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220千伏及以下变电站实施无人值班集中监控技术原则
220千伏及以下变电站
实施无人值班集中监控技术原则 1、主题内容与适用范围
本原则规范了我省220千伏及以下变电站实施无人值班集中监控的实现方式、信息量采集原则、设备选择与改造等方面的内容,适用于我省220kV及以下变电站的新建和改造。
本原则与上级文件规定相抵触部分,以上级文件为准。
2、有关定义
2.1监控中心是指远方集中控制和监视无人值班变电站运行的场所。
2.2无人值班变电站是指变电站站内不需要有人值班,由其所归属的集中监控中心通过有关自动装置对该变电站实行遥测、遥信、遥控、遥调(和遥视)的变电站。
2.3操作队人员是指负责变电站的设备巡视、检查、倒闸操作、事故处理以及运行维护工作的人员。
3、无人值班站的实现方式
3.1 无人值班变电站的监控一般由以下三种方式实现: 1)监控中心设在多个变电站(分片设置); 2)监控中心设在集中控制中心; 3)监控中心与调度合设在一起。
监控中心对无人值班站具有“四遥”功能,接受调度指挥。无人值班站较多或含有220kV变电站时,不提倡监控中心与调度合设在一起。各单位可根据实际情况采取合适的方式,建议监控中心与操作队合并,实行分片集中监视与控制的方式。3.2 运行巡检实现方式
3.2.1对于监控中心设在变电站的方式,操作队人员既负责本站的运行巡检,又负责集中监控范围内变电站的运行巡检。操作队人员既是控制者,又是集中监控范围内变电站的运行巡检者,24小时有人值班,并接受调度指挥。
3.2.2对于监控中心为一个独立集中控制中心的方式,监控中心24小时有人值班,负责无人值班站的远方控制与监视,并接受调度指挥,操作队人员负责无人值班站的巡检,并接受调度和监控中心指挥。
3.2.3对于监控中心设在相应调度的方式,调度员负责无人值班站的远方控制与监视,操作队24小时有人值班,操作队人员负责无人值班站的巡检,并接受调度指挥。
3.3技术实现方式
3.3.1新建变电站二次设备采取分散安装方式,即以一个电气回路为一个控制单元,每个单元的微机模块分散就地安装在设备的控制柜中,对前置机赋予测量、控制、保护功能,并配I/O单元接口与中央通讯处理机以光缆串行连接;或采用分散集中的方式,即以一个电气连接为一个控制单元,进行相对集中控制。3.3.2老站改造应立足设备现状,通过简易改造,实现无人值班;改造应以实现变电站综合自动化为目标,用计算机局域网或串口通信代替信号(部分直至全部)的电缆连接,逐步取消传统的控制屏、中央信号屏、变送器屏等。
4、信息量配制原则
4.1各变电站采集数据要满足供电可*性、设备可用率、电压合格率、线损、电能电量等生产管理的要求,做到全方位、实时监控,确保电网、设备安全运行。4.2采集信息量最低配置原则: 4.2.1遥信部分
为方便起见,将变电站划分为:线路(旁路)单元、主变压器单元、母线单元、电容器单元、中央信号及其他单元。4.2.1.1 线路(旁路)单元 1)断路器位置信号
2)隔离开关位置信号(新建站)3)断路器操作机构异常信号 4)断路器控制回路断线信号 5)主保护动作信号 6)后备保护动作信号
7)保护、重合闸异常信号
8)收发讯机(光端机)装置异常信号 9)重合闸动作信号
10)断路器三相位置不一致 11)SF6气压低 12)SF6低压闭锁
13)油泵频繁启动(越限报警)4.2.1.2 主变压器单元 1)各侧断路器位置信号
2)各侧隔离开关位置信号(含中性点地刀)3)有载调压开关位置信号
4)各侧断路器操作机构异常信号 5)冷却系统异常信号 6)冷却器全停信号 7)控制回路断线信号
8)主变油位及压力异常信号 9)消弧线圈异常信号 10)油、绕组温度高信号 11)交流回路断线信号 12)主保护动作信号 13)后备保护动作信号 14)保护异常信号 15)过负荷信号
16)轻瓦斯动作信号 17)调压装置异常信号 18)SF6气压低 19)SF6低压闭锁
20)油泵频繁启动(越限报警)21)防爆信号
22)辅助冷却器投入信号
4.2.1.3 母线单元 1)断路器位置信号 2)隔离开关位置信号 3)母线保护动作信号 4)控制回路断线信号 5)保护装置异常信号
6)断路器操作机构异常信号 7)母线保护动作信号 8)交流回路断线信号 9)SF6气压低 10)SF6低压闭锁
11)油泵频繁启动(越限报警)4.2.1.4 电容器单元 1)断路器位置信号
2)电容器保护动作信号 3)交流回路断线信号 4)控制回路断线信号 5)差动信号
4.2.1.5 中央信号单元 1)事故总信号 2)预告总信号 3)直流接地信号
4)直流系统异常信号
5)10千伏、35千伏系统接地信号 6)控制电源消失信号
7)PT二次回路异常信号(含电能表)8)故障录波器动作信号 9)故障录波器异常信号 10)低周减载装置动作信号 11)低周减载装置异常信号
12)备用电源自投装置动作信号 13)备用电源自投装置异常信号 14)站用电系统异常信号 15)硅整流器故障 4.2.1.6 其它
1)消防及安全防护装置动作信号 2)远动、通讯终端异常信号 3)防误闭锁系统异常信号
4)控制方式有遥控转为当地控制的信号 5)消防报警信号 6)大门打开信号 7)防盗报警信号
8)GIS设备的有关信号
9)地下变电站有害气体报警信号
4.2.2 遥测量
1)220kV、110kV线路有功、无功、电流
2)35kV线路有功、无功、电流;10kV线路电流 3)220kV、110kV母线三相电压
4)35kV、10kV母线线电压Uab,相电压Uan、Ubn、Ucn 5)分段、母联电流,旁路有功、无功、电流 6)电容器三相电流、无功
7)主变各侧有功、无功、电流 8)直流电压 9)变压器油温
10)站用变低压侧三相电压 11)电能表 4.2.2 遥控 1)高压断路器
2)主变中性点接地刀闸 3)GIS设备隔离开关 4)收发讯信号复归 5)接地信号复归
6)220 kV隔离开关(新建站)7)故障录波器复归 8)无功补偿装置投切 9)保护及自动装置投切 4.2.3 遥调
1)变压器分接开关(为备用调压措施)2)消弧线圈分接开关 4.2.4 遥视信息:
1)图像:大门监视、主变、线路总体、母线、室内 2)语音:提供一路语音(双向)
3)环境量:温度、湿度、门碰、红外传感器量
4)报警:温度超高限、湿度超高限、闯入报警、烟雾报警 4.3信息量输入方式及要求
4.3.1模拟量采集:除温度、直流电压通过变送器输入外,其余电气量应采用交流采样;对于要作合闸同期检测的断路器,应采集同期电压。
4.3.2开关量采集:一般通过无源接点的方式采集;对改造站,在去掉控制屏、中央信号屏后,原光字牌信号、保护及自动装置的信号应全部接入监控系统。4.3.3智能装置的信息:凡带有通信接口的智能装置,其信息的采集和处理均应通过局域网或串口来进行,对于不能用通信方式采集的信号,可采用硬接线方式接入。
5设备选择与改造 5.1一次设备
5.1.1新建无人值班变电站主接线应满足供电可*、运行灵活、操作检修方便、节约投资、便于扩建和利于远方控制的要求。一次设备要选用性能优良、运行稳定的免维护或少维护产品。
5.1.2对于老站改造,对事故频发、影响运行的设备,必须更换。
5.1.3不采用或少采用充油设备,逐步提高设备无油化率。新建站选用真空或SF6断路器。
5.1.4断路器和220kV隔离开关具备就地、远方电动操作和就地手动操作功能,GIS设备隔离开关具备就地和远方电动操作功能,就地和远方操作能相互闭锁。5.1.5 110kV及以下和220kV带10kV出线的变电站选用有载调压主变压器,满足无功电压管理的要求。5.2继电保护及辅助设备
5.2.1继电保护及辅助设备应选用全微机式性能稳定、质量可*的产品。产品的技术性能必须满足《山东电网继电保护配置原则》《山东电网继电保护及安全自动装置入网管理办法》等有关规定的要求。继电保护除本身功能外,还应具备以下功能: ①故障记录报告,且掉电保持
②时钟校时(中断或广播式或其他方式)
③实时显示保护主要状态(功能投入情况及输入量值等)
④与监控系统采用标准规约通讯,主动上传故障信息、动作信息、动作值、诊断信息及历史事件,接收监控系统命令。
5.2.2故障录波器应选用有远传功能的设备,自动将录波图传送到调度。
5.2.3站用电系统有备用电源自动投入装置,双电源应互为备用,保证电源消失及设备故障时能自动投入备用电源。
5.2.4选用高频开关直流电源系统,能够实现工作电源与备用电源无缝自动投切。能自动稳压运行,并有交流电源自恢复功能;采用免维护蓄电池,容量满足事故放电3小时以上。5.3 监控系统
5.3.1 变电站的监控系统应具备完善的“四遥”功能,并配备数据通讯接口。5.3.2同步检测断路器两侧电压的幅值、相位和滑差,并发出同期合闸启动和停止信号,此功能分为手动和自动两种方式实现,一般应具有两种方式供选择。同期装置可以是独立的设备。
5.3.3一些固定操作(停母线、变压器等),应逐步实现自动操作功能。
5.3.4可以实现远方查询、投停保护和自动装置的功能,此功能应具有远方/当地闭锁措施。
5.3.5变电站监控系统和电网调度自动化系统主站的各项技术指标至少应满足《地区电网调度自动化功能规范》的要求。
5.3.6通信规约为IEC870-
5、DNP3.0等具有主动上报功能的规约或主站可接收的规约。网络传输协议应满足DL476-92实时数据应用层协议或国际标准。5.4通信
5.4.1通道应具备两条独立的通信传输路径或两种通信方式传送自动化等信息;应装设维修人员电话通道;
5.4.2 以220kV中心变电站为基础,建立满足要求的SDH/ATM 自愈光纤通信网。5.4.3 以220kV末端变电站或110kV中心变电站为基础,建立满足要求的PDH(SDH)环形光纤通信网。
5.4.4 以110kV末端变电站或35kV变电站为基础,建立PDH(SDH)光纤数字通道。
5.4.5 每个变站应有2×2Mb/s的容量。一个用于工业电视的传输,一个用于遥信、遥测、遥调、遥控及维护电话通道。
5.4.6 应根据系统保护的要求配置保护通道。
5.4.7 应将光纤通信的中心站建在各地区的通信网管中心,并建立相应的网管系统。
5.4.8 在地区网管中心与各个监控中心建立相应容量的光纤通信通道;或将监控中心规划在光纤自愈环内。
5.5无人值班变电站应装设远方监视系统(工业电视监视系统),实现变电站非盲监视。5.6 调压
110kV、35kV无人值班站必须装设就地无功电压综合自动调整装置,考虑到通道及遥测量正确率等因素,调度自动化系统中的调压方式为备用措施,就地无功电压自动调整与调度自动化调压能互相闭锁。220kV变电站也应逐步实现就地自动调整。5.7防火
1)变电站必须装设火灾报警装置。
2)监控中心有火警电话,必须保证能及时与消防部门取得联系。3)防火及火灾探测报警装置应符合《火力发电厂及变电所设计防火规范》的规定。4)主变压器消防装置采用排油充氮灭火装置。5.8防盗
1)以技术措施为主,如:摄像系统、红外探测、门磁开关等。2)对老站要进行改造,加防盗门窗等,并达到防盗目的。
3)新上变电站,都要按无人值守的标准设计,不留窗少设门等。6其它
6.1 新建的220kV及以下变电站必须按无人值班设计、建设;运行的220kV及以下变电站,必须制定计划,逐步改造为无人值班站,实现无人值班;偏远农村变电站也应实现无人值班,对通信确有困难的可采取营配合一方式。
6.2经过验收的自动化系统、监控中心、无人值班变电站必须试运行半年,试运行期间变电站应有值班人员值班,调度、操作方式可按无人值班站运作。试运行半年后,无人值班变电站所在单位应作出运行总结,提交验收小组审核。110kV及以下、220kV终端无人值班变电站由所在局主管领导批准投入正式运行;220kV中心无人值班变电站由所在局向省局生技部提出申请,省局生技部会同有关部门提出审查意见报局主管批准后,方可投入正式运行。
6.3 无人值班变电站建设改造、运行维护、操作、检修必须遵守《电业安全工作规程》。如无人值班变电站实际工作确实存在与现行《电业安全工作规程》不相适应的部分,必须向省局安监部提出,经省局安监部批准后才能实行。本规定2000年11月颁布,自2001年1月1日起执行。本技术原则由山东电力集团公司生产技术部负责解释。