史晓清

(中电投电力工程有限公司)

0 引言

综合自动化变电站二次系统是指利用微机远程技术实现对变电站设备监视、测量、协调和控制,具有功能综合化、结构微机化、操作监控屏幕化和运行管理职能化等特点[1]。综合自动化变电站二次系统的正常运行是实现对变电站安全有效管理的基本前提和基本保障,因此,重视该系统的安装与调试是非常有必要的。综合自动化变电站二次系统的安装与调试是一个非常复杂的过程,只有规范操作,细心调试,才能及时发现并消除故障和安全隐患。本文结合自己的工作经验,总结了一些变电站二次设备安装调试的经验,以供大家参考。

1 35kV综合自动化系统概述

35kV综合自动化系统是指通过计算机技术、通信自动化技术,实现对变电站运行设备的管理,即执行相关规定功能,来实现对特定目标相关单元的联系组合[2],从而提高对变电站运行设备的管理效率。除此之外,利用计算机还能实现对变电站设备的实时监控,以及测量和控制等功能。35kV综合自动化系统具有数据共享功能,即系统内部信息可以进行交换,同时也能实现对设备的监控和调试等工作。35kV综合自动化系统不仅能够简化变电站设备的二次连线,同时可以解决传统模式下,安装继电保护二次设备。可以说,综合自动化系统的引入,为变电站系统带来更加稳定的运行能力,降低了成本支出。

2 35kV综合自动化系统特性

2.1 自动化

35kV综合自动化系统特性最直观的体现就是自动化的实现,即在无人值班与无人操作的情况下,系统可以正常自动的运行。在变电站设备运行的过程中,操作人员通过计算机交互屏幕,可以全方位地了解设备运行状况,实现对设备的实时监控。并且,35kV综合自动化系统具有高效的数据信息传输能力,利用现代通信网络技术改变线路传送数据的方式。除此之外,计算机技术、通信网络技术在其他系统中也有着广泛的运用,大大提高了变电站信息交互的能力。

2.2 “四遥”功能

“四遥”功能,即遥信(YX)、遥测(YC)、遥控(YK)、遥调(YT)。35kV综合自动化系统的加入,使变电站的“四遥”功能得以实现,提升了变电站设备的整体运行效率。“四遥”功能里,遥信是指通过无源接点方式,将继电器触点状态以高低电平信号的方式,再传输至遥信模块,常被用于测量开关位置信号、保护装置的动作信号等信号;遥测常用于信号的采集,如周波频率、温度、压力、流量等;遥控要求其正确动作率不小于99.99%,常用于断路器、电容器等的控制;遥调主要用于远程调节,如发电机的输出功率等。“四遥”功能的实现,让变电站能够在远程对设备进行保护、测量与遥控等,此外,不同模块组成的35kV综合自动化系统,使其构成相对简单,通过模块化的组织结构,也能适应变电站的不同模式。

2.3 分散组成模式

35kV综合自动化系统包含了多个其他系统,如计算机保护系统、智能化系统、通信网络系统等。因此,其具有分散系统组成模式的特点,在系统设计时,要考虑变电站的实际需求,设计满足基本使用需求的系统。此外,由于不同系统负责的内容不同,因此,在35kV综合自动化系统内部,需要有多个CPU同时工作,以确保有足够的运算能力来加强系统的自动化效果。

2.4 管理简单

由于35kV综合自动化系统的自动化和智能化,相较于传统模式,其在管理上就变得非常简单。除了传统模式下的几项基本运行管理功能外,35kV综合自动化系统还能实现自我诊断。此外,35kV综合自动化系统在测量运行的过程中基本是靠数字化系统来实现的,将数字信息转变为人类能够感知的信息,再通过计算机交互屏幕呈现出来,这样工作人员就能更加直观地获取有用信息,大大提升了工作效率。

3 施工前的准备工作

35kV综合自动化变电站二次系统的安装是一个复杂的过程,在正式施工之前必须要规划好各个施工阶段应当执行的施工内容。为了确保施工顺利进行,施工前的准备工作必不可少,除了基本的图纸设计、材料准备、人员安排等,审查阶段也不容忽视。在审查时,首先要核对图纸,确保图纸设计内容符合施工环境,检查施工技术是否满足需求,及时修改图纸内不合理、数据错误的地方,避免后续施工出现返工等问题;其次是确定施工方案,在施工前要不断打磨施工方案,设计人员之间要经常交流沟通,使方案更加合理,例如调整施工范围和技术等,确保与实际施工有较高的匹配度;最后是设备和施工材料的检查,由于施工涉及的设备和材料较多,因此要重视设备和材料的检查工作,结合订货合同仔细核对设备和材料的型号、生产厂家、功能等,确保购买的设备符合施工要求。

4 施工前的检查工作

在二次接线时,要仔细核对系统接线图,严格按照图纸接线,降低误接线的概率,同时检查二次电缆头屏蔽层,确保其接地状态良好。此外,原则上二次电缆不能捆扎在一起,这样系统运行与维护效率会更高;仔细检查柜体、设备之间的连接线,是否连接牢固;检查二次电缆排线是否弯曲、连接压线是否紧固;检查施工缺陷,检查其是否存在不符合规定的情况。施工前尽量反复、细心检查上述内容,消除全部隐患和缺陷,从而确保35kV综合自动化变电站二次系统调试工作顺利进行。

5 设备调试工作

在开展设备调试工作之前,要全面了解35kV综合自动化系统,如一次主接线方式、间隔位置等,同时检查设备的外观和元件,确保接线正确、无折断、脱落,设备无异常,如检查二次设备的装置外观及屏内,确保其元件完好,接线能正常工作。此外,待保护装置和监控装置调试完后,要对保护进行整体联合试验、操作试验、保护跳闸试验等,全面调试系统的安装、保护、监控等功能[3]。

5.1 控制回路的调试

由于电气控制线路是为机械设备服务的,因此,不同的机械设备其电气控制线路有着不同的调试方法。一般来说,在调试过程中,首先要合上控制电源、合闸电源空开,然后逐个分合断路器,同时检查控制回路、断路器是否正常,若出现异常应当立即关闭直流电源并查找原因。

5.2 开关量的状态调试

逐个开关断路器、刀闸,同时在后台观察SOE事件名称、时间等是否与显示内容符合。若出现无法对应的情况,需要更改断路器、刀闸的连接线,此外,也可通过修正对应的遥信量来解决该类问题。并且,通过更改调度通讯端能够实现调度的自动化。

5.3 断路器的调试

首先在合上断路器后,若装置面板未显示重合闸充电标志,说明出现异常。检查弹簧操动机构,确保未储能信号和报警音响处于正确的位置。此外,断路器的各项信息应当正确的显示在后台,如SOE事件名称、时间等。

5.4 二次保护装置检查

1)装置外观检查:分别于上电前上电时检查;对地绝缘检查;开入量检查;节点输出校验[4]。

2)测量功能测试:首先是零漂检查,绝对误差应处于-0.1~+0.1;其次是检查三相电压刻度测试输入电压与装置显示之间的误差,其绝对误差应处于-3%~+3%;最后是检查三相电流刻度测试输入电流与装置显示之间的误差,其绝对误差应处于-3%~+3%。

3)保护模块测试:主要检查遥控功能是否正常;进行模拟短路试验,要求低压电流闭锁整定值误差为5%。

4)二次回路工作:主要检查二次接线、压线是否可靠,以及二次回路绝缘检查。

5)保护传动试验:模拟短路试验,分别检查过流Ⅰ、过流Ⅱ、过流Ⅲ是否存在异常。

5.5 主变压器本体信号检查

对主变压器本体信息进行短接试验,主要有瓦斯、温度、压力等,检查动作是否存在异常。与此同时,检查后台屏幕显示内容是否正确;检测温控装置上温度显示是否正确,是否符合变压器实际温度,若出现不一致,确定其相对误差。

5.6 其他调试

1)直流系统测试:该系统主要通过蓄电池组和逆变装置,实现对各回路的不间断供电,通过监视模块可以实现对各回路的监测。因此,其在变电站的运行过程中起到重要的作用,是确保变电站安全运行的基本保障。

2)监控部分功能的调试:35kV综合自动化变电站系统具有远程遥控的能力,但同时对变电站各电气设备的控制也可通过手动来进行。若出现断路器遥控不成功的现象,需要检查各控制开关、测控装置通讯等是否出现异常。

3)声音报警功能:检查所有保护动作信息、断路器、刀闸等开关量,还要检查直流屏、电度表、GPS、五防等装置的通讯是否通畅[5]。

5.7 35kV综合自动化系统调试收尾

1)35kV综合自动化系统的防雷抗干扰处理:确保二次电缆接地线、通讯线、交流电源等接地正确。

2)差动保护极性校验:校验主变压器差动保护极性,即在监控后台机查看变压器带上负荷后的电流采样数据是否正常。

3)方向保护的方向校验:当线路带负荷时,检查后台显示数据是否符合对应的数据信息,检查二次接线是否有误等,使用公式计算并检查功率方向是否一致。

4)调试竣工后交付的资料:主要检查图纸、调试施工技术方案、设备说明书、设计变更图纸、试验报告、调试工期文件资料等。

6 结束语

综合自动化变电站二次系统的应用,使得变电站的二次保护装置功能更加强大,系统具有自动化的功能,在一定程度上实现了对变电站运行设备的智能化管理。综合自动化系统的安装与调试工作比较复杂,涉及内容多,因此,现场施工和调试人员必须具备较强的责任心,严格按照相关流程和规定执行工作内容,将缺陷和隐患降至最低,确保变电站安全正常的运行。