常规变电所无人值班改造的几项关键技术

电力18讯：    作者：陈火成 丁书文

　　常规设计的有人值班变电所要改造为无人值班的变电所，需要解决几项关键技术。

1 无人值班变电所改造的主要内容

　　常规变电所改造为无人值班变电所运行，首先要对一、二次设备进行改造，使之适应无人值班运行要求。
1.1一次设备主要改造及技术要求

　　①断路器的改造：主要要求是能实现遥控操作功能，并提供可靠的断路器位置信号。对使用年久且性能不能满足电网运行要求的6～35kV油断路器动作要求，应以性能好、可靠性高、维护量小的无油设备(如真空断路器或SF₆ 断路器)来代替。断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防信号误发。

　　②高压开关柜的改造：完善机械防止误操作措施；完善柜间距离，要求隔离物起绝缘支撑作用，要具有良好的阻燃性能；加强母线导体间、相对地间绝缘水平；改造高压开关柜中的电流互感器，使之达到高压开关柜使用工况绝缘水平、峰值和短时耐受电流、短时持续时间的要求。

　　③过电压保护设备的改造：如对变电所6～35kV中性点加装自动跟踪、自动调谐的消弧线圈；为减少变电所的运行维护工作量，降低残压，防止避雷器的爆炸，变电所6～35kV避雷器宜更换为无间隙金属氧化物避雷器(MOA)。

　　④主变压器有关辅助元件的改造：改造中性点隔离开关及其操作机构，能实现遥控操作；对有载调压分接开关实现当地和远方遥调操作；实现主变温度远方测量等。

1.2二次设备改造内容及要求

　　控制回路的改造要能适应无人值班需要，主要有以下要求：

　　①断路器控制回路改造后，要简单、可靠、无迂回接线。

　　②断路器控制回路断线、失去控制电源时应实现远方报警，并保留控制回路故障信号。

　　③保护回路单独设有熔断器的变电所，保护回路直流消失后，能远方报警。

　　④重合闸装置要实现自动投退，在遥控和当地操作合闸后，重合闸电源应自动投入，重合闸放电回路自动断开。在遥控和当地操作跳闸后， 自动退出重合闸电源，同时重合闸装置自动放电。根据需要实现重合闸后加速和一次重合闸。

　　⑤低频减负荷装置或其它系统稳定措施装置动作跳闸时，应自动闭锁重合闸。

　　⑥取消断路器位置信号灯的不对应闪光功能，信号灯具改为发光二极管等节能型灯具。

　　⑦加装遥控与就地跳、合闸闭锁回路。

　　⑧中央信号装置有关回路作相应改造。

2 二次设备改造方案的选择及确定

　　对常规变电所进行无人值班改造，总的指导思想是"安全、可靠、实用、经济"。二次设备改造任务重，改造难度大，需要对一些关键技术进行探讨，寻找恰当的解决方法。下面介绍几种典型的二次设备改造方案。

2.1断路器的控制与继电保护合一的改造方案

　　改造时保留有全部保护设备，取消控制屏(集中控制台，集中控制柜)，将断路器控制回路、控制设备安装到保护屏适当备用位置。这种方案将会取消控制屏上的全部光字牌信号、测量仪表和音响信号。为满足当地操作及改造过渡期内变电所运行操作人员对设备状态的监视要求，增设一套RTU当地工作站及显示设备。在显示器上显示有关一次接线图，测量信息，事故及预告信息。采用这种改造方案，可以简化二次回路接线，减少大量控制电缆，减少回路中的触点，提高二次设备的运行可靠性。这种改造方案适合于由弱电控制，集控台、集控柜等多台设备组合的控制回路改造。

　　变电所改造一般采用常规的RTU装置。变电所无RTU装置的可采用性能较好的分布式分散安装的RTU遥测交流采样，各RTU之间通信连接。变电所已有RTU装置的，在原装置中扩大功能，增加RTU容量以满足无人值班改造信息量的要求。

2.2只改造二次回路接线方案

　　这种改造方案保护设备、控制设备全部利用。在改造中根据无人值班变电所的技术要求，改造二次回路中的部分接线，如断路器控制接线改接，重合闸接线改接，以及信号改接等；增加和更换部分继电器，使其具备无人值班变电所的技术要求。这种方案，改造量最少，二次回路变动量小，是采用电磁式继电器保护变电所的最方便、最经济的改造方案。变电所的RTU装置采用常规远动设备。

2.3二次保护设备全部更新的改造方案

　　对于运行年限较长的变电所，在方案设计时可根据无人值班改造的技术要求，全部更新变电所二次及保护设备，采用目前国内较先进的综合自动化装置。这种改造方案投资较大，一般只适用于变电所相对陈旧，原有的二次回路已达不到安全要求的情况。

3 实现远方监控

3.1继电器的更新

　　根据传统变电所无人值班改造的实际情况，也为确保"四遥"功能的实现，改造中要将保护及自动装置中的电流、电压、时间、信号、重合闸等电磁型继电器全部更新为静态继电器。由<