110KV变电站综合自动化技术改造分析论文

110KV变电站的综合自动化技术改造分析【摘要】文章论述了110kv变电站实现无人值班的必要性，特点存在的问题及改造方案等问题。110kv变电站自动化技术改造的主要内容和应重点把握问题。

【关键词】变电站；自动化系统；存在问题；技术改造

1 进行综合自动化改造最终实现无人值班的必要性

近几年来，对原常规变电所进行技术改造和扩建增容的同时，大胆采用新技术、新设备，成功地进行了综合自动化改造，取得了显著的技术经济效益。

（1）解放生产力——精简变电运行人员；（2）减少停电时间，增加供电量，降低检修、运行维护管理费用；（3）提高安全生产水平；（4）推进农网技术进步。

2 常规变电所的特点

常规变电所即采用传统模式进行设计、建造和管理的变电所。常规变电所由于运行历史较长，技术较为成熟，且有一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理，因而能基本满足安全经济运行的要求。

2.1 场地特点

常规变电所由于采用系统模式进行建设，历而占地面积都相对较大。35kv变电所占地面积为1000～2000㎡，110kv变电所占地面积一般为4000～5000㎡。35kv～110kv常规变电所一般都有独立的配电室、控制室和值班员休息室等。职工宿舍一般都建在变电所

设备区域外，多与变电所仅一墙之隔。

2.2 设备特点

在改造的变电站中，一次设备的布置方式上，主变压器及其高压侧设备均为户外式布置，低压侧设备有户内和户外布置。常规110/35/10.5kv变电所，其中压侧配电装置有户外式也有户内式。采用的断路器基本上是充油式设备（多油断路器和少油断路器）。油断路器都有配套的操动机构并需要专用直流操作电源。继电保护装置均采用单功能的电磁式继电器组合而成，需要专用直流电源。直流电源多采用220v蓄电池组。

2.3 运行管理特点

常规变电所的运行管理为驻所值班和有人值班方式。35kv变电所一般为驻所值班，采用二人值班方式，110kv变电所一般为有人值班，采用多人值班方式。每班都要对设备进行巡视和表计抄录，并按24小时二班或三班进行轮换。因为变电值班工作单调且寂寞，而因值班员脱岗和擅自离岗的现象时有发生。调度值班员依靠电话由变电值班员报送得到的抄表数据误差较大，有的甚至带有人为因素的影响。

常规变电所采用的高压设备普遍采用充油式，如主变压器、所用变压器、电压互感器、电流互感器及断路器等，由于其密封材料的质量和寿命问题，渗漏油现象较为普遍。因户内设备带电体之间和带电体与接地部分的安全净距较小，一旦小动物进入配电室，很容易造成短路故障。另外，由于常规继电保护、操作机构、直流电

源、控制电缆及其接头等的产品质量和工艺质量方面的原因，一些变电所拒动、误动事故时有发生。

3 110kv变电站综合自动化系统存在的问题

3.1 电力管理体制与变电站综合自动化系统未能形成一个有机的整体。变电站远动与保护专业虽然有明确的专业设备划分,但其内部联系已经成为不可分割的整体,一旦有设备缺陷均需两个专业同时到达现场进行检查分析,这样极易造成推诿责任的情况,且两

专业衔接部分的许多缺陷问题成为“两不管地带”,不利于开展工作。

3.2 技术标准问题。目前变电站综合自动化系统的设计尚无统一的标准,这是当前迫切需要解决的问题。

3.3 运行维护人员水平低。目前,变电站综合自动化系统的部分管理和维护人员专业素质差,不能很好适应新形势下变电站综合自动化系统管理和维护需要,工作效率低,只求过得去,不求技术精,

工作缺乏积极性和创造性。

4 改造的技术方案

常规变电所进行综合自动化改造工作。（一）应集中在设备方面。变电所的设备主要分为两大部分，即一次设备和二次设备。为使常规变电所满足综合自动化运行管理模式的要求。改造工作一是进一步提高一次设备可靠性，二是对二次回路进行适当改造以求与远动/自动化设备配合运用。（二）改造的基本原则是：既要充分利用原有设备，又要能够适应微机远动/自动化系统；既要实现综合自

动化，又要满足安全经济运行的要求。（三）改造工作的主要内容是：尽量保留或改造原有一次设备；增装远动，自动化设备；对原有控制、保护信号回路进行适当改造。

5 110kv变电站自动化改造的内容及技术要求

5.1 一次设备的改造及技术要求

5.1.1 断路器的改造。主要是能实现无油化及遥控操作功能,提供可靠的断路器位置信号;断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防信号误发。

5.1.2 高压开关柜的改造。完善机械防止误操作措施,完善柜间距离。要求隔离物起绝缘支撑作用,要具有良好的阻燃性能;采用包绝缘护套的办法加强母线导体间、相对地间绝缘水平;采用额定电压12kv,最高工作电压75kv 的电流互感器,使之达到高压开关柜使用工况要求的绝缘水平。

5.1.3 过电压保护设备的改造。对变电站10kv中性点加装自动跟踪、自动调谐的消弧线圈或经小电阻接地;为减少变电站的运行维护工作量,降低残压,防止避雷器爆炸,变电站10kv 避雷器宜更换为无间隙金属氧化物避雷器。

5.1.4 主变压器辅助元件的改造。改造中性点隔离开关及操作机构,能实现遥控操作;对有载调压分接开关实现当地和远方遥控操作;实现主变温度远方测量及上传功能等。

5.2 二次设备的改造内容及技术要求

二次设备的改造内容要求:(1)断路器控制回路改造后,要简单、

可靠、无迂回接线,控制、保护、信号及测控单元电源分离;(2)断路器控制回路断线、失去控制电源时应实现远方报警,并保留控制回路故障信号;(3)保护回路单独设有熔断器的变电站,保护回路直流消失后,能远方报警;(4)重合闸装置要实现自动投退,在遥控和

当地操作合闸后,重合闸电源应自动投入,重合闸放电回路自动断开。在遥控和当地操作跳闸后,自动退出重合闸电源,同时重合闸装置自动放电。根据需要实现重合闸后加速和一次重合闸;(5)低频减负荷装置或其他系统稳定措施装置动作跳闸时,应自动闭锁重合闸;(6)断路器位置信号灯具改为发光二极管等节能灯具,提高可靠性;(7)加装遥控与就地跳、合闸闭锁回路;(8)对中央信号装置作必要改造。

6 110kv变电站自动化改造中应重点把握的问题

6.1 对一、二次设备进行改造

110kv 变电站改造为无人值班站后,需要稳定可靠的一、二次设备,只有可靠的设备才能使值班员避免疲于奔命,有充裕的时间进

行监控、操作和对设备故障、事故的处理。

6.2 完善四遥功能

有人值班变电站中一般具有遥信、遥测功能,但不具备遥控功能,其遥信、遥测功能只是为调度自动化服务。因调度所关注的遥信量相对较少,而无人值班后监控值班员对变电站运行情况的判断和处理就全部依赖监控系统。所以在无人值班改造中要充分考虑所采集的信息全面、够用,也要考虑遥控、遥调点的实用性,保证能够及时