浅谈俄罗斯goner变电所自动化改造

浅谈俄罗斯goner变电所自动化改造

1内联管理信息系统目前，苏联国家供电拥有两种不同的网络系统。即全国联网的内联供电系统和未联网的独立的小水电和柴油发电机组成的自给供电系统。全国联网的内联供电系统是埃塞俄比亚电力公司主要供电系统。该系统由8座中小型水电站,13座柴油发电机组和1个地热发电机组组成。总发电容量为721MW。占全国总发电量的98%;独立的小水电和柴油发电机组成的自给供电系统提供的电力为30.04MW,占全国总发电量的2%。2保护装置及运行管理GONDER变电所由法国AVERA公司总承包于2003年1月建成投产,所内一、二次设备和通信设备基本上符合自动化改造的条件,断路器全部是SF6断路器,并设有专用的直流操作电源和专用的直流保护电源。直流电源采用125V蓄电池组和硅整流装置组成。继电保护装置均由微机保护装置(230kV线路保护是AVERAP442微机保护装置;66kV线路保护是AVERAP142微机保护装置;15kV线路保护是AVERAP142微机保护装置;主变保护是AVERAP632微机保护装置;230kV母差保护是由AVERAP741微机保护装置)组成。中央信号分为事故信号和预告信号:(1)事故信号:断路器事故跳闸时,能及时发出音响信号(蜂鸣器),同时有相应的信号继电器掉牌、“掉牌未复归”光字牌亮和相应的位置指示灯闪光。(2)预告信号:发生故障时能及时发出区别于事故信号音响的另一种声音(警铃),同时在光字牌上显示故障的性质,如主变过负荷、轻瓦斯动作、温度过高、母线单相接地、直流母线接地等异常告警信号。中央信号装置可对事故信号及预告信号、光字牌运行是否完好进行试验。当发生音响后可手动解除,而故障性质的显示仍可保留。保护装置的动作信号绝大多数采用掉牌信号继电器且需手动复归。GONDER变的运行管理为有人值班方式:一般每班1人,每天2个值班员轮流值班,每天都要对设备进行巡视和抄表、报负荷。调度值班员依靠电话由变电所值班员报送得到的抄表数据,其误差较大,不免会带有人为因素的影响。检修停电、调整负荷、方式变更等操作,由调度值班员下令,值班员执行操作并回令。特别是在调荷操作中,不准确、不及时、随意性大。3er变配电所由于埃塞国家电力公司调度中心的建成,要求对做为主输电网络电压等级的230kVGONDER变电所进行改造,具备“四遥”功能。GONDER变电所改造后,自动化程度提高,减少了中间环节,能有效减少误操作、降低事故率,提高安全生产水平。GONDER变电所改造后,能够增强埃塞俄比亚薄弱的电网运行状况和使GONDER地区的供电质量和供电可靠性得到有效提高。4rtu接口屏的改造由于GONDER变电所建成投运时间不长,设备相对比较先进,若全部更新成综合自动化设备,一是运行中的设备淘汰率较高,资金投入太多,造成浪费;二是工作量较大、停电时间较长;三是没有必要,稍微更改就能很好利用。因此运行中的GONDER变电所改造,应在原有的设备基础上增设具有“四遥”功能的RTU,并和埃塞国家电力调度中心自动化系统相配合进行技术改造。一次设备的技术改造:变电所原有的一次设备如隔离开关、SF6断路器、电压互感器、电流互感器、开关柜、母线等都是常规设备,只要加强维护,绝大多数可以保留使用,但对于故障率高的设备应下决心予以淘汰。SF6断路器实际应用效果良好,为变电所自动化改造奠定了良好的基础。二次回路的技术改造:对原有的控制、保护、信号回路进行适当的改造,以满足“四遥”功能的需要。(1)遥信(YX)回路的改造:遥信功能主要反映的是状态量,它分为位置信号、保护动作信号和其它信号。遥信又分为有源遥信和无源遥信。有源遥信是指信号取之于二次回路电压线圈两端,接在RTU的有源遥信输入端,有直流125V电压输入。无源遥信是指信号取之于断路器辅助触点,继电器的常开(常闭)触点等,接在RTU的无源遥信输入端。GONDER变电所采用AVERA公司的C264RTU屏,要求遥信为无源遥信。由于保护动作信号全都反映在控制屏光字牌上,这些信号都是必须的,例如线路保护的保护动作、重合闸等信号,这些信号需要全部传送到调度端,因此RTU的遥信通道必须足够。根据原有的法国AVERA公司设计,控制屏光字牌所有信号均已接至光耦隔离重动,转换为24V重动信号,并将所有重动接点已接至RTU接口屏,此次改造部分仅需将RTU接口屏转接至RTU屏,扩建部分则可以从控制屏直接接至RTU屏。这样设计合理、安全,一是电缆放置比较集中,不太会放错位置;二是电缆搭接不涉及控制回路,比较安全;三是不动原有的信号回路,不会解线解错电缆,施工工作量小而且安全;四是调试方便,远动信号(调度端信号)只需要和原有光字牌核对即可。在远动信号中,反映一次设备状况的如刀闸位置、开关位置尤其重要。虽然在保护屏上大都能取过这些信号接点,但这些接点是继电器的重动接点,不可靠,因此刀闸位置、开关位置只能从一次设备直接接辅助接点,而且这些设备辅助接点一般都会有许多备用。(2)遥测(YC)回路的改造:15kV系统(单母线分段)线路遥测采集量主要是各回路的电流值和各段母线的电压值。电压值的采集由RTU的电压变送器并联接入各段电压互感器的二次回路;电流值的采集由RTU的电流变送器串接在被采集的各路电流互感器的二次回路中(从控制屏电流表)。230kV系统和66kV系统的线路电流采集各自系统线路电流,电压回路并接在模拟屏的测量电压(经刀闸切换过后的电压)上。电网运行的其它数据如有功功率、无功功率、功率因数等由调度端计算机根据收到的基础数据进行计算、储存和显示。(3)遥控(YK)回路的改造:变电所RTU接到遥控命令后,首先要判断收到的命令是否正确,如果正确,将向调度端发送校验正确信号,调度端计算机收到校验正确信息并得到确认后,由调度端后台机向RTU发出命令,RTU接到执行命令后,使执行继电器动作,达到使断路器分合的目的。五防功能:GONDER变原没有五防功能,仅依靠设备之间的电气联锁和机械联锁。此次在后台机上增加断路器与刀闸之间的联锁,保证联锁操作的正确性。(4)GONDER变遥调(YT)回路的改造:遥调功能实际上是遥控与遥信,或遥控与遥测的组合。有载调压变压器都有一个调压控制装置(GONDER变有载调压装置为MR),它既能控制主变档位的升降同时也能显示主变档位。当RTU接到遥调命令时,执行继电器触点闭合,接通升(降)回路,使有载调压电机启动回路接通,变压器升(降)一个档位,同时由控制器送出档位信号。对于有些厂家生产的控制器的遥信输出有有源和无源之分,在与RTU遥信端子连接时需注意,另外对于老型号不带遥调功能的控制器需稍加改进方可使用。5kv线路的动态保护由于设计考虑不周密,在现场调试过程中发现并解决了一些技术问题远方遥复,遥控接点不够用。一般微机保护装置的动作后,信号继电器带自保持,这些信号必须手动复归,在无人值班的情况下不可能再手动复归。230kV线路AVERA保护共有3个独立的保护复归按扭,要是再用3个遥控量来遥控,一是遥控接点不够用,二是后台操作麻烦,现场改造时在微机保护增加一个中间继电器,其输出接点并联在复归按扭上,其线圈由一个遥控接点控制,当需要复归时,调度值班员遥控操作给其复归。这种方法可靠。实现开关遥控后,无KK合后位置。KK合后位置对230kV线路微机保护非常重要,原先是启用控制屏的KK切换开关的合后位置,但实现开关遥控后,无KK合后位置。现场改造调试时,增加了一个双位置继电器,其两个线圈分别并在手合/手分回路上。手合过后,其中一付接点闭合(只有手分命令来时才复归),这付接点即为KK合后位置接点。