35kV变电站综合自动化系统的设计与研究

35kV变电站综合自动化系统的设计与研究

王东

中海油田服务股份有限公司 天津市 300459

摘要：变电站综合自动化系统作为一个分层分布式的自动控制系统，主要是由主控层、通信层以及现地单元层三层构成。本文主要以35KV变电站综合自动化系统为例，就综合自动化系统的设计模式进行了探究分析。

关键词：35KV变电站；综合自动化系统；设计

近年来我国电力行业得到了迅速的发展，35KV变电站也得到了广泛的应用。随着电子技术以及自动检测技术的不断发展，变电站自动化水平不断提高。因此在进行变电站电气设计过程中需要采用性能可靠、技术先进以及自动化程度高的产品，让变电站的继电保护水平得到进一步的提升，从而促进我国电力行业得到进一步的发展。

一、35KV变电站的功能要求

（一）一次系统与二次系统功能

变电站所采用的综合自动化系统对于一次系统接线是没有影响的，一次系统接线方式以及供电方案需要严格按照相关规定来进行设计。在具体设计过程中需要充分发挥出计算机的图形显示功能，模拟中央信号盘可以简化或者取消，实现了少人或者无人职守的情况。结合相关要求来将开关柜中的继电保护、计量、信号与控制回路等系统进行明确，所有出线开关柜均不得再进入到中央信号系统中。电源进线、母联开关柜以及所有出现开关柜的中央信号系统需要全部进入到综合自动化系统之中。

（二）监控子系统功能

变电站中监控子系统功能主要体现在以下几个方面：①数据的采集跟处理功能。主要是通过采集、显示、传输的措施，来对整个电力系统中的电压以及电流运行情况进行明确，并且就电力设备的整体运行情况进行采集、显示、处理以及判断，并且能够实现设备运行情况的显示、警报以及记录功能。通过获取无功或者有功的电能，可以实现电能平衡跟分时累计等统计功能来完成电能的采集以及处理工作，利用这些数据的通信接口来进行各种设备信息的采集工作，随后采用计算机的监控系统来做好这些数据的处理作业。②控制操作的功能。通过监控系统来调节控制断路器，隔离开关以及接地开关，同时可以分为手动控制跟自动控制两种类型，保障整个电力系统的运行稳定性。③警报与处理功能。在监控系统运行过程中，需要对变电站中采集的电压电流、频率温度以及设备开关等量值进行不间断的监视，一旦出现了异常情况还需要在第一时间内发出警报，并且进行事故发生原因以及发生时间的合理记录，这样才能够方便后续的故障分析跟检查工作，对于变电站运行故障的清除也有着重要意义。④人机联合功能。变电站的操作人员可以通过自动化信息系统来对变电站的数据跟信息进行全面了解，具体包含有时间的记录顺序、值班记录、警报记录以及保护整定值等等，通过电子面板直观的展示给操作人员。

（三）微机系统的保护功能

微机系统的保护功能也是变电站最重要最基本的一种功能，具体包含有变电站中高压输电线路以及后备保护，变压器跟非电量及后备保护、母线以及低压配电线路等保护功能。各个保护项目除了具备有完善、独立的保护功能之外，还需要具备记录事件功能、跟系统时钟同步功能、故障自我诊断功能以及定值保护储存功能等等。

二、变电站综合自动化系统设计原则

整个变电站配置一台高性能的工控机，在进行变电站的调试与试运行、检查、维护以及检修期间，需要以变电站本身的工作为核心，采用测控装置来对现场数字量以及模拟量进行采集工作，还要做好实时信息数据的及时统计分析跟处理，对操作人员提供各种显示画面跟警报事件的打印报表，这样就能够实现对所有电气设备的测量与监视工作，进一步实现无功控制跟自动电压调节的功能。通过预设的控制方案或者无功电压曲线，来对相关的测控装置发出主变电站调整有载开关抽头以及在低压无功的补偿设备来投切命令。

一般在正常运行过程中，可以通过一口或者多口的调制解调器响应变电站系统调度端跟核心控制站之间的数据召集工作，从而将继电保护数据资料跟信息传送到上层设备中。此外还可以方便变电站工程师完善系统数据库以及系统参数，对于报表制作、网络维护以及远程维护等功能也能够提供一定的协助功能。

三、35KV变电站综合性自动化设计方案的制定

35KV变电站原本的保护装置中所具备的性能不能很好满足现阶段综合性自动化的需求，因此还要进行间隔保护监控项目以及电压切换装置的设置，这是一种集保护、监控一体化的设置，这样能够直接在监控网中接入规约转换器，从而实现35KV全部出线的遥测跟保护工作。断路器的遥信以及遥控复归保护信号，做好断路器的遥控操作等。对于一些比较重要的保护装置信号，要直接接入到公用的测控系统，加装隔离35KV间隔刀闸的辅助接点，具体的内容需要体现在以下几个方面：①对35KV母线的二次电压回路向二次侧转移的过程需要进行严格执行；②将35KV母线原有的二次电压回路需要直接接入400V的电压进行接入，同时进行并列装置的切换处理。

在变电站的综合性自动化系统功能设计过程中，主要采用的是后备控制跟紧急控制功能来进行作业，具体功能包含有人工操作的控制功能、低频减载的功能、备自投使用功能以及稳定控制的功能等。对后备控制以及紧急控制的功能进行设计，这样就可以实现变电站综合性自动化的变化。、

在变电站综合性自动化系统设计过程中，需要在结合实际情况来进行供电现场环境的充分考虑，对于综合自动化系统的结构模型也要进行合理设计，目前常用的变电站综合自动化系统结构模型包含有集中式、全分散性以及集中分散式结构等等。

结束语

在本次研究中设计并分析了适合35KV变电站的综合性自动化系统，并且通过了先进的计算机互联网通信技术，来实现变电站中各个子系统跟装置之间的信息交换工作，这样能够实现变换站测控跟保护功能的有机融合，避免变电站内装置工作不会受到外界通信影响，对于其综合性自动化系统水平的提升也有着非常重要的意义，从而保障变电站的安全可靠性稳定性。

参考文献

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