术、数字旌旗灯号远传技术已使现场"远视"成为可能。远视是指经由过程变电所现场的诸摄像机将现场的气象视频旌旗灯号聚集到多媒体计较机中，将视频旌旗灯号转换成数字旌旗灯号，再经过压缩处置，即可将一帧一帧的图像经过调制解调器或网卡经由过程各类通道(普通电话线、微波、扩频、光缆等)送往肆意远的调剂中心，经过解调、解压即可重现变电所现场气象。远视不仅能在调剂中心旁观到现场的实景，而且还应具有警戒甚至需要时能启动平安举措措施的功能，如启动消防系统、排水系统、以音响警告非法闯进者等。现在，图像信息数字化是图像信息智能化就变得较为容易，例如我们可以让远视系统中的任一个或任几个摄像机在某个时段设定为监视方式，即监视有人勾当的场景。而在另外一段(例如值守人员下班，现场无人)设定为警戒方式。此时设在现场的监控微机就进进警戒法式。即不竭比力每个摄像机摄取的相邻两帧图像是否有变化，若无变化就暗示现场无事，若某一时刻突然发生变化，这就意味着现场闯进了不速之客，或是冒*、冒气或是起火了。此时计较机立即存盘(录象)，并向调剂中心报警，传送现场图像。调剂中心也同时进行录象，并标按时间。 

      7 竣事语

　　经由过程实践，变电所实现无人值班，其越性可年夜致回纳为：①传送负荷和限电速度快，电压调整迅速，从而改善电网电压，稳定电网运行，提高无功经管水平；②预防事故，加速事故处置:由于预告旌旗灯号、事故旌旗灯号、各类越限旌旗灯号提供调剂员分析，可和时接纳措施预防事故发生，事故失落闸后，调剂员直接判断并做远控操作，加速事故处置，可避免事故扩年夜，缩短事故处置时间；③年夜节省人员，提高企劳动生产率；④远控由调剂员直接执行，无中心环节，不容易发生误操作。