变电站综合自动化概述36-雷栋牵引变电所概念(16)主要内容第一节 变电所综合自动化的概念及特点1）变电站综合自动化系统的概念 2）变电站实现综合自动化的特点优越性第二节 变电所综合自动化系统的基本功能1）监控子系统功能2）微机保护子系统功能3）电压、无功综合控制子系统功能4）备用电源自投控制功能5）变电所综合自动化系统的通信功能 牵引变电所概念(16)变电站综合自动化系统的概念 牵引变电所概念(16)概念 v变电站综合自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能 牵引变电所概念(16)概念v变电站综合自动化系统，即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。因此，变电站综合自动化是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用。 牵引变电所概念(16)特征 A.功能综合化B.结构微机化C.操作监视屏幕化D.运行管理智能化E.通信网络化牵引变电所概念(16)优点A. 以全微机化的新型二次设备替代常规设备，尽量做到硬件资源、信息资源共享。B.用不同的模块软件实现常规设备的各种功能，C.用计算机局域网代替大量信号电缆的连接，D.用主动模式代替常规的被动模式，E.简化了变电站二次部分的硬件配置，减轻了安装施工和运行维护工作量，降低了变电站总造价和运行费用，使变电运行更安全、可靠，为提高运行管理自动化水平打下了基础 牵引变电所概念(16) 变电站实现综合自动化 的优越性 牵引变电所概念(16)1.提高供电质量，提高电压合格率提高供电质量，提高电压合格率 2.提高变电站的安全、可靠运行水平。提高变电站的安全、可靠运行水平。 3.提高电力系统的运行、管理水平。提高电力系统的运行、管理水平。 ；4.缩小变电站占地面积，降低造价，减少总缩小变电站占地面积，降低造价，减少总投资投资 。5.减少维护工作量，减少值班员劳动，实现减少维护工作量，减少值班员劳动，实现减人增效减人增效 牵引变电所概念(16)变电站综合自动化系统的功能变电站综合自动化系统的功能变电站综合自动化系统的基本功能体现在下述变电站综合自动化系统的基本功能体现在下述5个子系统的功能中：个子系统的功能中：1. 1. 监控子系统监控子系统 (1) (1) 数据采集数据采集 对供电系统运行参数的在线实时采集是变电所自动化系统的基本功能之一，变对供电系统运行参数的在线实时采集是变电所自动化系统的基本功能之一，变电站的数据包括模拟量、开关量和电能量。电站的数据包括模拟量、开关量和电能量。 （2 2）数据处理与记录）数据处理与记录 数据处理的内容为电力部门和用户内部生产调度所要求的数据。数据处理的内容为电力部门和用户内部生产调度所要求的数据。 1) 1) 变电所运行参数的统计、分析与计算变电所运行参数的统计、分析与计算 2) 2) 变电所内运行参数和设备的越限报警及记录变电所内运行参数和设备的越限报警及记录 3) 3) 变电所内的事件记录变电所内的事件记录 牵引变电所概念(16)变电站综合自动化系统的功能变电站综合自动化系统的功能（3 3） 运行监视运行监视 运行监视即对采集到的反映变电所运行状况和设备状态的数据进行自动监视运行监视即对采集到的反映变电所运行状况和设备状态的数据进行自动监视。（4 4） 故障录波和测距、故障记录故障录波和测距、故障记录 故障录波与测距故障录波与测距 110kV110kV及以上的重要输电线路距离长、发生故障影响大，必须尽快查找出故障及以上的重要输电线路距离长、发生故障影响大，必须尽快查找出故障点，以便缩短修复时间，尽快恢复供电，减少损失。点，以便缩短修复时间，尽快恢复供电，减少损失。 故障记录故障记录 35kV35kV和和10kV10kV的配电线路很少专门设置故障录波器，为了分析故障方便，可设的配电线路很少专门设置故障录波器，为了分析故障方便，可设置简单故障记录功能。置简单故障记录功能。 故障记录是记录继电保护动作前后与故障有关的电流量和母线电压。故障记录是记录继电保护动作前后与故障有关的电流量和母线电压。 牵引变电所概念(16)变电站综合自动化系统的功能变电站综合自动化系统的功能（5 5） 事故顺序记录与事故追忆事故顺序记录与事故追忆 事故顺序记录就是对变电所内的继电保护、自动装置、断路器等在事故时动事故顺序记录就是对变电所内的继电保护、自动装置、断路器等在事故时动作的先后顺序自动记录。作的先后顺序自动记录。 事故追忆是指对变电所内的一些主要模拟量，如线路、主变压器的电流、有事故追忆是指对变电所内的一些主要模拟量，如线路、主变压器的电流、有功功率、母线电压等，在事故前后一段时间内作连续测量记录。功功率、母线电压等，在事故前后一段时间内作连续测量记录。 （6 6） 控制及安全操作闭锁控制及安全操作闭锁 操作人员可通过显示器屏幕对断路器、隔离开关进行分、合闸操作；对变操作人员可通过显示器屏幕对断路器、隔离开关进行分、合闸操作；对变压器分接头进行调节控制；对电容器组进行投、切控制。并且所有的操作控制均压器分接头进行调节控制；对电容器组进行投、切控制。并且所有的操作控制均能就地和远方控制、就地和远方切换相互闭锁，自动和手动相互闭锁。能就地和远方控制、就地和远方切换相互闭锁，自动和手动相互闭锁。 操作闭锁包括以下内容：操作系统出口具有断路器分、合闸闭锁功能。操作闭锁包括以下内容：操作系统出口具有断路器分、合闸闭锁功能。牵引变电所概念(16)变电站综合自动化系统的功能变电站综合自动化系统的功能(7) (7) 人机联系功能人机联系功能(8) (8) 谐波分析与监视谐波分析与监视牵引变电所概念(16)变电站综合自动化系统的功能变电站综合自动化系统的功能2. 2. 微机保护子系统微机保护子系统变电站综合自动化系统中的微机继电保护主要包括：变电站综合自动化系统中的微机继电保护主要包括： 输电线路保护；输电线路保护； 电力变压器保护；电力变压器保护； 母线保护；母线保护； 电容器保护；电容器保护； 小电流接地系统自动选线；小电流接地系统自动选线； 自动重合闸等。自动重合闸等。 牵引变电所概念(16)对微机保护的要求：对微机保护的要求： (1)系统的继电保护按被保护的电力设备单元系统的继电保护按被保护的电力设备单元(间隔间隔)分别独立设置，分别独立设置，直接由相关的电流互感器和电压互感器输入电气量直接由相关的电流互感器和电压互感器输入电气量，然后由触点输出，然后由触点输出，直接操作相应断路器的跳闸线圈。直接操作相应断路器的跳闸线圈。 (2)保护装置设有保护装置设有通信接口，通信接口，供接入站内通信网，在保护动作后向变电供接入站内通信网，在保护动作后向变电站层的微机设备提供报告等，站层的微机设备提供报告等，但继电保护功能完全不依赖通信网。但继电保护功能完全不依赖通信网。 (3)为避免不必要的硬件重复，以提高整个系统的可靠性和降低造价，为避免不必要的硬件重复，以提高整个系统的可靠性和降低造价，可以配给保护装置其他一些功能，可以配给保护装置其他一些功能，但不应降低保护装置的可靠性。但不应降低保护装置的可靠性。牵引变电所概念(16)电压、无功综合控制子系统电压、无功综合控制子系统在运行中，能实时控制电压在运行中，能实时控制电压/无功的基本手段是有载无功的基本手段是有载调压变压器的分接头调档调压变压器的分接头调档和无功补偿电容器组的投和无功补偿电容器组的投切。切。多采用一种九区域控制策多采用一种九区域控制策略进行电压略进行电压/无功自动控无功自动控制。制。牵引变电所概念(16)备用电源自动投入子系统备用电源自动投入子系统备用电源自动投入：备用电源自动投入： 当工作电源因故障被断开后，能自动而迅速的将备用电当工作电源因故障被断开后，能自动而迅速的将备用电源投入，保证用户连续供电的一种装置，称备用电源自动投源投入，保证用户连续供电的一种装置，称备用电源自动投入装置。入装置。 发电厂、变电所中都设有备用电源，此外一些重要的工发电厂、变电所中都设有备用电源，此外一些重要的工矿企业用户为保证供电的可靠性也设置了备用电源。矿企业用户为保证供电的可靠性也设置了备用电源。v 备用电源自动投入已成为变电站综合自动化系统的基本备用电源自动投入已成为变电站综合自动化系统的基本功能之一。功能之一。牵引变电所概念(16)备用电源自动投入装置的作用与类型备用电源自动投入装置的作用与类型 作用作用：用于两路及以上电源进线的变配电所中，：用于两路及以上电源进线的变配电所中，提高供电可靠性。提高供电可靠性。 v工作电源与备用电源的接线方式可分为两大工作电源与备用电源的接线方式可分为两大类：类：v明备用明备用: 在正常时，备用电源不投入工作，在正常时，备用电源不投入工作，只有在工作电源发生故障时才投入工作。只有在工作电源发生故障时才投入工作。v暗备用暗备用: 在正常时，两电源都投入，互为备在正常时，两电源都投入，互为备用。用。 牵引变电所概念(16)对备用电源自动投入装置的基本要求对备用电源自动投入装置的基本要求v1）不论什么原因失去工作电源，）不论什么原因失去工作电源，APD都能迅都能迅速起动并投入备用电源；速起动并投入备用电源；v 2）必须在工作电源确已断开、而备用）必须在工作电源确已断开、而备用电源电压也正常时，才允许投入备用电源；电源电压也正常时，才允许投入备用电源；v 3）APD应只动作一次，以免将备用电应只动作一次，以免将备用电源重复投入永久性故障回路中；源重复投入永久性故障回路中；v 4）当电压互感器二次回路断线时，）当电压互感器二次回路断线时，APD不应误动作。不应误动作。牵引变电所概念(16)通信子系统通信子系统通信功能包括通信功能包括站内现场级间的通信站内现场级间的通信和和变电站自变电站自动化系统与上级调度的通信动化系统与上级调度的通信两部分两部分。牵引变电所概念(16)