电网继电保护安全自动装置调度通讯配置的设计

电网继电保护安全自动装置调度通讯配置的设计

【摘要】根据地区电网现状，提出系统继电保护及安全自动装置配置方案，对新建水电站建成后的继电保护、安全自动装置和远动系统设计进行配置和投资估算，为提高新建水电站与系统调度通信联系的可靠性，新建水电站设计一部市话作为电力调度通道的备用通道。关键词：继电保护；通讯配置；自动装置1引言系统一次在设计水平年短路计算中考虑了330千伏线路进入地区电网，届时，整个地区电网从系统容量、电网性质上发生了根本性的变化，对全网设计水平年系统继电保护及安全自动装置配置建议作专题研究。调度自动化系统是依据DL5002-91《地区电网调度自动化设计技术规范》中的有关规定和系统一次提出的两种接入系统方案，对新建水电站进行远动系统设计及投资估算。新建水电站接入系统后，由地区水电有限责任公司调管。根据有关规程、规范本设计组织110千伏两回出线各一条调度电话线通道。为提高新建水电站与系统调度通信联系的可靠性，新建水电站设计一部市话作为电力调度通道的备用通道。由于通道组织引起对端变电所增加的通信设备，本设计一并考虑。2系统继电保护及安全自动装置配置方案2.1地区电网系统继电保护及安全自动装置现状2.1.1地区电网系统继电保护及安全自动装置配置现状地区系统继电保护及安全自动装置：地区电网是一个地方水电与企业自备火电相合的电网，主网电压为110千伏，配网电压为35千伏和10千伏。①110干伏线路110千伏城A变至M水电站两回出线配有PJH-11D整流型距离零序保护装置，M侧均配有PXH一43A整流型距离零序保护装置。110千伏城A变至N动力火电厂出线配有PJH-11D整流型距离零序保护装置，火电厂侧配有PXH-43A整流型距离零序保护装置。110千伏N动力火电厂至N一变出线配有PXH-43A整流型距离零序保护装置，N一变侧为终端侧，未装设保护。②10千伏母线在110千伏城A变电所和M水电站110千伏母线上均装设有110千伏母线保护装置。2.1.2网上运行的电磁式、整流型保护装置存在的主要问题：①由于这些保护装置在生产厂己被淘汰，或成为非主导产品，现场维护所需的备品、备件及厂家的售后服务难以获得。②无智能化的自控功能，可能由于装置元件的损坏引起保护装置的误动或拒动。③此类装置为了抵御电磁干扰，在一定程度上通过延时来牺牲保护的速动性.2.2系统继电保护及安全自动装置配置原则及方案2.2.1配置原则（1）系统继电保护及安全自动装置依据DL400-91《系统继电保护及安全自动装置技术规范》及系统一次专业提出的两种接入系统方案进行配置。（2）由于微机线路保护装置具有体积小、调试维护方便、整定灵活、接线简单、技术先进等优点:在快速性、灵活性等方面达到和超过各类保护装置:在可靠性、安全性、稳定性方面也能满足运行要求。目前微机线路保护装置在电网110千伏系统中得到广泛应用，积累了一定的经验，且现场运行人员反映良好，同时本设计原则上要求凡新上110千伏线路保护装置均采用微机型线路保护装置。（3）本设计推荐采用微机故障录波装置，该装置硬件采用插件式结构，通用性强;具有完善的自控测试、报警功能及友好的人机界面;在电压频率变换插件上每路模拟输入量均设有光隔，可有效地抑制干扰:在装置运行时，可在线修改定值，查看录波波形，进行波形分析打印、并将信息、数据和计算处理结果存入磁盘或送到远方调度端进行观察、保存、检索，使设计、调试、操作、维护简单、方便:在投资上也是经济可行的。2.2.2配置方案（1）方案一M水电站、110千伏城A变电所、110千伏城B变电所形成110千伏系统三角环网运行方。①110千伏线路110干伏新建水电站到M水电站双回路两侧均装设微机距离零序线路保护装置。110千伏城B变电所至110千伏城A变、M水电站及C变各出线上均装设微机距离零序线路保护装置;对端城A变侧处利用原有PJH-11D整流型距离零序线路保护装置，M水电站侧亦利用原有PXH-43A整流型距离零序线路保护装置，C变侧为终端变，故不装设保护装置。110千伏城A变电所至M水电站及N动力火电厂各出线上均利用原有PJH-11D整流型距离零序线路保护装置:对端M水电站及N动力火电厂侧也均利用原有的PXH-43A整流型距离保护装置。110千伏N动力火电厂至N一变线路两侧维持原有保护装置不变。②低周低压减载装置当系统因故障发生功率缺额时，为使地区供需平衡、防止频率和电压过度降低及保证地区重要用户的正常连续性供电，要求在110千伏城B变电所装设低周低压减载装置。③故障录波装置M水电站、新建水电站和110千伏城A变电所在整个地区电网中占有很重要的地位，M水电站处于中心枢纽位置，对新建水电站和M水电站的电能送出有直接的影响;新建水电站是地区主河上游最后一座水电站，将来还有规划设计中的其它水电站有可能通过接入新建水电站上网;110千伏城A变电所是一个重要的地区枢纽变电所，该变电所除了有两回与水电相连接的110千伏线路还有一回与火电相连接的110千伏线路。为了分析电网故障以及便于快速判定线路故障点，要求在M水电站、新建水电站、110千伏城A变电所各装设一套微机故障录波装置，主要录取各110千伏线路的电流量、开关量、保护及安全自动装置动作信号。④同期并列装置根据系统一次专业提出的同期并列点，在新建水电站发电机出口及升压变电所110千伏侧、110千伏城B变电所110千伏侧均装设一套同期并列装置。（2）方案二M水电站、110千伏城A变电所、110千伏城C变电所形成110千伏系统三角环网运行方式。由于方案一和方案二在一次原则接线上的区别只是:110千伏城B变电所是原35千伏城B变电所升压改造后形成的，而110千伏城C变电所是新建变电所，两者除35千伏出线不同外，其余110千伏系统部分基本一致，故方案一和方案二的系统继电保护及安全自动装置配置完全一致。2.3投资估算因方案一和方案二的系统继电保护及安全自动装置配置方案相同，因此，相应的投资估算也相同，具体如下:（1）新建水电站保护及安全自动装置投资按照现年价格估算新建水电站保护及安全自动装置费用为42万元。（2）新建水电站送出所需保护及安全自动装置投资费用为91万元。（3）整个工程保护及安全自动装置投资约为133万元。3调度自动化系统配置方案3.1地区电网调度自动化现状目前水电有限责任公司调度所与各水、火发电厂及变电所之间基本上是依赖于市话与载波电话进行调度管理，尚未形成统一完整的地区电网调度自动化管理体系。3.2调度管理在未建成地区电网调度自动化管理系统之前，新建水电站仍由水电有限责任公司现有的调度进行调度管理。待水电有限责任公司建成地区电网调度自动化系统，实现实时数据采集和监控功能后，新建水电站将由水电有限责任公司地区调度所调度管理。3.3配置方案对于系统一次专业提出的两种接入系统方案，相应的新建水电站远动信息的配置方案是相同的，本设计调度自动化系统配置方案是在新建水电站上一套远动设备，初期按实现两遥(遥测、遥估)功能考虑，预留将来扩充遥控与遥调功能的可能。4系统通讯配置方案4.1系统通信现状目前，地区电力调度通信网中，已有载波通道尚未正式投运，各变电所仅靠一部邮电电话与外界联系。与新建水电站接入系统有关的载波通道现状如下：（1）M水电站至城A变110千伏B相有一条载波通道，载波机ZJ-5安。（2）城A变至城B变35千伏B相有一条载波通道，载波机ZJ一5安。（3）城B变至水电有限责任公司有一条20对音频电缆。4.2通道组织方案（1）对应一次方案一，将己有35千伏城B变扩建为110千伏变，新建水电站至水电有限责任公司组织两个不同路由载波通道:①新建水电站至城B变110千伏II回B相组织载波通道，在M水电站高频桥至城B变，通过己有的20对音缆延伸到水电有限责任公司。②新建水电站至M水电站110千伏I回B相组织载波通道，在M水电站音转后经M水电站至城A变己有的110千伏B相载波通道组织至城A变，在城A变与城A变至城B变110千伏B相载波通道或城A变至城B变原有的35千伏B相电力载波通道音转后组织至城B变，在城B变接己有的音缆延伸至水电有限责任公司。（2）对应一次方案二，新建水电站接入系统，需配套建设110千伏城C变，城C变和新建水电站至水电有限责任公司调度通道组织如下：①110千伏城C变调度通道组织城C变至城A变110干伏B相组织电力载波通道，在城A变音转后上城A变至水电有限责任公司己有的调度通道，构成城C变至水电有限责任公司调度通道。城C变至城B变35千伏B相组织载波通道，在城B变接20对音缆到水电有限责任公司，构成城C变至水电有限责任公司调度通道。②新建水电站调度通道组织新建水电站至M水站110千伏I回B相载波通道，在M水电站音转后组织至城南变经城A变至水电有限责任公司已有的35千伏载波通道和20对音缆，构成新建水电站至水电有限责任公司调度通道。新建水电站至M水站110千伏II回B相组织载波通道，在M水电站接高频桥路后上M水电站至城C变110千伏B相通道组织至城C变，在城C变音转至城B变，接20对音缆构成新建水电站水电有限责任公司调度通道。4.3设备配置根据通道组织，配置相应的载波通道设备、载波通道户外设备据一次资料核对后选用常规设备。新建水电站设计一套通信直流不停电电源。因新建水电站的调度自动化通道尚未明确，但要考虑开设调度自动化通道的可能，故电力载波需复用一路600波特远动信号。4.4电站送出工程建设项目及投资估算电站送出工程建设项目投资估算如下:（1）新建电站至M水电站两回llo千伏送出线路，全长2×14km，投资952万元。（2）扩建M水电站110千伏两个进线间隔，投资285万元。（3）M至城A一回110千伏线路（“”入城B变，“”接线长2×8km）投资576万元。（4）35千伏城B升压改造，工程投资822万元。电站送出工程估算总投资2635万元(静态值)。5结论根据地区电网现状，提出系统继电保护及安全自动装置配置方案，对新建水电站建成后投入系统及接入有关的110千伏系统继电保护及安全自动装置进行配置和投资估算。系统调度自动化配置方案，调度自动化系统是依据DL5002-91《地区电网调度自动化设计技术规范》中的有关规定和系统一次提出的两种接入系统方案，对新建水电站进行远动系统设计及投资估算。系统通讯配置方案