庄儒丰广东汕头电力设计研究院（515000）

摘要：该文针对110kV程洋岗变电所二次系统改造工程在设计方面所涉及的方案选择、改造内容、系统构成及设备选型的简单分析，通过设计过程中所采用的思路、方法与措施，为常规变电所进行无人值班化改造提供了一些有用的参考与借鉴，具有一定的实用性。

要害词：变电所；二次系统；改造

中图分类号：tm633 .1　　　　文献标志码：A　　　　文章编号：1003-0867(2005)10-0027-02

1概况

110kV程洋岗变电所投产于20世纪80年代，目前有主变两台，总容量63000kVA，有110kV、10kV共两种电压等级；有2回110kV进线，13回10kV出线，一次为单母分段带外跨条主接线。该所担负着澄海市主要供电任务，随着社会经济的快速发展，现有两台主变容量已难以满足负荷要求，必须扩建3#主变。因为该所是典型的常规变电所，原有的常规保护、控制、测量设备已越来越难以满足电力安全生产和电网可靠稳定运行的更高要求。为满足变电所无人值班运行和建立现代电力企业的需要，必须抓住扩建3#主变的有利机会，同时对该所原有的二次设备进行技术改造更新。

2改造方案选择

一般来说，对于常规变电所的二次系统改造方案，从实现技术手段的角度来看可概括为两种：即基于远动技术的无人值班改造方案和基于变电所综合自动化技术的改造方案。

对于110kV程洋岗变电所，我们经过多方面比较，最终选择了基于变电所综合自动化技术的改造方案，原因主要有：

（1）该所原有设备经多年运行，一些设备性能已达不到电网安全、稳定运行的技术要求。虽然也经过多次技改，有些也采用微机保护设备，但基本上都属于早期的产品，也需要更换；而对于扩建3#主变所采用的二次设备也可以一次到位，避免重复投资。

（2）本期扩建3#主变新建主控制楼，新的主控制室可以大大简化改造的设计和安装调试的复杂程度，为该所的变电所自动化技术改造提供了很好的条件。

（3）改造工程与扩建3#主变工程可以结合一起综合考虑分步实施，先上全所综合自动化系统公用部分，然后进行扩建3#主变工程，再进行1#、2#主变二次系统的改造。在扩建3#主变工程投产将使该站运行方式更加灵活，为1#、2#主变停电进行原二次系统改造提供了方便，不至于影响对用户的供电。

虽然，这种方案结合投资较大，设计和安装调试均较复杂，建设时间长，技术难度大，但综合自动化系统的突出优点将使该所的技术及运行治理大大的提高到新的水平。

3主要内容

本次改造的总目标是将程洋岗所改造为无人值班的变电所，工程按综合自动化设计。主要内容如下:

(1)新上变电所监控系统，更换二次设备，将变电所原有的常规保护、控制、测量、信号回路全部改为微机保护、控制、测量、信号回路，实现“四遥”功能。

（2）取消原有的电磁锁的防误闭锁回路，新上微机五防系统，10kV配电装置采用带五防功能的全工况开关柜，其他配电装置防误闭锁有独立的微机五防装置实现。

（3）新上电能采集装置，将原有电能表全部更换为带双通信口的三相四线型电子表，以便满足实现远方抄表的要求。

（4）更换直流系统，采用高频全密封免维护的直流成套装置，用于站内一、二次设备、自动化系统的供电，提高直流电源的可靠性。

（5）假如条件许可，全所新设一套图像监视系统，并与所内的监控系统和消防报警装置相连，这样可确保远方操作的可靠性，适时监视所内的环境，更好地实现无人运行。

4综合自动化系统结构形式选择

经过对国内数种综合自动化系统的考察、对比、论证，决定选用南京南瑞城乡电网自动化公司DSA系列变电所保护监控一体化系统，其系统接线示意图如图1所示：

监控系统采用分层分布式结构，整个系统分为站级层、通信层和间隔层，网络按单网考虑。通信网络采用RS485/RS232双绞线通信网及CAN网，远动总控单元采用双主机热备用形式。变电所层由双监控工作站和总控单元组成。间隔层由保护装置、安全自动装置及测控装置构成，10kV测控保护采用一体化装置，置于10kV开关柜，主变和110kV线路测控、保护装置各自独立，置于主控室，其它智能设备可通过通信口或智能型设备接入监控系统。

5设备选型的几个问题

对于本工程的设备选型，大部分还是按综合自动化站的一般要求进行选择，但结合电网运行及改造的实际情况，有些是需要引起注重的，下面分述如下：

5.1电压无功自动调节（VQC）的实现

对于110kV变电所，根据设计规程，可以不设专门的电压无功自动调节（VQC）装置，本工程的VQC功能由监控系统实现。要求监控系统具备电压自动调节功能，而且该VQC应具有高可靠性，自动适应各种运行方式的变化，可同时控制1~3台有载调压变压器和3×2组电容器，并具有完善的保护和闭锁功能，当控制器、变压器、电容器或有载分接开关故障时，闭锁VQC动作。

5.210kV线路保护测控

根据汕头电网运行实际要求，10kV线路保护测控装置除了要具备三段过流保护外，还应该具备小电流选线，低频减载、低压减载功能，具备三相一次重合闸功能，而且三相一次重合闸方式可选，即相间故障时可选不投重合闸，单相接地故障时则投入重合闸。

所以提出以上要求的主要原因是为了提高电网的安全可靠性要求，以前低频低压减载功能一般由专门低频低压减载装置集中实现，为了简化设计，减少投资，对于10kV电压系统可以要求把该功能由线路保护测控装置就地实现。而对于三相一次重合闸方式可选的要求，是因为架空线的单相接地故障概率比相间故障概率大得很多，而且接地故障多为瞬时性故障，选择单相接地故障投入重合闸可大大提高供电的可靠性。

5.3所用电380V分段备自投

对于综合自动化无人值班变电所，其所用电系统要求具有备自投功能，而对于所用电备自投，一般有两种作法：一是采用智能型的380V配电装置，380V备自投功能由380V配电装置就地实现，其优点是接线比较简单、实施相对轻易，缺点是不便于后台监控；另一种是增加所用变低及380V分段开关操作箱和备自投装置，实现对所用变低及380V分段开关的遥控及备自投功能，其缺点是接线比较复杂，实施相对困难，其优点是许多信号同时接入后台监控，便于监测。

对于本工程为二次改造，假如采用前一种方式，需要对所用电380V配电装置进行比较大的改造，花时较多，对所用电系统影响较大。所以本工程采用后一种方式实现所用电380V备自投功能，不仅减少对所用电的影响，还把相关信号接入公用测控装置，实现所用电的遥控测及备自投功能，大大提高了所用电系统的可靠性。

5.4监控系统接口与各智能装置的选型

对于综合自动化变电所，要求各智能化装置都要接入监控系统，以便智能化装置与变电所系统的互联互通，满足无人值班的要求。对于本所，智能化装置主要包括直流系统、多功能电子表及电能采集系统、微机五防系统、消防报警装置及图像监视系统等等，所以选择设备时，对于监控系统要求具有可接入以上智能化设备的通信接口。对于各智能化装置，则要求提供标准串行通信口统一与所内监控系统相连，通信规约应符合国家标准并与变电所监控系统厂家协商。以上是在监控系统与各智能化装置选型时必须注重的，本工程监控系统与各智能化装置间通过RS485或RS232通信口进行连接，很好地解决了这一问题。

6结束语

110kV变电所实现无人值班是电力系统发展的客观要求，110kV无人值班变电所已在电力系统中得到较好的开展和应用。实践证实变电所无人值班大大减少了现场误操作事故，精减企业人员，提高企业劳动生产率，也反映了企业自身的技术素质，是我国电网建设和调度治理的长远发展方向。通过对110kV程洋岗变电所的二次系统改造设计，在本工程中采用综合自动化系统一步到位实现无人值班所改造而采取的思路、方法与措施，希望为以后开展常规变电所无人值班改造提供一些参考与借鉴。