智能化PASS开关在500kV变电站中的应用
PASS、COMPASS产品在110kV电网中值得推广应用的分析
PASS、COMPASS产品在110kV电网中值得推广应用的分析【摘要】随着电力设备制造水平的不断提升,其结果必然会对电能供应的质量和安全有了进一步保障,并能有效缓解电力供需矛盾。
采用技术先进、可靠性高、免维护的电气设备,合理控制工程造价,是提高电网长周期安全运行和电力企业经济效益的迫切要求。
而新建(或改造一个老站成为)一个成套新型的变电站必须在可靠性、经济性、占地面积,环境保护和适用性等方面达到创一流标准满足电力用户的要求已成为关键因素。
【关键词】110kV电网成套新型COMPAS紧凑型预制PASS MO插接式间隔1 引言采用模块化设计,把所需的功能元件组合在一个模块上实现免维护是电气主设备制造业带有根本性的发展方向。
本文向读者介绍江阴苏源—华电高压电器有限公司与意大利ABB ADDA公司合作生产的COMPASS(COMpact Prefabricated Air-insulated SUb-Station的缩写),即紧凑型预制的空气外绝缘组合式变电站和PASS MO(Plug And Switch System)插接式开关装置。
由于该二项产品不能满足220kV系统额定短路开断电流≥50kA的要求,故不能采用,但现在正在研发和调试,相信很快就能在220kV电网中开拓广泛应用。
2 目前110kV变电站设备概况综述目前110kV变电站的配电装置主要有:AIS(Air Insulaled Switchgear)配电装置是采用大量绝缘器件,将带电部分、接地部分分割一定的距离,依靠空气绝缘的开关设备。
GIS(Gas Insulaled Switchgear)是将母线BS、断路器GCB、隔离开关DS、接地开关ES、快速接地开关FES、电流互感器CT、电压互感器PT等元件加以组合,封闭于金属壳体内,充以一定的SF6绝缘气体组成封闭组合电器。
PASS MO是在AIS和GIS丰富经验的基础上开发的新产品。
PASS将传统空气绝缘开关设备的GCB、DS、ES、CT集成在一个模块中,通过有限数量的模块化设计来满足所需功能以确保间隔的最佳功能。
PASS装置在220kV变电站中的应用
流互感器及母线等集成在一个 SF6 气体的密闭室 内,采用SF6 气体绝缘和自能吹弧技术,设备可 靠性均较高。由于 GIS集成度过高,一旦一个元 件故障或检修,停电范围较大,若发生常见的漏
气问题,查找故障点范围较大,停电时间长。
5(3 AlS设备 所有一次设备均单独布置,设备运行可靠性
关键词:PASS 插式开关装置 电力设备 Keywords:PASS PlugandSwitchSystem Electricalpowerequipment 中图分类号:TM561 文献标识码:B
1"前言
PASS(PlugandSwitchSystem)即插式开关 装置是最近几年从国外引进的一种组合电器设备,
缆沟外各1.0m 范围内加砖砌地面,以作为搬运 通道),故特要求双硬母线的距离采用6.50m。间 隔断面布置如图2:
%"间隔扩建与检修
由于本布置在同一跨有2个间隔,可能会存 在同跨2个间隔不同期建设或其中一个间隔设备 需要检修的问题。为减少另外间隔扩建时的停电
或造成母线故障因数的加大,先期建设的间隔必
双母线 PASS装置4 套、常规(AIS)隔离开关 4 组、常规母线电压互感器12只。
$"断面布置
PASS设备不带支架时的搬运高度为2.70m, 宽1.8m,重 约 2000kg, 可 以 采 用 简 易 低 平 板 推 车搬运。扩建和检修需要搬运时,可以考虑从双
硬母线的中间搬运(此处为110kV 配电装置的二 次主电缆沟,可以考虑将电缆够盖板加强,且电
+*占地面积
一般 变 电 站 从 征 地 的 方 便 性、 与 主 变 和
220kV 配 电 装 置 的 协 调 统 一 来 说,不 论 是 选 用 GIS设备还是 PASS设备,其110kV 配电装置场 地的长度大体会一致,仅配电装置宽度上会不一
PASS在变电站建设中的应用
如 果标准AI变 电站扩展 的 空间尺寸 不够 , S 安装 另外 的新间隔XP S 来 CA S 说也 不是 问题 。 安装 两个间 隔的优点 , 在这种情 况下 , 一个 线路间隔和一 个变压器 间隔被
基于在 输 电线路广 泛经验 和部 分变 电站应用 的经验 , 合成 材料绝 缘子在
6 、 结 论 为了从最近的开关装置技术的技术进步和趋势中获取最佳效益, 一个一
对一 的改建 战略 是不可 行 的。 与常规 办法相 比 , 新技术所 提供的更 多优 势使 新 的布 置形 式成 为可 能 。 变 电站技术创 新减 少了用地 和工 程费 用 , 并且与 此同 时增加 了可靠性 和 可 行 陛。
新建 变电站 提 供 了应 用 。
【 键词 】P S 组合 开 关间 隔 系统 变 电站 应 用 关 AS 中 图分 类 号 :TM5 61 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 1 0 4 6 ( 01 ) 1 I 6 0 0 9.0 72 0 l 一 5 — 1
1序 言 .
件进行 永久性 更换 。 S ̄电站一 次设备 如断 路器 , AI3 电流 互感器 和配有接 地开 关的隔离开 关都 已超 出其使 用寿命 , 应该更换 了。 不过 , 经常是金 属支架和母 线 还能用 , 不必更 换。  ̄tA S上 述设备 可 以不改 变现存 结构和变 压器 间隔的 通 /' S , 母 线就能进 行更换 。 通过 管式导 线 , 附加 的柱 状绝缘 子和铰 线 , 实 ̄p s 可 !as 与
近几 十年来 , 主要 电气设备 , 断路器 、 一些 如 避雷 针 、 电流 电压互感器 等 , 在 技术上都 取得 了巨大 的进步 , 但在 外形 尺寸 上并无实 质性 改进 。 因此 , 电 变 站要 从整 体上 取得重 大 的改进是 不 可能 的。 六、 年代 , 体绝缘技术在 检修条件 和满足空 间需求方面有 了很大进 七十 气 步, 尤其是在 较低 的高压范 围 内 目前实 际上都 采用G S I技术 。 之许多 现存 的 加 变 电站 已经超 过了其使 用 寿命 。 许多用 户考虑 对部 件采取 一对 一的替 换或如
浅析500kV包家智能化改造工程实施与应用
浅析500kV包家智能化改造工程实施与应用随着智能电网的建设发展,越来越多的综合自动化高级应用在智能化变电站得到实施应用。
文章通过对500kV包家变智能化改造过程中遇到的技术难题进行工程化分析,整理在实施过程中各种方案的尝试,以及最终采用模式的归纳,形成可借鉴的技术经验,为以后超高压变电站的智能化改造中涉及的高级应用提供可参照的技术方案。
标签:程序化操作;一体化五防;间隔层联锁;智能IC卡引言近年来,随着智能电网的建设大踏步的朝前迈进,越来越多的常规综合自动化变电站将智能化改造提上了日程。
在遵循《智能变电站继电保护技术规范》基础上,如何让常规变电站的智能化改造符合安全可靠、经济实用、统一标准、因地制宜四项基本原则成为了常规变电站智能化改造过程中最值得研究和探讨的课题。
在常规变电站中,防误闭锁是系统安全、稳定、可靠运行不可缺少的部分。
包家变以往的防误闭锁模式是微机五防与电气联锁相结合。
本次智能化改造中,一种新型的智能化后台一体五防与间隔层联锁相结合的方案应运而生,经过严格试验反复论证,最终的改良方案无论是性能价值还是经济价值都值得大家借鉴引用。
智能化综合自动化系统的程序化操作一直是智能电站改造过程中一项令人关注的高级应用。
它的主要优越性在于打破了传统运行的操作方式,通过倒闸操作程序化,在操作中尽量避免人为错误,达到减少或无需人工操作,减少人为误操作,提高操作效率。
程序化操作对于一次设备的智能化、二次设备的网络化要求极高,包家变的一次设备还是原来的机械式电气设备,智能化程度完全达不到程序化操作的要求,一次设备的程序化操作无法实施。
经过后台程序简单的修改处理,最终一种基于保护压板的程序化操作方案最终成为了包家变智能化改造的新尝试。
在传统的综合自动化系统中,运行人员进行任何的操作都需要一定的权限,然后在后台系统中,利用相应的操作人员及权限密码进行相应的操作。
这种操作的模式存在着用户密钥管理简陋,操作人员不易控制等人为造成的操作弊端。
500kV智能变电站无人值班技术探讨
500kV 智能变电站无人值班技术探讨发布时间:2021-03-03T03:01:57.561Z 来源:《福光技术》2020年23期作者:郭俊[导读] 500kV 智能变电站中的智能变压器是根据结构简单、稳定、少维护免检修、经济运行的原则来选择的,具备状态监测和智能控制等功能的高度集成,各功能单元除油色谱在线监测装置外高度集成于智能组件柜,实现了变压器设备监测与控制智能化。
国网山西省电力公司检修分公司摘要:阐述了 500kV 智能变电站采用的智能化一次设备、网络化二次设备、基于IEC61850 标准变电站自动化系统及高级应用功能、全站设备在线监测及状态检修系统、远程图像监控系统、智能交直流一体化电源系统以及智能巡检系统等实现真正意义上无人值班模式的智能变电站新技术。
设备技术条件的完善和管理体制的优化是实现无人值班模式的研究要点,提出了 500kV 智能变电站实现无人值班的运行管理模式,即集控中心的不定期巡视维护+ 变电站智能巡检系统。
关键词:智能变电站;无人值班;IEC618501智能化一次设备1.1500kV 智能变压器500kV 智能变电站中的智能变压器是根据结构简单、稳定、少维护免检修、经济运行的原则来选择的,具备状态监测和智能控制等功能的高度集成,各功能单元除油色谱在线监测装置外高度集成于智能组件柜,实现了变压器设备监测与控制智能化。
变压器智能化方案创新和集成了一、二次设备技术,安全可靠、功能匹配、技术先进、经济合理,大幅提高了变压器设备的可靠性,变“定期维修”为“状态维修”,防患于未然,为 500kV 变电站的最重要设备实现无人值班提供了重要的技术保障。
1.2智能一次开关设备500kV 智能变电站采用的智能一次开关设备,通过安装在智能组件柜内的智能组件装置,具有断路器、隔离开关、地刀的操作、间隔内部以及间隔之间联锁、闭锁功能和各种指示、报警信号等数字化传输功能,并可实现一次设备的操作控制、联锁、闭锁及与其他设备的通信,实现对开关设备的控制执行的智能化。
巨型水电厂500 kV开关站“一键式”智能化操作可行性研究
2021年第5期2021Number5水电与新能源HYDROPOWERANDNEWENERGY第35卷Vol.35DOI:10.13622/j.cnki.cn42-1800/tv.1671-3354.2021.05.005收稿日期:2020-08-20作者简介:陶兴勇,男,工程师,主要从事巨型梯级水电站调控运行工作。
巨型水电厂500kV开关站“一键式”智能化操作可行性研究陶兴勇,曹 海,蔡 鹏(中国长江电力股份有限公司,四川成都 610041)摘要:随着以太网的高速发展和5G通信时代的来临,以及水电厂无人或少人值守理念的要求,巨型水电厂智能化建设刻不容缓。
通过对现有图像、电调监控系统及语音报警系统升级,提升通信、自动化系统可靠性,搭建一套开关“一键式”智能操作平台,依托大数据、区块链等技术,为智能调度分析快速提供生产数据,以最小的代价,推进智慧电站的建设,提高水电站运行安全性与经济效益。
关键词:开关站;智能化操作;“一键式”操作中图分类号:TV737 文献标志码:B 文章编号:1671-3354(2021)05-0016-04FeasibilityStudyofthe“OneKey”IntelligentOperationof500kVSwitchingStationinGiantHydropowerPlantsTAOXingyong,CAOHai,CAIPeng(ChinaYangtzePowerCo.,Ltd.,Chengdu610041,China)Abstract:WiththerapiddevelopmentoftheEthernetand5Gcommunicationtechnology,aswellastherequirementsonunattendedorlessattendedoperationinhydropowerplants,theintelligentconstructionisofgreaturgencyingianthydro powerplants.A“onekey”intelligentoperationplatformisproposed,inwhichtheexistingimageandelectricalcontrolmonitoringsystemsandthevoicealarmsystemareupgradedtoimprovethereliabilityofthecommunicationandautoma tionsystems.Also,basedonthebigdataandblockchaintechnology,productiondatacanbeprovidedquicklyfortheintelligentdispatchinganalysis.Thus,theconstructionofintelligentpowerstationscanbepromotedattheminimumcostandtheoperationsafetyandeconomicbenefitsofthestationscanbegreatlyimproved.Keywords:switchingstation;intelligentoperation;“onekey”operation 溪洛渡水电站是我国“西电东送”骨干工程,位于四川省雷波县和云南省永善县接壤的金沙江峡谷段,主要以发电为主,兼顾防洪、拦沙和改善上游航运条件等综合效益,左右岸电站各安装9台770MW的巨型水轮发电机机组,总装机13860MW,是金沙江下游最大的1座水电站,仅次于三峡和巴西伊泰普水电站,在世界已建电站中居第三位。
浅谈PASS组合电器在电网中的应用
表1
41设计原则 . 新建 6 k 6 V绥芬河互 贸变 电所是 P S A S设 备在牡丹 江地 区的首次应用 ,由于绥芬河地 区 以山地为 主,平整土地极少 , 本着 以下设计原 则: 节约用地 , 占或少 占耕地 。 不 设 备选 用技术 先进 , 成熟 的无油化 , 免维 护设备 。 变 电所按无人值班 , 有人值守考虑。 经过技术经济 比较 , 设计 中变电所 采用半 户 内方式 ,6 V采用 P S 组合 电器。 6k AS 42设计方案 . 本工程采用 内桥 接线 ,6 k 6 V侧进线及 母 联 间 隔分 别采 用 3 紧 凑 型模 块 化 的 P S 套 AS M O O 组合 电器 , 组成完整的 6 k 6 V配电装置 。 母 线采用管母 , 与组合 电器连接采用软导线 。 43工施工建设 - 431设备组装运输 .. P S 设备 的每一单元都 已在生产 厂家完 AS 成组装并试 验好 。 在厂家完成整体装配和调试, 因此在运输 时, A S P S 已是 除套管外全都 预装 配 好 的设备 。由厂家按期负责运输 至变 电所施工 现场。 432设备安装调试 .. 由于 P S 组合 电器 的活 ( AS 下转 2 4页) 5
工 的难 度 。
11 .设备技术性能可靠 P S 间 隔中断路器 与隔 离开关 的闭 锁 , AS 在间隔中已经实现 , 无需考虑二次电缆 、 加装电 磁锁 。 因此简单可靠 , 有效地 防止 了断路器在合 闸位置时带负荷分 、 隔离开关 。 合 1 各元 件组合科学 . 2 P S 设备将 常规的一个间隔三个元 件合 AS 理 的组合在一起 ,采用小车式断路器的结 构形 式 。组合电器包括 活动部件和固定部件两大部 分。 减少 了对地绝缘部件 , 从而提高 了运行可靠
采用ABB公司的PASS一次设备
采用ABB公司的PASS一次设备与国产二次设备的接口问题孔伟彬(广东省电力设计研究院 ,广东广州510600)摘要 :介绍ABB最新推出的PASS一次设备的二次接口 ,通过分析其PISA接口的功能从而找出现有的国产二次设备如果与它相配合的接口问题 ,同时提出了国产二次设备需要改进的地方。
关键词 :PASS; 国产 ; 设备 ; 接口中图分类号 :TM64 文献标识码 :B文章编号 :1003 4897(2001)09 0059 041 前言ABB公司近几年推出PASS一次设备 ,这种一次设备介乎GIS与敞开式配电装置之间 ,它利用GIS技术把断路器、隔离开关、接地开关组合在一个内充六氟化硫气体的密封金属外壳内构成一个模块化的组合式高压配电装置。
在二次方面也走向智能化、数子化。
最主要的是采用数字式TA和TV。
与外界的二次接口通过拔插式的光纤接头来进行信息、信号的交换。
目前除了ABB外 ,日本三菱公司也推出了MITS系统 (MITS是‘三菱信息技术配电装置’的英文缩写 )。
其配电装置也类似于PASS系统 ,它也采用数字式TA和TV。
本文就ABB公司的PASS一次设备与国产二次设备的接口问题提出一些看法 ,供设计采用PASS一次设备时参考。
2 ABB公司的PASS系统简介插接式开关系统PASS(英文Plug & Switch System的缩写)是ABB公司研制的一种新型组合式模块化、智能化的高压配电装置。
PASS内的二次量如 :电流、电压、SF6气体密度、隔离开关位置信号、断路器位置信号与接地开关位置信号通过装在PASS上的信息接口PISA(英文ProcessInterfaceforSencorsandActuactor传感器与传动机构处理接口的缩写 )进行预处理并转换为光信号后 ,通过接插件与变电站的保护和监控系统相连接。
一般PASS系统采用由罗果夫斯基线圈制成的数字化TA和分压型的数字化TV。
智能化500KV升压站在电力系统中的应用
智能化500KV升压站在电力系统中的应用摘要:500KV升压站自动化系统是在计算机技术、网络通信技术和数据库技术基础上发展起来的。
基于计算机微机保护和计算机监控的传统升压站自动化技术经过十余年的发展已逐步成熟和完善。
习水二郎电厂一期工程2×660MW超临界机组升压站500kV系统采用3/2接线,两回出线,本期建2个完整串,#1、2机组均以发电机-变压器组方式接入500kV系统。
关键词:智能化;升压站;电力系统1、智能化升压站的应用1.1 500kV线路保护采用双重化配置,配有南瑞继保公司PCS-931GMM型和国电南京自动化股份有限公司PSL 603UW型保护装置,是由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置。
两套保护同时运行,互不干扰。
一套保护退出运行,不影响另一套保护动作。
两套保护均配备双通道光纤接口。
500kV线路还配备南瑞继保公司PCS-925G型过电压保护和国电南自SSR530U远跳判别及过压保护装置。
保护配置1)PCS-931GMM型保护包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护。
由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护,由三段式相间和接地距离及两个零序方向过流构成的全套后备保护。
有分相出口,配有自动重合闸功能,对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。
2)PCS-925G型保护根据运行要求可投入零序电压、负序电压、电流变化量、零负序电流、电流、低功率因素、低功率等就地判据,能提高远方跳闸保护的安全性而不降低保护的可靠性。
另外,本装置还具有过电压保护和过电压启动发远跳的功能。
3)PSL 603UW型保护包括以光纤电流差动为主体的全线快速主保护。
当光纤通道异常时可自动切换到高频距离保护,由三段式相间和接地距离及四段零序保护构成的全套后备保护。
分相跳闸出口,具有自动重合闸功能,可实现单相重合闸、三相重合闸、禁止重合闸和停用重合闸功能。
1.2 500kV母线保护采用双重化配置,南京南瑞继保电气有限公司生产的PCS-915GD型微机母线保护装置和深圳南瑞科技有限公司生产的BP-2C型微机母线保护装置各一套。
500kV智能变电站的程序化操作应用探讨
500kV智能变电站的程序化操作应用探讨摘要:目前,我国变电站向着智能化的方向发展,不仅对于人力投入具有了较大的减少,且在倒闸效率提升方面获得了较好的效果。
在本文中,将就500kV智能变电站的程序化操作应用进行一定的研究。
关键词:500kV智能变电站;程序化操作;应用;1 引言在智能变电站运维当中,运维高效是重要的特点,也是现今智能电站发展的重点目标。
在智能电站运维当中,程序化操作是一项重点内容,将直接关系到电站运维效果。
对此,即需要能够做好程序化操作的应用把握,不断提升电站运维水平。
2 智能操作票系统2.1 系统平台在程序化操作当中,智能操作票系统是实现操作的基本条件,对于支撑平台具有较高的要求,需要能够提供电站图形支持以及设备的模型。
在该系统中,在设备模型方面的需求包括有一次、二次设备,一次设备包括有刀闸、主变、线路与开关等,二次设备包括有保护硬压板、操作把手、切换开关以及保护软压板等。
根据操作票系统运行需求,也需要对全站一次接线图以及间隔一次接线图进行建立,其中包含倒闸操作当中可能涉及到的刀闸、母线、开关与主变等设备。
在操作票系统中,也需要能够对直流空开、保护软压板等元件列表进行建立。
2.2 开票功能在智能操作票系统当中,具有的功能主要由操作票编写、程序化操作执行、用户管理与操作票打印等。
在编辑当中,操作票能够以手工的方式修改,对操作项目增加删除等。
在现今程序化操作票编写中,主要具有的模式有:第一,图形开票模式。
在运行当中,由运维人员根据具体任务,根据操作票步骤在开票界面开展模拟操作,每当进行一步操作时,系统也将随之自动生成,该操作具有防误闭锁功能,当完成模拟操作后,操作票也生成完毕。
对于该模式来说,适合应用在特殊运行方式、具有特殊要求下的倒闸操作当中,且该模式在防误闭锁方面具有较高的要求,系统在投运前,系统即需要能够对操作票系统当中图形元件关联点进行逐个的核对。
第二,调用典型票模式。
根据调度任务,运维人员对数据库当中的典型操作票任务内容进行导入,做好操作步骤的自动导入。
500kV智能变电站的程序化操作应用探讨
500kV智能变电站的程序化操作应用探讨摘要:基于500kV智能变电站越来越普遍,加上变电运维在模式上的革新,特别是无人值守这种模式的运用,使这种程序化操作效果明显,和以前相比,人力投入更少,倒闸效率大大提升,与此同时,管理工作受到了挑战,遇到了新的课题。
鉴于以上原因,以某500kV智能变电站为研究对象,阐述了什么是程序化操作、实现程序化操作的条件、程序化操作的控制策略以及程序化操作的功能模块等,研究出了对策与建议,对普及此类应用有着重要的技术参考作用。
关键词:500kV;智能变电站;程序化操作1 概况倒闸操作的操作流程是就地、遥控、程序三个方面。
其中,利用变电站自动化系统,程序化操作对操作票以及操作程序作阐述和编码,同时运用五防闭锁逻辑,自动控制变电站相关电气设备,这样就能达到我们想要的倒闸操作。
其分为两个类型设备,包含间隔层以及跨间隔,区别也很明显,间隔层属于单间隔方面的操作,跨间隔是一种需要跨间隔来实现共同决策。
它的操作流程有以下三个方面的技术特点。
(1)顺控模式,这是程序化操作的实质,即对传统倒闸的这种操作模式作描述和编码,对操作序列进行定义,并按要求进行分类,提供倒闸操作指令。
我们以220kV线路为例子,操作“运行转冷备用”的过程是按三个开关的顺序进行,分别是分线路、线路侧隔离以及母线侧隔离三个开关,其中每步的操作都要严谨。
这里还因为顺控模式和传统的道闸操作有不同的地方,包含操作流程的不同、操作步骤的不同、操作命令的不同、实现方式的不同,所以,要切实运用好顺控模式,就必须要在操作规范上进行个统一规范。
(2)程序化和传统两者在操作上区别很小,要说不同只是执行元件上,一切用程序指令来代替人的操作。
以线路是500kV来说,如果实现“运行转检修”,过去要有不少于四人才能完成整个操作,而现在程序化操作则一改以往传统方式。
(3)程序化操作是按照事先设计好的操作指令来实现。
也就是改变设备运行的状态只需要简单的“一键式”操作模式。
500kV智能变电站无人值班技术探讨 曹阳
500kV智能变电站无人值班技术探讨曹阳摘要:500kV智能变电站在整个电力系统中占据重要地位,为电网建设的关键部分。
现阶段自动化控制技术发展速度迅猛,500kV变电站中无人值班自动化技术已经应用,该技术使人力得到解放,使人力资源合理利用,并能够降低人为操作的错误率,可提升电力企业经济效益及社会效益,所以对500kV智能变电站无人值班技术进行深入研究具有实际意义。
研究主要对实现500kV变电站无人值班技术意义进行分析,并在此基础上对该技术在500kV智能变电站中的应用进行研究,为业界人士提供参考。
关键词:500kV智能变电站;无人值班技术;应用我国电网规模正不断扩大,使变电站工程建设项目增多,500kV变电站是调整电压的场所,为电网中重要组成部分。
若500kV运行存在问题,便会对整个电网正常运行产生影响。
因此,保障500kv变电站稳定运行可保障电力正常为人们服务,但是人为操作具有不确定,可能由于操作失误对电网运行产生影响,自动化技术的发展并应用于500kV变电站中,使变电站运行更加稳定,实现无人值班操作为500kV变电站发展的必然趋势。
所谓的无人值班变电站(以下简称无人站)具体是指借助计算机技术、信息技术和图像数字化技术等,实现变电站对值守系统的综合监控与集中管理。
无人站本身就是智能变电站,它在提升变电站安全标准的同时,推动了国内电力行业的发展。
由于我国的电网规模较大,加之变电站所处的地理位置较为分散,有些变电站建设在非常偏远的地方,这不但增大了运维管理难度,而且还给电网运行埋下了安全隐患,因此改进电网监控环境,实现少人或无人值守,有助于电网运行管理水平的进一步提升。
变电站无人值班是智能电网先进管理水平的重要体现,对于此类变电站而言,值班人员不需要亲临现场,一般只需要在运行监控中心,便可对站内的电气设备进行运行、控制和管理,由此不仅减轻了工作强度,还提高了工作效率。
无人站的优势主要体现在如下几个方面:1.500kv变电站无人值班的价值据我国电网现状观察,220kV及以下变电站已经基本实现无人值班,但是500kV变电站由于在电网中意义重大,并且设备较为复杂,因此并未完全实现无人值班。
变电站建设和改扩建的新方法—PASS技术的应用
变电站建设和改扩建的新方法—PASS技术的应用摘要:几十年来尽管电气设备的制造工艺及技术有了长足的进步,但从外形尺寸和工作原理来看并无大的改进,从而造成变电站的布置也无多大变化,而PASS 技术的应用,创新了变电站的建设和改扩建方法,不仅使变电站结构更为简洁、更便于智能化和适于无人值守,也更趋于小型化、标准化。
关键词:变电站PASS 一对一智能化即插即用贵州省地处山区,土地资源非常珍贵。
常规的AIS(敞开式)变电站占地面积较大,随着社会保护土地意识的增强,如何解决变电站建设用地与土地保护之间日益突出的矛盾,PASS技术的应用是一个好的解决办法。
另外,对老旧变电站的改造、扩建也可采用PASS技术,而不需再对旧设备进行一对一的更换。
1 什么是PASSPASS是由金属外壳、SF6绝缘气体、断路器、隔离开关、接地开关、电压传互感器及电流传感器构成的全封闭组合的,并与智能化技术相结合的电气单元。
图1展示了145kV单母线型PASS设备的基本结构。
2 技术的发展使得PASS成为可能2.1断路器SF6断路器灭弧方式的改进和性能的提高以及断路器p2.3电压互感器及电流互感器近年来国外已开始应用采用了光电传感技术的光电电压、电流组合传感器,它们具有频率范围宽、测量范围宽、精度高和不受电磁干扰等优点,它们体积小、重量轻,可以和套管安装在一起。
光电电压、电流组合传感器解决AIS变电站传统使用的油浸电磁式电压、电流互感器存在的体大笨重、损耗大、精度不高、易渗油,事故时有易燃,易爆炸的危险以及存在铁心饱和、铁磁谐振、电流互感器二次开路等问题。
但目前国内光电电压、电流组合传感器还处于研发阶段,在后面所列举的各种接线方案中将仍采用浇注式套管电流互感器和SF6电压互感器。
2.4在线监测和自诊断技术随着变电站综合自动化技术的发展,各种在线监测和自诊断技术的引入,使运行管理人员能根据在线监测和诊断结果,合理而科学的安排检修计划,可将事故消灭在发生前,减少停电时间,提高设备的使用效率和对电力用户供电的可靠性。
浅谈500kV典型设计智能变电站防误系统及隔离开关,地刀联锁原理
浅谈500kV典型设计智能变电站防误系统及隔离开关,地刀联锁原理1.广东电网有限责任公司东莞供电局,广东东莞摘要:本文将基于依照中国南方电网智能变电站典型设计V2.1版本建设的500kV崇焕智能变电站介绍满足IEC61850标准的三层防误闭锁系统功能的实现,以及500kV变电站典型设计下各隔离开关、接地刀闸等一次电气设备的防误联锁逻辑原理。
关键词:防误闭锁系统,间隔层,GOOSE,刀闸联锁前言智能变电站通过数字化采样、标准化模型及网络化信息共享,能全面收集涵盖全站的设备状态信息以及相关运行控制信息,提升变电站作为电网基础运行单元的智能化水平,为电网提供标准、开放、准确共享的基础信息资源池,支撑数据高效收集、信息共享与交互,为智能电网发展提供所需电力能源及信息流,为智能电网、智能运维提供全面支撑。
为防止变电站内隔离开关、接地刀闸等电气设备的误操作,变电站内配备有防误闭锁系统。
防误闭锁系统是避免出现“五防”禁止的恶性电气误操作,保障变电站电气操作安全性的重要手段。
变电站“五防”内容简述为:(1)防止误分、合断路器;(2)防止带负荷分、合隔离开关;(3)防止带电挂(合)接地线(接地开关);(4)防止带接地线(接地开关)合断路器(隔离开关);(5)防止误入带电间隔;智能变电站系统按逻辑功能划分为三层:过程层、间隔层、站控层。
依据IEC61850标准协议,MMS报文客户端/服务器模式为变电站站控层与间隔层设备间的信息共享提供可靠通路、GOOSE报文发布/订阅模式可实现变电站间隔层与过程层以及间隔层设备之间的信息交互。
与之相对,智能变电站的防误闭锁系统也依照三层形式构建,包含:站控层五防、间隔层五防、过程层五防。
变电站防误闭锁系统处于安全I区,站控层防误闭锁由监控主机或数据网关机实现,间隔层防误闭锁由测控装置实现,过程层防误由一次设备实现[[参考文献.[]郭象吉,王刚.智能变电站防误闭锁系统的分析与构建[J], 2019(14): 46-48.]]。
500kV变电站高压开关设备智能化改造研究
500kV 变电站高压开关设备智能化改造研究发布时间:2021-03-03T03:16:52.951Z 来源:《福光技术》2020年23期作者:郝洁[导读] 智能变电站技术改变了常规变电站原有的分工形式,采用“一体化设备、一层网络、一套系统”的体系结构。
其中一体化设备是消除现有的一、二次设备界限,实现一次设备如变压器、断路器、隔离开关、互感器等主设备之间的集成,以及一次设备与二次设备的集成,如二次控制回路、智能组件、保护、测控、计量等的集成,实现智能设备有机融合和模块化安装。
国网山西省电力公司检修分公司摘要:文章研究了 500kV 变电站智能化改造中高压开关设备的改造方法,采用加装智能组件的改造方式,将改造工作与高压开关停电检修同步进行,该方案简单可行,安全性高,且效益明显。
关键词:智能变电站;高压开关随着我国智能电网的发展,原有常规变电站的智能化改造也随之开展。
此类技术改造通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、智能分析软件等技术,建立全站所有信息的采集、传输、分析、处理的统一应用平台,实现变电站的自动运行控制、设备状态检修、运行状态自适应、分布协同控制、智能分析决策等高级应用功能,并与其它智能变电站协同匹配。
智能变电站技术改变了常规变电站原有的分工形式,采用“一体化设备、一层网络、一套系统”的体系结构。
其中一体化设备是消除现有的一、二次设备界限,实现一次设备如变压器、断路器、隔离开关、互感器等主设备之间的集成,以及一次设备与二次设备的集成,如二次控制回路、智能组件、保护、测控、计量等的集成,实现智能设备有机融合和模块化安装。
现阶段智能变电站采用“一次设备 + 智能终端 + 传感器”的模式实现一次设备智能化,实现对一次设备的在线监测和状态检修,采用“常规互感器 + 合并单元”模式实现信息采集数字化,部分变电站采用电子式互感器。
本文结合实际工程案例,论述变电站智能化改造过程中高压开关的改造方法。
PASS断路器在110kV变电所的运用
PASS断路器在110kV变电所的运用插接式断路器体系PASS(PlugSwitchSystem),是国外近来几年推出的一种新式智能化高压断路器,它的计划思路对将来一次电气设备展开方向供给了一种新的挑选,具有宽广的展开前景。
广东省中山市110千伏西桠变电所选用PASS开关设备,于2003年1月投入了工作,并取得了杰出的工作作用。
选用PASS组合式智能化电气设备,既能满意变电地址占地、环境和习气性方面的严苛恳求,对变电所的扩建及改造又有较高的活络性,一同也能削减变电所的出资、满意节能降耗和环保的恳求。
从变电所的展开趋势而言,运用PASS来建造和改造变电所将是一个极好的挑选。
2PASS断路器特色介绍PASS断路器是一种组合式智能化电气设备,由一次主设备,二次智能化设备和进程处理及通讯接口设备构成。
PASS断路器较GIS简略,为固定式装备构造,无出线的隔脱离关和接地刀。
PASS商品有三种,依照不相同的适用电压等等级离为PASSM0和PASSM1、PASSM2,西桠变电所选用的是PASSM0系列,为三相设备在一个支架上。
(1)PASS是把一相断路器加隔脱离关和接地开关作为一个模块放在SF6密闭仓中,每一相有独立的外壳,悉数操作功用都融合在一个操作箱内,可动元件少,安置紧凑。
(2)承继了GIS的长处。
PASS断路器的主设备、操作组织和灭弧室等均选用老练的GIS技能,确保了设备的牢靠性。
(3)简化设备,用尽量少的元件完结悉数功用,如撤销出线隔脱离关及接地刀等。
(4)在一次设备中选用了智能化传感器技能和微处理技能,经过数字通讯完结对设备的在线监测、确诊、进程监督和站内核算机监控。
从PASS断路器到继电保护、丈量计量及监控体系均选用光缆衔接,二次电缆少。
(5)对一次设备的在线监测、主动状况校核和缺陷报警等替代了传统的守时查看实验和防止性实验,将守时查看改动为状况修补,工作人员可根据设备工作状况及趋势剖析成果,组织修补和保护时刻。
智能化PASS开关在500kV变电站中的应用
智能化PASS开关在500kV变电站中的应用
PASS(PlugSwitch System)开关是一种组合式智能化电气设备,由一次主设备,二次智能化设备和过程处理及通信接口设备构成。
PASS 开关较GIS 简单,为固定式配置结构,无出线的隔离开关和接地刀,在一台半开关接线中也没有断路器另一侧的隔离开关和接地刀。
其主要特点为:
(1)所有一次部分均设计在同一SF6 气室中,所有操作功能都融合在一个操作箱内,可动元件少,布置紧凑。
(2)继承了GIS 的优点。
PASS 开关的主设备、操作机构和灭弧室等均采用成熟的GIS 技术,保证设备的可靠性。
光电式电流电压传感器已经过试验并在GIS 上有运行业绩。
ABB 声称能保证20a 内免检修。
(3)简化设备,用尽量少的元件完成全部功能,如取消出线隔离开关及接地刀等。
(4)在一次设备中采用了智能化传感器技术和微处理技术,通过数字通信实现对设备的在线监测、诊断、过程监视和站内计算机监控。
从PASS 开关到继电保护、测量计量及监控系统均采用光缆连接,二次电缆少。
这些技术目前在世界上是领先的。
(5)对一次设备的在线监测、自动状态校核和缺陷报警等代替了传统的定期检查试验和预防性试验,将定期检查改变为状态检修,运行人员可根据设备运行状况及趋势分析结果,安排检修和维护时间。
这样既减少了设备停电检修的几率和时间,减少了运行成本,也减少人为因素造成的设备损坏。
(6)检修时整体更换,无须拆装和调试,减少停电时间。
(7)PASS 的设备价格较GIS 便宜,比AIS 贵。
PASS 开关中最为突出的特点就是采用智能传感器和微处理器设备。
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智能化PASS开关在500kV变电站中的应用瑞士ABB高压技术公司最近几年推出的插接式开关系统(PASS),是一种新型智能化高压开关。
ABB公司在其中大胆采用新技术,在思维上和设计上均有很多创新,使其在结构上具有紧凑、小型化、少连接电缆和占地少的特点,在性能上具有可靠性高、智能化程度高、维护量少的特点。
该开关的设计思路体现了未来一次电气设备发展的方向,具有广阔的发展前景。
而全部采用智能化PASS开关的澳大利亚的275kV Blackwall变电站和Braemar变电站已分别于1999年和2000年投入了运行,并取得了良好的运行效果。
该开关的使用和推广不仅能整体提高电网设备的装备水平和技术含量,提高电网运行的可靠性和经济性,节省土地资源1. PASS开关特点介绍PASS(Plug&Switch System)开关是一种组合式智能化电气设备,由一次主设备,二次智能化设备和过程处理及通信接口设备构成。
PASS 开关较GIS简单,为固定式配置结构,无出线的隔离开关和接地刀,在一台半开关接线中也没有断路器另一侧的隔离开关和接地刀。
其主要特点为:(1) 所有一次部分均设计在同一SF6气室中,所有操作功能都融合在一个操作箱内,可动元件少,布置紧凑。
(2) 继承了GIS的优点。
PASS开关的主设备、操作机构和灭弧室等均采用成熟的GIS技术,保证设备的可靠性。
光电式电流电压传感器已经过试验并在GIS上有运行业绩。
ABB声称能保证20a内免检修。
(3) 简化设备,用尽量少的元件完成全部功能,如取消出线隔离开关及接地刀等。
(4) 在一次设备中采用了智能化传感器技术和微处理技术,通过数字通信实现对设备的在线监测、诊断、过程监视和站内计算机监控。
从PASS开关到继电保护、测量计量及监控系统均采用光缆连接,二次电缆少。
这些技术目前在世界上是领先的。
(5)对一次设备的在线监测、自动状态校核和缺陷报警等代替了传统的定期检查试验和预防性试验,将定期检查改变为状态检修,运行人员可根据设备运行状况及趋势分析结果,安排检修和维护时间。
这样既减少了设备停电检修的几率和时间,减少了运行成本,也减少人为因素造成的设备损坏。
(6) 检修时整体更换,无须拆装和调试,减少停电时间。
(7) PASS的设备价格较GIS便宜,比AIS贵。
PASS开关中最为突出的特点就是采用智能传感器和微处理器设备。
1.1 光电式电流、电压传感器光电式电流传感器由传感器、存储器和过程控制单元(PISA)组成。
电流传感器是基于Rogowski线圈(罗次线圈)原理,输出为正比于电流的导数(Mdi/dt,比例因子M与线圈的几何结构有关)的低压模拟量信号,然后在PISA中进行A/D转换和数字积分并运行。
电压传感器是基于电容式分压器原理,其输出正比于一次相对地电压,同样在PISA中进行A/D转换。
与常规电流和电压互感器比较,具有下列特点:(1) 线性度高、准确度高。
无铁芯和铁磁线圈,其测量精度不受二次负载限制,不存在磁饱和、剩磁、铁磁谐振及非线性等问题。
但环境温度(对电流传感器)和SF6气体密度(对电压传感器)会对其测量精度产生影响。
对其进行温度补偿后,在环境温度-40 -50℃时,精度可达0.2级。
(2) 测量范围广。
能同时满足继电保护和测量计量的要求,其测量频带宽度可作到从几Hz至KHz。
(3) 与主设备共体,无占地、绝缘介质维护、瓷套管维护、重量轻及寿命长等优点,无常规CT和PT的爆裂问题。
1.2 其他功能传感器SF6气体密度传感器和温度传感器用于对SF6绝缘气体密度及开关的温度的工况进行连续监测,以确定SF6绝缘气体泄露情况及进行温度补偿。
位置传感器用于监测断路器开关位置、储能状况、隔离开关和地刀位置、驱动马达的状况等,还可监测到设备开合的动作行程、操作时间和电动马达的电流等。
通过智能软件分析可确定出设备的运行状况。
1.3 过程处理单元(PISA)所有一次设备,无论是断路器、隔离开关或接地刀等操作设备还是U/I传感器等测量设备都分别装设有过程处理单元(PISA)。
PISA用于完成对传感器输出量进行模拟量滤波、采样、模数转换、数字滤波、信号预处理、标记时间、计算、数据接口和光电转换等。
1.4 外部设备的接口 PISA与间隔层保护或控制设备的接口,通过IEC61375(MVB)过程处理总线完成。
PISA与间隔层保护和计量设备的通信,采用MVB总线点对点单向通信规约。
而与间隔层测控设备的通信采用MVB双向通信规约。
2. PASS开关在工程应用中注意的方面2.1 倒闸操作及检修维护设备或线路在运行检修或倒闸操作时的接地需经过PASS开关的断路器,这与传统习惯是不同的。
而当PASS开关发生如拒动、绝缘破坏等故障需更换检修时,会因此而引起停电范围的扩大化。
不同位置的开关,其停电范围也不同。
虽然PASS开关检修的几率很小,但影响范围较大,故在设计电气主接线和在制定运行规程时需认真考虑。
2.2 PASS开关的运输PASS开关的检修采取整体更换,而不是先分解再组装的方式。
对500kV系统,PASS开关更换运输时若相间道路宽度和设备构架高度按满足运输时的带电距离要求设计时,占地面积会较大,设备构架高度会很高。
这就丧失了PASS开关占地小的优点。
若PASS设备在更换运输时采取经过其间隔预先将该间隔停电的方式,则可充分发挥其占地面积小的优势,但由此会带来扩大停电范围和倒闸操作繁锁的缺点,而相关的调度规程也需修改。
鉴于设备更换检修的次数极少,此方法是可行的。
2.3 与间隔层继电保护及监控设备的接口变电站自动化系统目前尚无统一传输规约及网络标准,PASS开关目前仅IEC61375(MVB)过程处理总线规约一种方式,国内的保护装置和站内自动化装置尚未开发此接口规约。
故当其与间隔层继电保护及监控系统设备是不同生产厂家时,其接口需进行传输规约的转换。
对于保护装置,其电流、电压输入信号传递的实时性和可靠性要求特别高,规约转换的效果会对保护的可靠性、快速性和灵敏性产生直接影响,也将影响到电力系统运行的安全性。
2.3.1 与保护设备的接口与保护设备的接口方式应权衡工程建设周期、电网要求及在电网中的重要性等多种因数综合考虑。
主要有以下三种方式。
方式一:保护设备全进口且与PASS开关同一生产厂家。
其优点在于接口简单,适合于试验工程和近期工程;能与IEC61375(MVB)过程处理总线接口且有运行经验;能提供智能化系统的全部功能;能全面和综合考察PASS开关及系统设备的性能而不受其它设备和因素的影响。
其缺点在于所有设备均需进口,设备投资费用高,不符合国家相关产业政策;因系统保护配置及选型与相临的多个变电站相关,使系统及配合复杂。
方式二:采取将PASS开关二次输出的数字量信号转化为低压模拟量信号输出的方法接口,即电流、电压传感器信号→PISA→光缆传输→保护装置上D/A转化器→CPU)。
其中D/A转化器由ABB提供。
采用该方式的优点在于:在与不同厂家设备间接口时所需的技术配合最少,时间最短且容易实现;适合于近期工程。
其缺点为增加了不必要的D/A和A/D 转换环节,使信号传输的可靠性和性能有所打折。
方式三:国产的保护装置直接与PASS开关进行数字接口。
即电流、电压传感器信号→PISA→光缆→数据接收模块(保护装置一部分,由MVBC和FPGA组成)→保护CPU。
这是PASS设备大范围的推广以及促进民族工业发展的必由之路。
但这不是短期内可以实现的。
因为该方式的接口需要ABB提供:MVBC硬件及相应的开发环境,包括MVBC芯片及芯片手册,MVBC芯片开发器,MVBC芯片的供应渠道等;MVBC软件的开发环境,包括MVBC的编程手册,样例程序,编译连接工具软件等;MVB点对点的通信规约;保护与MVB的接口电路资料,包括FPGA数据缓冲电路的相关资料,与CPU的接口方式及规约等;PISA的仿真器,MVB网络的调试软件及工具等大量的技术资料及技术支持。
2.3.2 与变电站监控系统的接口与变电站监控系统的间隔层测控单元的接口,在近期工程中建议进口ABB的REC580间隔控制单元装置。
其好处是与IEC61375(MVB)过程处理总线接口以及与PC机接口方便。
REC580有与LONWORKS总线的接口,通过LONWORKS总线可与其他间隔的REC580通信。
也可考虑直接与国内的采用LONWORKS总线通信的变电站计算机监控系统相接口。
在国内厂家自主开发该部分接口时,也需ABB提供MVB双向通信规约及PAM-HMI一次设备监测的人机接口软件的开发环境等资料。
我们反对在PASS开关中用常规的电流互感器(PT外配)代替光电式电流、电压传感器以及用常规的开关辅助触点代替智能化设备的作法。
虽然该作法与现有保护及监控设备接口最方便,但丧失了光电式电流、电压传感器和PASS开关智能化系统的全部性能,也失去了对设备进行监测的“眼睛”,PASS开关的维护需与常规设备一样进行,致使其倒闸操作变得非常频繁,人为事故难免发生。
3. 对PASS开关应用的总体评价PASS开关的推出,改变了传统变电工程的建设、运行和维护的模式,提供了一种少投资、高效、提高可靠性、少维护和无人值守管理模式的新的思维模式。
由于将其引用于500kV变电工程时无其它先例可借鉴、故无论在建设、研究开发、设计还是施工、运行和维护等方面,需从系统安全可靠运行的角度出发来对待二次系统配置、接口以及倒闸操作等这些必需认真分析和深入研究的课题。