智能站保护原理与调试
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
➢并在很前快苏发联展、到东电欧气各设国备和检我修国推 ➢广针应对用性并强延，续经到济现合在理
在线监测的必要性
预防性试验电压一般 最高10kV
设备运行电压为 110kV、220kV、 330kV、500kV或更 高
不能有效暴露某些绝 缘缺陷，真实反映设 备状态
➢对运行电压下才能暴露的绝缘缺陷，定期预防性试验手段不合理 ➢提高电力企业效率和降低生产成本
至跨间隔 设备如故
障录波
至跨间隔 设备如母
线保护
站控层交换机A 站控层交换机B
பைடு நூலகம்
测控装置A
过程层交换机
变电站 某间隔
保护装置B
至跨间隔 设备如故
障录波
至跨间隔 设备如母
线保护
测控装置B
过程层交换机
过程层 设备
合并单元A
智能操作箱A
合并单元B
智能操作箱B
一次设 备
电子式互感器光接口A
电子式互感器
断路器线圈组A
❖ 相互关系 ▪ 设备是基础，智能化是手段，可靠、高效是目的
传统变电站不足
CT、PT
缺点
互操作性
二次电缆
状态监视
三、数字化变电站关键技术
电子式互感器与传统电磁式互感器的比较
比较项目
传统电磁式互感器
电子式互感器
绝缘
复杂、造价高
简单、造价低
测量
有磁饱和、频带窄
无磁饱和、频带宽
精度与二次回路负载有关 二次回路负载不受限制
调试工作周期，使变电站不能按期投运； 并且给后期运行维护带来许多不便，给安 全生产带来很大的隐患
规约转换成本
第二部分 智能变电站的结构
传统变电站到数字化变电站的演变
二次设备和一次设备功能重新定位： 一次设备智能化
端子箱
电 S缆MV 光纤 ECT
MU
交
保
流
护
输 入
转 换
逻 辑
组IED 组
数字件化保件护
合并单元A
智能操作箱A
合并单元B
智能操作箱B
电子式互感器光接口A
电子式互感器
断路器线圈组A
电子式互感器光接口B 断路器
GOOSE、SMV均组网
断路器线圈组B
南网智能化变电站典型结构（组网）
国网智能化变电站典型结构：
站控层 设备
监控计算机A
监控计算机B
站控层 网络
间隔层 设备
过程层 网络
保护装置A
MU
智能单元
ECVT
电子式互感器 智能化开关
数字化变电站结构图
南网智能化变电站典型结构（组网）
站控层 设备
站控层 网络
间隔层 设备
过程层 网络
过程层 设备
一次设 备
监控计算机A
监控计算机B
站控层交换机A 站控层交换机B
保护装置A
监控装置A
变电站 某间隔
保护装置B
监控装置B
过程层交换机A
过程层交换机B
过程全部智能,其基本特征为设备智能化、通信网络化 、模型和通信协议统一化、运行管理自动化。
智能变电站分三层 结构，涵盖不同电 压系统。
一、智能变电站概况
❖ 智能变电站定义： ❖ 采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以
全站信息智能化、通信平台网络化、信息共享标准化 为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护 、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实 时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等 高级功能的变电站。
在线监测技术是状态检修的重要技术和经济手段
传统站互操作性的不足
❖ 二次设备缺乏统一的信息模型规范和通信标准。 ❖ 设备间联调复杂
为实现不同厂家设备的互连，必须 设当变置电大站量二的次规设约备选转择换不器同或厂保家护产品管时理， 机全站，自增动加化了系系统统设备复互杂联度调和试设成计了变、电调站 试投产和前维必护须的重难点度安排，的降一低项了复通杂信工作系，统常 的常因性为能设。备之间互联通信不畅等原因拖延
(CPU)
人机对话模件
A/D
电
开
缆
入GOOSE 开光纤
出
组
件
传统微机保护
智能终端
一次设备的智能化改变了传统变电站继电保护设备的结构：
1、AD变换没有了，代之以高速数据接口。
2、开关量输出DO、输入DI移入智能化开关，保护装置发布 命令，由一次设备的执行器来执行操作。
数字化变电站与传统变电站网络结构对比
电子式互感器光接口B
断路器
断路器线圈组B
保护直采直跳，测控组网
国网智能化变电站典型结构：
典型结构比较
❖采用网络方式，多了交换机环节，当交换 机出现问题，可能引发多个开关拒动，将 可能引发大事故。
一、智能变电站概况
❖ 智能变电站的四个基本特征 ▪ 智能设备：先进、可靠、集成、低碳、环保 ▪ 基本要求：全站信息智能、通信平台网络化、信息共 享标准化 ▪ 基本功能：自动完成信息采集、测量、控制、保护、 计量和监测等 ▪ 高级功能：可根据需要支持电网实时自动控制、智能 调节、在线分析决策、协同互动等
智能站保护原理与调试
一、传统变电站与智能变电站比较 二、智能变电站的结构 三、智能变电站典型设备介绍 四、智能变电站二次系统联调 五、智能变电站二次系统现场调试 六、智能变电站验收发现的问题
一、传统变电站与智能变电站比较
❖ 1、智能变电站的基本概念 ❖ 智能变电站是指变电站信息采集、传输、处理、输出
电气设备检修技术的三个阶段
事故检修
65根00据、年设代 70备以年状前代态，，确设定定备期检发预修生防策了检略故修障 或事故以后进行检修
定期检修
状态检修➢➢➢➢➢➢行 ➢舰 ➢接 代 物设 设 修 设通 以起 18器90近 的价计 复备 备过 牺源的年7新 浪，8裕 容比 停定 牲于设代艇年造设 费较 运量 易6期 企备在设开0成备简 影大检 业核年备始了的单 响修 的工代检应状不不，自业美修用态必大设身中国于要备经推航美的能济广空国人恢利应工海、复益用业军财到为，飞
信号输出
模拟量
数字量、可共享
运行安全
CT不能开路，VT不能短路， VT易产生铁磁谐振
无此类问题
网络替代传统电缆
二次回路
二次回路原因造成继电保护不正确动作十分 突出：
❖各种干扰源通过控制电缆耦合 ❖直流接地或交流混进直流造成的继电保护
不正确动作
设备状态自检
目前国内大多数变电站的一次设备都没有配 备状态监视设备，少数变电站安装了一次设 备状态监视设备，但由于对外通信接口和协 议不统一，往往自成体系，不易接入变电站 自动化系统，无法实现信息共享，也不容易 实现状态检修。
站控层 间隔层
工作站1 工作站2 远动站 GPS
工作站1 工作站2 远动站 GPS
PS系列 保护
PSR系列 测控
其他 IED
IEC60870 IEC61850 -5-103
MMS
U系列 保护
U系列 测控
其他 IED
过程层
CT/PT
传统开关
传统互感器 传统开关
传统变电站结构图
电缆
光缆
采样值+GOOSE
在线监测的必要性
预防性试验电压一般 最高10kV
设备运行电压为 110kV、220kV、 330kV、500kV或更 高
不能有效暴露某些绝 缘缺陷，真实反映设 备状态
➢对运行电压下才能暴露的绝缘缺陷，定期预防性试验手段不合理 ➢提高电力企业效率和降低生产成本
至跨间隔 设备如故
障录波
至跨间隔 设备如母
线保护
站控层交换机A 站控层交换机B
பைடு நூலகம்
测控装置A
过程层交换机
变电站 某间隔
保护装置B
至跨间隔 设备如故
障录波
至跨间隔 设备如母
线保护
测控装置B
过程层交换机
过程层 设备
合并单元A
智能操作箱A
合并单元B
智能操作箱B
一次设 备
电子式互感器光接口A
电子式互感器
断路器线圈组A
❖ 相互关系 ▪ 设备是基础，智能化是手段，可靠、高效是目的
传统变电站不足
CT、PT
缺点
互操作性
二次电缆
状态监视
三、数字化变电站关键技术
电子式互感器与传统电磁式互感器的比较
比较项目
传统电磁式互感器
电子式互感器
绝缘
复杂、造价高
简单、造价低
测量
有磁饱和、频带窄
无磁饱和、频带宽
精度与二次回路负载有关 二次回路负载不受限制
调试工作周期，使变电站不能按期投运； 并且给后期运行维护带来许多不便，给安 全生产带来很大的隐患
规约转换成本
第二部分 智能变电站的结构
传统变电站到数字化变电站的演变
二次设备和一次设备功能重新定位： 一次设备智能化
端子箱
电 S缆MV 光纤 ECT
MU
交
保
流
护
输 入
转 换
逻 辑
组IED 组
数字件化保件护
合并单元A
智能操作箱A
合并单元B
智能操作箱B
电子式互感器光接口A
电子式互感器
断路器线圈组A
电子式互感器光接口B 断路器
GOOSE、SMV均组网
断路器线圈组B
南网智能化变电站典型结构（组网）
国网智能化变电站典型结构：
站控层 设备
监控计算机A
监控计算机B
站控层 网络
间隔层 设备
过程层 网络
保护装置A
MU
智能单元
ECVT
电子式互感器 智能化开关
数字化变电站结构图
南网智能化变电站典型结构（组网）
站控层 设备
站控层 网络
间隔层 设备
过程层 网络
过程层 设备
一次设 备
监控计算机A
监控计算机B
站控层交换机A 站控层交换机B
保护装置A
监控装置A
变电站 某间隔
保护装置B
监控装置B
过程层交换机A
过程层交换机B
过程全部智能,其基本特征为设备智能化、通信网络化 、模型和通信协议统一化、运行管理自动化。
智能变电站分三层 结构，涵盖不同电 压系统。
一、智能变电站概况
❖ 智能变电站定义： ❖ 采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以
全站信息智能化、通信平台网络化、信息共享标准化 为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护 、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实 时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等 高级功能的变电站。
在线监测技术是状态检修的重要技术和经济手段
传统站互操作性的不足
❖ 二次设备缺乏统一的信息模型规范和通信标准。 ❖ 设备间联调复杂
为实现不同厂家设备的互连，必须 设当变置电大站量二的次规设约备选转择换不器同或厂保家护产品管时理， 机全站，自增动加化了系系统统设备复互杂联度调和试设成计了变、电调站 试投产和前维必护须的重难点度安排，的降一低项了复通杂信工作系，统常 的常因性为能设。备之间互联通信不畅等原因拖延
(CPU)
人机对话模件
A/D
电
开
缆
入GOOSE 开光纤
出
组
件
传统微机保护
智能终端
一次设备的智能化改变了传统变电站继电保护设备的结构：
1、AD变换没有了，代之以高速数据接口。
2、开关量输出DO、输入DI移入智能化开关，保护装置发布 命令，由一次设备的执行器来执行操作。
数字化变电站与传统变电站网络结构对比
电子式互感器光接口B
断路器
断路器线圈组B
保护直采直跳，测控组网
国网智能化变电站典型结构：
典型结构比较
❖采用网络方式，多了交换机环节，当交换 机出现问题，可能引发多个开关拒动，将 可能引发大事故。
一、智能变电站概况
❖ 智能变电站的四个基本特征 ▪ 智能设备：先进、可靠、集成、低碳、环保 ▪ 基本要求：全站信息智能、通信平台网络化、信息共 享标准化 ▪ 基本功能：自动完成信息采集、测量、控制、保护、 计量和监测等 ▪ 高级功能：可根据需要支持电网实时自动控制、智能 调节、在线分析决策、协同互动等
智能站保护原理与调试
一、传统变电站与智能变电站比较 二、智能变电站的结构 三、智能变电站典型设备介绍 四、智能变电站二次系统联调 五、智能变电站二次系统现场调试 六、智能变电站验收发现的问题
一、传统变电站与智能变电站比较
❖ 1、智能变电站的基本概念 ❖ 智能变电站是指变电站信息采集、传输、处理、输出
电气设备检修技术的三个阶段
事故检修
65根00据、年设代 70备以年状前代态，，确设定定备期检发预修生防策了检略故修障 或事故以后进行检修
定期检修
状态检修➢➢➢➢➢➢行 ➢舰 ➢接 代 物设 设 修 设通 以起 18器90近 的价计 复备 备过 牺源的年7新 浪，8裕 容比 停定 牲于设代艇年造设 费较 运量 易6期 企备在设开0成备简 影大检 业核年备始了的单 响修 的工代检应状不不，自业美修用态必大设身中国于要备经推航美的能济广空国人恢利应工海、复益用业军财到为，飞
信号输出
模拟量
数字量、可共享
运行安全
CT不能开路，VT不能短路， VT易产生铁磁谐振
无此类问题
网络替代传统电缆
二次回路
二次回路原因造成继电保护不正确动作十分 突出：
❖各种干扰源通过控制电缆耦合 ❖直流接地或交流混进直流造成的继电保护
不正确动作
设备状态自检
目前国内大多数变电站的一次设备都没有配 备状态监视设备，少数变电站安装了一次设 备状态监视设备，但由于对外通信接口和协 议不统一，往往自成体系，不易接入变电站 自动化系统，无法实现信息共享，也不容易 实现状态检修。
站控层 间隔层
工作站1 工作站2 远动站 GPS
工作站1 工作站2 远动站 GPS
PS系列 保护
PSR系列 测控
其他 IED
IEC60870 IEC61850 -5-103
MMS
U系列 保护
U系列 测控
其他 IED
过程层
CT/PT
传统开关
传统互感器 传统开关
传统变电站结构图
电缆
光缆
采样值+GOOSE