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老式变电所二次设备的无人值班改造

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2007/12/18 1:44:09   

作者:黄金生周卫军

  1 变电所无人值班的基本要求
  (1)遥测:对变电所各检测点六量(电流、电压、有功、无功、功率因素、电能)主变温度、交直流系统中的各重要量等进行测量、远方传输。

  (2)遥信:各种保护、一次设备及自动装置动作变位信号、各回路故障信号等实时采集传输。

  (3)遥控:所内断路器分合闸、电动机构刀闸分合、保护动作信号复归等由远方控制。

  (4)遥调:根据系统电压高低适时自动或由远方人工调整主变压器分接头。

  2 改造具体的方法

  2.1 遥测部分

  (1)电流、电压量:

  ①各回路电流电压量从原电度表屏端子处采集,串接于计量回路中,多回路共用电缆。

  ②各侧TV开口三角电压从中心信号屏采集。

  (2)有功、无功、功率因素、电能量。

  将DS系列表更换为智能电能表,实现远程抄表功能。

  (3)主变温度和交、直流系统主要信号量。

  增加温度传感器、温度变送器和交、直流电压变送器。

  2.2 遥信部分

  (1)事故总信号:

  事故总信号的采集比较繁琐,方案也很多,一般方法是从中心信号回路中采集,不是放弃当地音响功能,就是通过加装压板或继电器进行人为地在“当地”和“远方”之间切换,并且无法解决信号误发的问题;不利于长期运行和不满足“双轨制”运行条件,同时每当所内进行事故音响检查时,调度端均会收到事故信号,这应视为不正常的工作状态。

  我们考虑到电磁型信号继电器的诸多缺点(DXM-2A信号继电器接点数量少、经常发生接点拒动或粘住的现象;DX-8信号继电器无电动复归),将电磁型信号继电器统一更型为上海伊利诺继电器有限公司生产的JX系列多接点静态型信号继电器,并且从中采集事故总信号;该继电器能提供三对接点,一对为有源接点,用以点亮光字牌,保证当地功能;另两对为无源接点,其中一对供给RTU该套的保护动作信号,将另一对无源接点与其它各套保护中的信号继电器接点并接后送给RTU,这样就产生了事故总信号,当站内任一套保护启动并出口跳闸时,事故总信号与该套保护动作信号就同时送出;采用这种方法,使当地与远方的事故总信号回相互独立运行,从而解决了上述问题。

  JX系列继电器其内部主元件为欧姆隆继电器,动作稳定可靠,且厂方可根据用户的实际需要,适当调整继电器内部线路配置,经校验后可直接插入运行,经运行证实,该方案是完善的。

  (2)控制回路断线信号:

  控制回路断线是监视断路器分合闸回路是否完好的信号,假如原控制回路中装设了位置继电器,则可将分、合闸位置继电器备用的常闭接点串接送至RTU,即可实现;实际上绝大多数老式变电所设计中均未考虑装设位置继电器,如重新加装位置继电器,每个站经测算购买位置继电器及辅助材料就需投入资金1.5万元左右,不仅施工难度大,而且会破坏屏的整体感。

  (3)断路器位置信号:

  我们采用带从动接点的红、绿指示灯具,该灯具有一常开与一常闭接点,将同一控制回路中的红、绿指示灯的常闭接点串接送给RTU,即可获得控制回路断线信号,其从动继电器为欧姆隆继电器,性能优越,总价格90元左右,施工时只需更换指示灯具,接上两根信号线,同屏控制回路可共用电缆,采用这种方法,降低了资金投入和施工难度。改造后回路原理图为图1(24V电源由RTU提供,下同)。

  断路器的位置信号是反映断路器运行状态的信号,一般从断路器的备用辅助接点处采集,电缆施放工作量大,以上述的成功经验为基础,用控制回路中红、绿灯具的从动继电器常开接点来输出开关位置信号,与控制回路断线信号共用电缆,进一步减少了成本投入和施工工作量。

  (4)其它遥信量:

  其它遥信量包括:主变压器的温度越限、轻瓦斯、油位异常、SF6断路器的压力异常、压力闭锁、弹簧未贮能、机构异常、直流接地、事故信号熔丝熔断、预告信号熔丝熔断等信号量;上述诸多信号由于一次设备只能提供一对有源接点,动作后用以点亮光字牌,如将之改为无源接点提供给RTU,当地失去监视功能,我们采用有从动继电器的光字牌,当装置动作点亮光字牌的同时,其从动继电器的无源接点闭合,给RTU提供相应的动作信号,使繁琐的采集工作简单、便捷地实现。

  2.3 遥控部分

  将RTU屏上每路遥控输出端“ ”、遥分、遥合、闭锁重合闸分别接至原控制回路中正电源、KK的分闸接点7和合闸接点8以及重合闸放电接点2、4即可实现,(如图1所示)施工时注重如下几方面:

  (1)相邻回路共用电缆,减少施工工作量和RTU屏端的电缆数量。

  (2)“ ”电源应分别使用各自回路的控制电源,严禁多回路共用,并通过RTU侧压板闭锁。

  2.4 遥调部分:

  老所中,有一部分变压器分接头调整虽能通过主控室控制箱由人工按照母线电压高低来完成,但不具备自动或由远方操作功能,必须更换其控制装置,上海华明开关厂可承担该项改造工作,现场施工简易,改造后,实现如下功能:

  (1)分接头位置可视母线电压高低自动或手动调节,亦可由遥控操作调节。

  (2)有与RTU连接的通讯口。

  (3)实现主变过载闭锁调压功能,“调压电源消失”、“装置异常”等信号就地发信和远方传递。

  2.5 电容器的自动投切装置

  (1)对原电磁型保护、控制回路不作改动,充分运用现有设备,不作大的投入,减少施工工作量和投资。

  (2)保护动作与自动投切信号分开。

  (3)改造后实现当地与远方双重功能。

  2.6 其它需改造或更换的设备

  (1)直流装置的更型:

  老站一般采用硅整流装置,用电容作为贮能,其故障的发现和正常的检查工作必须由人工操作完成,因此,应将之更换为免维护装置,采用双充电机和一组免维护蓄电池,该装置至少应有如下功能:

  ①两台充电机可并列或独立运行,相互切换,自动调节充电方式。

  ②各直流分路有自动绝缘检查功能。

  ③有提供给RTU的“绝缘破坏”、“直流电压过高”、“直流电压过低”、“电机停充”、“电池放电”等信号的无源接点。

  ④最好实现对每节电池的电压、温度等自动检测和发信。

  (2)所用电系统的改造:

  目前农网老站35kV所变与10kV所变间已实现单向自投功能,即正常运行中所变一但失电,另一台所变将自动投入运行,实行无人值班后,只有到巡视时才能对自投功能进行检查,因此,还应具备由远方操作来检查两台所变是否能正常运行。改造后的原理图略。

  (3)增设断路器分、合闸线圈防烧毁装置:

  当断路器由KK或远方操作时,如断路器分合闸回路的辅助接点调整不当,或辅助接点因长期使用转动部件间隙过大,在切换过程易造成拉弧或不能断开,使分、合闸线圈长时带电而烧毁,如不及时采取措施,有可能造成火灾事故和损坏直流装置,为防止此类事故的发生,在无人值班改造的同时,应考虑加装防断路器分、合闸线圈烧毁装置。

  (4)电磁系列重合继电器必须更换:

  在其回路中进行分析:正常运行时KK的位置一般置于合后,当远方分闸操作后,由于开关的常闭接点闭合,KK不会自动对应至分闸位置,这样重合闸的启动回路接通,其延时时间继电器将一直处于动作状态,非凡是正常处于热备用的设备(如旁路开关),线圈将会因长时间带电而烧坏,因此,必须将其更换为静态型重合闸继电器。

  (5)出口中间继电器的线圈:

  DZ系列中间继电器因其线圈线径小,长时一端带负电运行,其线圈将发生糜断,且不易被发现。因此,应予以更换线径较大的线圈,以防保护拒动事故的发生。

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