高压保护及综合监控系统

1、一、保护基本原理继电保护：为确保供电系统的安全可靠运行，在出现电气设备异常运行时，给于报警或跳闸，以避免故障范围扩大。继电保护的基本要求：选择性；速动性；可靠性；灵敏性。继电保护的基本概念及配置线路保护（公司不含110KV）的一般配置：速断保护：在线路出现短路故障时，断路器无时限跳闸，切断电源的保护。一般作为线路主保护。 速断保护为保证动作的可靠及选择性，整定为躲过线路末端的最大短路电流。因而存在“死区”，即速断保护只能保护线路的前约2/3。 灵敏度以首端两相短路来校验，不小于1.251.5. 为保证保护灵敏度，需设置时限过流保护作为后备保护。继电保护的基本概念及配置时限过流保护：在线路过负荷

2、或阻抗短路，短路保护灵敏度不够时延时切断电源的保护。 分短延时和长延时两种（即和速断构成三段式保护），短延时考虑上下级的阶梯配合，长延时根据负荷性质及故障类型考虑定值及时限。 根据动作时间特性时限过流又分为定时限过流保护和反时限过流保护。 我们在高压上一般采用定时限过流保护，在低压电动机回路采用反时限过流保护。单相接地保护（零序）：在中性点不接地或阻抗接地系统中，为保护线路在单相接地时发生触电及谐振过电压而损坏设备，给于报警或跳闸的保护。定值为同一电压等级（不越过变压器）并联回路的总的零序电流/可靠系数。光纤纵差保护：在线路较短，线路首尾保护定值无法满足选择性时采用，作为线路主保护使用。变压器

3、保护（公司6KV）的一般配置：速断保护：作为变压器主保护使用（有纵差保护的纵差为主保护）。 按躲过低压侧母线短路及激磁涌流整定。 差动保护不能保护变压器穿越性短路故障。瓦斯保护：油变与速断共同作为变压器主保护使用。 重瓦为油流挡板，轻瓦为浮筒或油杯结构。时限过流保护：后备保护。含复压闭锁过流保护。零序保护：报警。电动机保护（公司6KV）的一般配置：速断保护：作为电动机主保护使用（有纵差保护的纵差为主保护）。 按躲过电动机启动电流整定。纵差保护：2000KW以上或2000KW以下但有6个出线的重要电动机设置作为电动机相间短路和匝间短路的主保护。 分差动速断和差动比率。 比率差动可以保证在外部短路

4、时保护不动作而内部短路时灵敏动作。 时限过流保护：后备保护。分定时限和反时限过流保护。低电压保护：同步电动机采用作为防失步保护使用。异步电动机不采用。零序保护：报警。 0.4KV低压进线断路器保护设置：短延时保护：作为变压器高压侧保护的后备保护，保护低压母线至分支断路器上口间的短路故障， 由于在低压大回路上出现短路故障时，电流数值较大，进线设置速断时，可能选择性不能满足要求，造成停电范围扩大。需用时间来区别。 保护定值用变压器额定电流加单台最大回路起动电流乘可靠系数来整定。变电站综合自动化监控系统 变电站综合自动化系统的功能主要是完成变电站内的遥信量、遥测量、脉冲量等信息的采集；实现对变电站内

5、断路器、有载调压变压器分接头、隔离开关、地刀等的远方操作（遥控）；实现变电站内的电容器自动投切、档位自动调节（VQC功能）；就地监控实现实时信息的显示、记录，历史量的报表形成、事件顺序记录、事故追忆等功能。数据采集和监控（SCADA）功能 自动电压、无功调节，自动发电控制和经济调度控制 VQC/AGC/EDC能量管理系统EMS（Energy Management System） 随着计算机技术的发展，特别是单片机技术的日趋完善，变电站综合自动化系统的实现由原先的集中采集、控制（RTU）的形式逐渐转向分散、分布式，即针对变电站内的每一个元件（断路器、主变等）设立独立的测控单元，对于重要性相对较低

6、的元件可以采用保护、测控合一的方式（四合一），通过与总控单元通讯的方式完成四遥信息的上送和接收控制命令。分散、分布式系统优点第一，可以实现测控（保护测控）单元的就地安装，大量节省了电缆的敷设，简化了设计，降低了变电站的建造成本；第二，将原先集中的功能分散到各个单元，提高了整个系统的可靠性，不会由于某个模块的损坏造成整个变电站的相关功能无法实现，且便于调试和维护；第三，利用总控单元与调度和当地监控进行通讯，可以在总控单元内对信息量进行筛选、处理后再上送，减轻了调度和后台监控的负担；第四，利用当地监控系统，可以实现音响报警、四遥信息实时显示、自动抄表、报表处理等功能，可以代替常规变电站内中央信号屏

7、、音响系统，代替人工抄表，甚至实现无人值班，节省了人力物力。 后台监控保护测控单元测控单元智能设备总控单元调度保护信号、其他信号测量量操作机构信号接点交/直流量输出接点通讯报文通讯报文通讯报文通讯报文分散、分布式变电站自动化系统的典型联系图分散、分布式变电站自动化系统的典型联系图变电站内一个元件RCS-9000变电站综合自动化系统简介 RCS-9000型分布式变电站综合自动化系统是新一代集保护、测控功能于一体的新型变电站综合自动化系统。该系统从整体上分为三层：变电站层、通讯层、间隔层。 间隔层解决了该设备在恶劣环境下（高温、强电磁场干扰、潮湿）长期可靠运行的问题，并通过将保护与测控功能合二为一

8、，减少重复设备，简化设计。 通信层采用IEC标准规约，可方便地实现不同厂家的设备互连，可选用光纤组网解决通信干扰问题；采用独立双网设计保证了系统的通信可靠性；设备的GPS对时网减少了GPS与设备之间的连线，方便可靠，对时准确。 变电站层提供的远动通讯功能，可以同时以不同的规约向两个调度所或集控站转发不同的信息报文；提供的后台监控系统功能强大，界面友好，能很好地满足综合自动化系统的需要。RCS-9700综合监控系统技术特点技术特点（1）分布式系统将保护功能和测控功能按对象进行设计，集合保护、测控功能于一个装置之中，就地安装在开关柜上，减少大量的二次接线，装置仅通过通信电缆或光纤与上层系统联系，取

9、消了大量信号、测量、控制、保护、电缆接入主控室，节省了投资，提高系统的可靠性。（2）WORLDFIP工业总线、485总线采用IEC60870-5-103（DL/T 667-1999）规约，提供保护和测控的综合通信，实时性强，可靠性高，具有不同厂家的同种规约的互操作性。（3）双网设计所有设备可提供独立的双网接线，通信互不干扰，可组成双通信网络，提供通信可靠性，也可以一个接通信网，一个接保护录波网络进行设计。（4）对时网络为GPS硬件对时提供网络方式。GPS装置只需给出一副接点，通过一个网络，即可对所有设备提供硬件对时，避免了以往为每一个设备提供一副接点及一对连线的麻烦。RCS-9700综合监控系

10、统（5）监控系统开放式系统设计，组态完成监控功能完整提供保护信息功能及保护录波分析，基于WINDOWS NT设计，可靠，安全。RCS-9000 分布式变电站综合自动化系统后台监控软件功能：实时数据采集：遥测：变电站运行的各种实时数据，如母线电压、线路电流、主变温度、功率、频率等；遥信：断路器、刀闸位置、分接头位置、各种设备状态、瓦斯、气压信号；数据统计和处理：限值监视和报警处理：多种限值、多种报警级别、多种告警方式（声响、语音）、告警闭锁和解除；遥信信号监视和处理：遥信变位次数统计、变位告警；运行数据计算和统计：电量累加、分时统计、运行日报、月报、最大值、最小值、负荷率、电压合格率统计。操作控

11、制：断路器及刀闸的分合；变压器分接头调节。RCS-9700综合监控系统运行记录：遥测越限记录、遥信变位记录、SOE事件记录、设备投停记录、遥控操作遥调操作记录、保护定值修改记录。报表和历史数据：变电站运行日报、月报；历史数据显示和保存。人机界面：电气主接线图，实时数据画面显示，实时数据曲线显示，画面调用方式有菜单和导航图，各种参数在线设置和修改，画面拷贝和报表打印，各种记录打印，画面和表格生成工具，语音告警（选配）。保护信息：保护定值显示及修改、保护运行状态监视、保护动作信息、自检信息、保护故障录波波形及事件记录。支持IEC60870-5-103（DL/T 667-1999）规约操作票：操作票

12、的生成、预演和打印事故追忆：追忆再现事故RCS-9700综合监控系统公司RCS-9000变电站综合自动化系统配置对时方式系统可以采用多种对时方式，一般常用的有软件（通讯方式）对时和硬件（GPS秒脉冲）对时。采用软件对时时，总控通过对调度的通讯口接收调度端下发的对时报文，或者通过GPS通讯口接收GPS的时间报文；采用硬件对时，总控接收GPS发出的秒脉冲信号完成时间同步，同时还将秒脉冲信号转为差分信号，并通过单独的对时网络对其他装置进行硬件对时。在没有单独的对时网络时，总控完成与调度端（GPS）的时钟同步后定时对各个测控装置（保护测控装置）和当地监控发送对时报文，通过通讯的方式使全站的时钟同步。两

13、种对时方式可以同时采用，以提高可靠性和准确性。通讯规约简介通讯规约（或通讯协议）指的是为了保证通讯双方能有效、可靠和自动地通讯，在发送端和接收端之间规定的一系列约定和顺序。目前国内主要采用两类通讯规约，一类是循环式数据传送（Cyclic Digital Transmission）规约，简称CDT规约；另一类是问答式（Polling）传送规约，简称POLLING规约。CDT规约适用于点对点通道结构的两点之间通讯，通道必须是全双工，信息的传递可以采用循环同步或异步方式。CDT规约是一个以厂站端RTU（总控）为主动的远动数据传输规约。在调度中心与厂站端的远动通讯中，RTU（总控）周而复始地按一定的规

14、则向调度中心传送各种遥测、遥信、数字量、事件记录等信息。调度中心也可以向厂站端传送遥控、遥调命令以及时钟对时等信息。CDT规约采用可变帧长度、多种帧类别循环传送、遥信变位和重要控制信息插入传送。遥测量分为主要、次要和一般三大类，更新循环时间各不相同。CDT规约区分循环量（A、B、C、D、M帧）、随机量（E帧）和插入量（变位遥信、控制命令等），这三种信息采用不同的形式传送，以满足电网调度监控系统对远动信息的实时性和可靠性的要求。POLLING规约POLLING规约适用于网络拓扑是点对点、多个点对点、多点共线、多点环形或多点星形的远动系统，以及调度中心与一个或多个远动终端进行通讯。通道可以是全双工或半双工，信息传输为异步方式。POLLING规约是一个以调度中心为主动的远动数据传输规则。RTU（总控）只有在调度中心