全分散式户外变电站自动化系统在变电站中应用

电力18讯：    作者：刘太华

　　0、引言

　　长期以来，我国在变电站自动化系统建设中，一直存在着一种观念，不管变电站规模如何，微机保护监控装置均集中组屏安装于主控制室，尽管目前分散式微机保护测控装置大量装于开关上，但对于开关为户外开关的保护监控装置，仍然采用集中组屏安装于主控制室；导致这一观念的原因是，大家一直担心微机保护监控装置安装于户外端子箱运行可靠性和通信网络在户外铺设运行可靠性；担心微机保护监控装置在户外运行受温度、恶劣环境等影响，微机保护监控装置不能长期运行和可靠动作；担心产品使用寿命缩短和运行维护困难等。基于以上原因，微机保护监控装置大量安装于户外端子箱上，一直没有大量推广应用；导致采用以全分散式微机保护监控装置为基础变电站自动化系统，二次电缆并未减少，电缆沟施工工作量同选用电磁型继电保护情况完全一样，主控制室面积仍未缩小甚至取消，全分散式户外微机变电站自动化系统优越性能未得到充分发挥，严重影响变电站向小型化方向发展。本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述和实际应用举例，说明满足选型原则微机保护监控装置及变电站自动化系统均可应用于户外变电站，有利于变电站小型化。

　　1、全分散式户外变电站自动化系统选型原则

　　1．1一般原则

　　全分散式户外变电站综合自动化系统，分为三层：间隔设备层、通信网络层、站控监控层；间隔设备层完成线路、电容器、变压器等设备现场控制、监测及保护功能，装于户外端子箱上；通信网络层主要完成各种设备通信功能及各种智能设备、自动装置等通信接口功能；站控监控层主要完成全站数据采集与处理、断路器控制等监控功能。整个自动化系统可完成变电站遥控、遥信、遥测、遥调等功能，实现变电站无人值班或少人值班。

　　1． 2微机保护监控装置选型原则

　　1、微机保护监控装置必须为全分散式设计，即保护监控装置功能按一次设备间隔设计，保护监控装置可下放到户外端子箱安装。

　　2、微机保护监控装置结构必须为全密封结构，以提高装置抗恶劣环境能力（如潮湿、温度、灰尘、有害气体等）。

　　3、硬件标准化且完全通用，有利于运行维护。

　　4、微机保护监控装置独立完成各设备的保护、测量、控制、信号功能，能同调度或后台配合，完成"四遥"功能，且保护动作不依赖通信网络。

　　5、微机保护监控装置出口最好为独立出口、带独立信号，具有独立遥控跳合闸执行继电器，以提高保护监控装置可靠性和符合我国运行习惯。

　　6、微机保护监控装置交直流通用，装置电源范围宽。

　　7、具有事故记录、故障录波等功能。

　　8、由于装于户外端子箱上，显示部分最好选用数码管。

　　9、微机保护监控装置抗电磁干扰能力强，具有抗共模、差模、静电、辐射电磁场、快速瞬变等干扰能力。

　　11、微机保护监控装置具有较高绝缘水平和较高耐压水平，以保证保护监控装置长期可靠运行。

　　12、微机保护监控装置对变电所接地电阻无特殊要求，无需抗干扰端子。

　　1． 3通信网络选型原则

　　1、通信网络选用总线型通信网络，如CAN总线、LON总线等，满足标准规约，直接构成分布式系统；

　　2、通信网络具有高可靠性，抗强电磁干扰能力强，具有非破坏性总线裁决技术，即当一台保护监控装置通信故障时，不能影响整个通信网络运行，有故障保护监控装置自动切断同通信网络联系，同时将故障信息送向监控主机或调度；

　　3、通信网络实时性能强，即当现场发生事故时，保证在重载情况下各种数据安全可靠传输到监控系统，不死机。

　　4、通信网络具有很完整自检功能。

　　5、断路器控制必须能实现远方遥控跳合闸，遥控跳合闸执行正确率必须为100%，开关就地必须保留手动的强电控制回路。

　　6、通信电缆选用屏蔽双绞线。

　　7、通信网络对接地电阻无特殊要求。

　　1． 4站控监控层选型原则

　　1、站控监控层分为带主机模式和不带监控主机模式，带主机模式，可建一小控制室，面积为10平方。不带监控主机模式，可以不建主控制室。

　　2、同调度连接可通过监控主机或网络管理单元连接，最好选用网络管理单元同调度相连，监控主机只做当地监控功能。

　　3、监控主机或网络管理单同保护监控装置通过通信网络联络，监控主机只作日常管理和监视工作；监控主机或数据通信控制装置可通过POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC－60870－101等规约通调度相连，实现远方调度集中监控。

　　4、监控软件必须全部汉化，必须具有完整密码功能。

　　5、监控软件功能必须完整。

　　1． 5户外端子箱选型原则

　　1、采用双层结构，外层为材料为不锈钢，内层选用负离锌板材。