供電綜合自動化系統在配電所改造中的應用

馬文巖

摘要：隨著電力電子技術的發展，供電綜合自動化系統因其全新開放式的平臺，進入變配電系統，本文介紹了北京DVP微機綜合保護系統在齊車公司10KV供電系統中的應用，簡述了微機保系統的組成，保護功能，與傳統的常規保護比較所具有的優點。

關鍵詞：繼電保護 ; 常規保護; 綜合自動化系統; 系統配置

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

我公司第三配電所始建于1984年，運行至今已有20多年，配電系統為三路10KV專線供入，18路10KV出線供出，擔負著我公司多個單位的供電任務。原配電系統采用的是電磁型繼電保護裝置，由于長時間運行，設備陳舊老化，故障率高，供電可靠性低。做為110KV變電所的配套工程，公司決定采用北京DVP微機綜合保護系統對第三配電所進行配電綜合自動化改造。

1 、原有配電系統的弊端

公司原有配電系統采用的是電磁型繼電保護系統，多采用繼電器組合而成，如過流繼電器、時間繼電器、中間繼電器等來實現保護功能，經過多年的使用和維護經驗總結有如下缺點：

(1)、采用的繼電器觸點多，降低了保護的靈敏度和可靠性。

(2)、調試、檢修復雜，一般要停電才能進行，如出現故障將很難找到故障點，修復時間長，影響生產。

(3)、靈活性差，保護定值修改要停電在繼電器上調節，有時還要更換繼電器。

(4)、使用壽命不長，由于繼電器線圈的老化與發熱問題將直接影響保護的可靠動作。

（5）、數據不能遠方傳輸與監控，，無法實行遠程控制，不具備聯網功能。

（6）、常規繼電保護已經逐漸淘汰，很多繼電器已經停止生產，備件采購困難。

（7）、運行維護工作量大，設備的運行成本比微機綜合保護系統要高。

2 、綜合自動化系統的優勢

針對我公司繼電保護裝置的現狀，通過考察和比較，選用北京DVP自動化公司的DVP-9000系列綜合自動化系統。它具有以下特點和優勢：

（1）、采用間隔層、通信層、監控層分層分布式的結構方式，使用多個功能模塊，實現各種繼電保護和變電站的測量、實時數據采集、運行工況監視、控制操作、自動控制功能及遠動功能。

（2）、間隔層由若干相對獨立的功能單元組成。各功能單元集保護、控制、測量、遠動功能于一體;各功能單元與通信管理機通過RS485等現場總線進行通信。通信管理機通過以太網接口與當地監控系統進行通信，并可經Modem或光端機與上級調度相連，主要完成規約處理轉換，數據或命令的轉發及遠動功能。

（3）、在功能上系統實現全部變電站監測控制功能（SCADA）;采用開放式支撐平臺技術，具有分布式運行管理環境;采用商用數據庫作為歷史數據庫進行數據的存取和查詢，提高安全性和可靠性;實時數據傳送采用基于TCP/IP的客戶/服務器技術;各個應用軟件模塊通過總線進行實時數據交換。

（4）、自動化微機綜合保護系統采用各種電力邏輯運算來實現保護功能，所以只需要采集線路上的電流電壓等少量信息，簡化了接線與布線工作

（5）、自動化微機綜合保護系統采用計算機控制功能，保護定值、保護功能、保護手段采用程序邏輯，這樣可以隨時修改保護參數，修改保護功能。

（6）、自動化微機綜合保護系統還具備通訊功能，可以通過網絡把用戶需要的各種數據傳輸到監控中心，進行集中調度。

（7）、自動化微機綜合保護系統具備時鐘同步功能，對于故障可以記錄，采用故障波形記錄的方式把故障記錄下來，便于對故障的分析判斷。

3、改造實施步驟及調試

（1）、改造實施步驟

企業內部的改造項目，受到生產影響不能隨意停電，為了保證公司相關單位的生產，項目組遍制了詳盡的施工計劃，還采取了高壓倒環行供電，低壓聯絡運行的供電運行方式，并利用起早或午休時間間歇停電等方法進行施工。未改造的線路開關柜扔要留部分操作功能，首先要明確原有系統所有串柜線的走向并確定定哪些串柜線去掉、哪些串柜線保留。我們總結出實際操作時每塊盤停電后都要經過以下六個步驟的施工：（1）停下控制、信號照明及電壓回路的電源的，確保沒有帶電的回路。（2）拆下保留的導線，更換上清晰的線號。（3）卸下開關柜上原來的繼電保護門，安裝上帶有微機測控裝置的新門。（4）拆除柜內原有的繼電器等電氣原件，并更換柜內的接線端子排。（5）將不用的導線從柜內清出留用的保存在地溝內，并連接好柜內及串柜的所有導線。（6）向微機測保裝置輸入保護整定數值及保護投入設置，開關控制方式和系統設置，對開關柜進行調試。有時為了縮短停電時間，減少故障機率還采取在端子排上短接高壓電流互感器的二次線路，不用停電拆卸更換柜門的方式進行施工。

（2）、運行前的調試

2.1、對公共屏直流柜，交流柜進行調試

裝置電源回路：電壓等級（220V±20％），正級接入裝置端子24正電源，負極接入端子23負電源，其正負與電壓等級要保證正確無誤。

控制電源回路：電壓等級（220V±20％），其正負與電壓等級要保證正確無誤。

信號輸入回路：電壓等級（220V±20％），其正負與電壓等級要保證正確無誤。

2.2所有開關均在關位。

2.3裝置電源與控制電源送電。

控制電源開關在分位，用萬用表檢查輸入側電壓正負極是否正確，然后檢查開關輸出側的正負是否與裝置上的控制電源正負相符、無短路，正確后送上控制開關，此時裝置分位信號燈亮。

傳動檢查。此時開關柜信號燈為分閘燈亮，把轉換開關轉到手動位置，進行合、分閘檢查。如果不能進行正常分、合，應檢查機構內部輔助、觸點是否正確，能夠正常分合后，把轉換開關轉到遙控位置，從裝置上進行遙控分、合檢查。

電流、電壓：檢測電壓時先送上PT柜，再用萬用表測量線電壓和相電壓，查看測量值是否正確。檢測電流時先送上負荷電源，再查顯示電流值是否正確。

2.4常見故障及處理方法

2.4.1、不能電動控制斷路器的分合：機構有問題，可通過手動分、合斷路器來驗證;彈簧未儲能閉鎖合閘;控制電源電壓是否正常;接線是否正確及輔助點是否可靠。

2.4.2、電動分閘后不能再進行合閘操作，裝置上紅、綠信號燈同時亮。這種故障是因為跳閘回路中斷路器操作機構的常開觸點不能斷開，需要重新調節或更換一組常開觸點為。

2.4.3、可以電動操作，但不能從裝置上遙控操作，檢查遙控操作回路是否有問題或更換繼電器板，如果能在裝置上遙控操作，而在后臺機上不能的話，檢查網線及接口。

4 、改造后的效果

（1）微機綜合保護系統保護能夠及時發現故障，減少停電時間，提高供電的可靠性，與計算機系統經通信接口聯網后，可構成分層分布式的綜合自動化系統，為企業的調度人員，用電管理人員提供了合理調配負荷和及時了解供電系統運行狀態的方便，以實現優化運行，這是傳統的常規保護無法做到的。

（2）調試整定方便靈活，功能單元可就地完成現場調試和保護定值的修改，也可遠方修改定值。無需停電即可完成保護定值的整定和修改，保證了企業供電的連續性。

（3）提高了測量精度，為系統運行分析提供準確的數據依據，提高了保護的靈敏度，有效杜絕超級跳閘造成大面積停電給企業帶來的經濟損失。

（4）實現了變電站集中控制，即減輕人操作工人的勞動強度 又減少了操作工人的數量，降低了企業的人工成本。

（5）實現系統實時數據采集、運行工況監視和自動控制功能，完成測控技術的更新換代，大大提高了企業配電系統的可靠性和自動化水平。

5、結束語

由于微機保護裝置的特性，決定了其價格要比常規保護高，但從其保護功能和使用效果來看，它的性能價格比仍然是可取的，并且也是今后繼電保護發展的方向。它使電力系統的繼電保護和用電管理上了一個臺階，隨著科學技術的不斷進步，微機綜合保護裝置將會更加完善。

參考文獻：

[1]:楊新民電力系統綜合自動化中國電力出版社

[2]:谷水清 王麗君電力系統繼電保護中國電力出版社

[3]:楊奇遜變電站綜合自動化技術發展趨勢電力系統自動化