浅析35kV变电所综合自动化系统的设计方案

摘要：35kV变电所综合自动化系统主要为无人值班形式，其设计应服从电网调度自动化的总体设计，其配置、功能包括设备的布置应满足电网、、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原则。本文对35kV变电所微机保护及综合自动化系统设计进行了阐述。

关键词：变电所；微机保护；综合自动化系设计

引言

      变电站自动化系统作为电网调度自动化的一个子系统，应服从电网调度自动化的总体设计。根据各方面的考证，我们先拟订这里的二次系统设计基本情况如下：电气二次设备室内布置主变压器保护柜、交流柜、直流柜、通信机柜、通信电源及汇控柜等。

      二次凹路监控、保护、测量均采用DC220V和AC100V／5A。35kV侧不设电压互感器，35kV桥断路器备自投电压取自lOkV母线。

10kV系统应无电源线。

      各元件就地测量表计均采用测控或保护装置所带显示功能，不再另设表计。其中电能计量仅为内部考核使用，计费专用电能汁量应另行设计安装。

      35kV和10kV断路器与隔离开关之间防误操作利用开关柜本身的机械五防闭锁装置，故不再另设闭锁措施。

一变电所综合自动化系统设计

     变电所的综合自动化系统是将变电所的继电保护装置、控制装置、测量装置、信号装置综合为一体，以全微机化的新型二次设备替代机电式的二次设备，用不同的模块化软件实现机电式二次设备的功能，

用计算机局部网络通信替代大量信号电缆的连接，通过人机接口设备，实现变电所的综合自动化管理、监视、控制及打印记录等所有功能。

与常规变配电所的二次系统相比，变配电所综合自动化系统具有下列优点：

    (1)功能综合化

    (2)操作监视屏幕化

    (3)结构微机化

    (4)运行管理智能化

     在本次设计中变电所综合自动化的监测和保护装置采用分布式的微机远动终端，具有遥测、遥信、遥控、遥调等功能，安装在各个间隔单元内。所有信息经微机汇控单元，发送至控制端以实现远方控制端对本变电所的远方监控，所内不设当地微机操作界面，留有当地监控接口。

二变电所微机保护设计

     在我们这里说到微机保护提到目前一种先进的自动控制系统即SCADA系统，该系统的中文即为配电网监视控制和数据采集系统，我们可以看到配电网SCADA系统包括进线监视，lOkV变电所自动化(SA)，馈线自动化(FA)，变压器巡检与无功补偿。其中进线监视是指对配电网进线变电站的开关位置，母线电压，线路电流，有功和无功功率以及电量的监视。馈线自动化(FA)是指在正常情况下，远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电压、电流的情况，而且能完成线路开关的远方合闸和分闸操作，在发生故障时获取故障记录，并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电。变压器巡检是指对配电网中变压器、箱式变的参数远方监视。无功补偿是指对补偿电容器的自动投切和远方投切等。

     从各种资料我们可以看出利用计算机系统(微处理器)采集和处理来自电力系统运行过程中的数据，并通过数值计算迅速而准确判断系统中发生故障的范围，经过严密逻辑过程后有选择性地执行跳闸等命

令。这种基于计算机系统的继电保护装置，就是微机保护。

微机保护具有以下优点：

    (1)有强的综合分析与判断能力，自动识别，排除干扰，可靠性高。

    (2)微机保护的特性主要是由软件决定的，具有较大，保护性能的选择和调试方便。

    (3)具有较完善的通信功能，便于构成综合自动化系统，提高系统运行的自动化水平。

    我们这里由于是35kV总降压变电所设计，而且涉及到的都为一、二级负荷，因此考虑起见，我们这里需要增设备用电源自动投切装置(以下简称备自投)。

    在要求供电可靠性较高的变配电所中，通常设有两路及以上的电源进线。如果装设备用电源自动投入装置(APD)，则当T作电源线路突然断电时，在APD作用下，自动将T作电源断开，将备用电源投入

运行，从而大大提高供电可靠性，保证对用户的不间断供电。

    对备用电源自动投入装置的基本要求：

   (1)不论什么原因失去丁作电源，APD都能迅速起动并投入备用电源；

   (2)在T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；

   (3)APD应只动作一次，以免将备用电源重复投入性故障回路中；

   (4)当电压互感器二次回路断线时，APD不应误动作。

三安科瑞Acrel-1000变电站综合自动化系统

1方案综述

    Acrel-1000变电站综合自动化监控系统在逻辑功能上由站控层、间隔层二层设备组成，并用分层、开放式网络系统实现连接。站控层设备包括监控主机，提供站内运行的人机联系界面，实现管理控制间隔层设备等功能，形成全站监控，并与远方监控、调度通信；间隔层由若干个二次子系统组成，在站控层及站控层网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层设备的就地监控功能。

    针对工程具体情况，设计方案具有高可靠性，易于扩充和友好的人机界面，性能价格比优越，监控系统由站控层和间隔层两部分组成，采用分层分布式网络结构，站控层网络采用TCP/IP协议的以太网。站控层网络采用单网双机热备配置。

2应用场所：

    适用于公共建筑、工业建筑、居住建筑等各行业35kV以下电压等级的用户端配、用电系统运行监视和控制管理。

3系统结构

4系统功能

实时监测；报警处理；调节与控制；用户权限管理

四系统硬件配置

五结语

在变电所综合自动化设计中，微机保护自然要作为讨论，在我们这里微机保护的保护内容又表现为变压器的微机保护，可以总结为以下几点：变乐器差动保护、后备保护、瓦斯保护、过电流保护、温度保护、备自投保护，弹簧未储能、断路器分合闸等等。

参考文献

[1]余程.35kV变电所微机保护及综合自动化系统设计．

[2]黄夫平.对现代35kV变电站系统主设计的探讨[J].广东科技.2012(03)

[3]谢玉兰.结合实例浅谈变电所综合自动化系统设计[J].西南民族大学学报(自然科学版).2010(02)

[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版．