国家新闻出版广电总局七二四台 陕西岐山 722400
摘要：变电站担负着变换电压等级、汇集电流、分配电能、控制电能的流向和调整电压的功能。变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外，其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过计算机监控系统来完成。本文对变电站综合保护系统的相关设备选型、综合保护功能的设置、通信系统等进行了探讨。
关键词：变电站；设备选型；继电保护；远动技术；通信
前言
变电站自动化系统利用电脑和电子设备组成的自动化系统，代替以往的测量和监视仪表，代替以往的控制屏、中央信号系统和远动屏。用微机保护代替以往继电保护屏等，是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技技术在变电站领域的综合应用。变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能可方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。它的应用将为无人值守变电站提供强有力的现场数据采集及控制支持。系统应用可以大大提高变电站运行水平和安全稳定、大大降低运行维护成本、提高经济效益。其结构、运行方式、保护系统和通讯系统等较为复杂。近些年来，随着通信技术、远动技术等发展，使得电力系统对运行状态等实时信息的掌握和直接进行调度控制成为可能。
1、变电站主要设备选型
（1）变压器选型
为了满足当地供电可靠性，采用两台以上变压器。当一台变压器由于故障或检修而停止工作时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。以保证在一定时间内的供电质量。
（2）高压断路器选型
应达到技术方面的要求，其次就是要使安装调试和维护简单化。通常35kV以下的场合采用真空断路器，35kV以上的场合采用SF6断路器。
（3）互感器选型
互感器具有隔离和保护功能，互感器作为一次、二次回路之间的中间元件，将测量仪表、继电器等小量程的二次设备与一次设备主线路有效的隔离，这样有利于工作人员的安全，同时也延长了二次设备的使用寿命。需通过额定电压测算、一次额定电流测算、二次额定电流测算、热稳定校验、动稳定校验等选择符合要求的互感器。
2、变电站一次部分设计
新型智能变电站与传统变电站相比，简化了主接线的复杂程度，有利于电力系统安全运行和调度。设计时必须考虑短期和中长期负荷的变化及容量、技术条件、负载情况、短路容量等，提高可靠性、灵敏性和经济性。为保证主接线的可靠性，要求断路器在停机维护时，不影响整个系统的正常供电。操作简单易行，调度便捷，灵活应对系统在正常状态、检修状态、过电压状态和故障状态的不同要求。尽量节约人力和财力的投入。合理选择主变压器的容量型号台数，可以降低电能的损耗。变电站的建设，还需考虑用地的节约，合理的构架布局有助于有限的占地面积合理使用，还可节约导线、绝缘子的购买安装费用。
3、继电保护部分设计
设计时需要注意提高自动化程度，保证供电系统安全可靠运行，保证供电质量。在系统出现故障时能动作灵敏快速切除故障。继电保护的首要任务是区别电力系统正常、不正常和故障三种运行状态，在正常状态保证不出现误动作，在不正常状态和故障状态需要保证不拒动。设计的选择性、灵敏性、速动性和可靠性可保障电力系统的各个元件在故障状态或不正常运行状态时能有效的应对。继电保护整定计算无论在电力系统的生产运行部门还是施工设计部门，都是必须做好的一项工作，不同部门的整定计算目的与要求也不尽相同。电力系统的调度部门对继电保护装置进行整定计算，目的是使已经安装好的各个装置，按照电力系统正常运行的要求和参数进行，使系统内不同装置有效的配合，发挥最大效能。变电站继电保护的整定是一项综合的技术，与站内一次部分接线方式以及设备选型等都有密切的联系，还要考虑变电站的结构和运行等实际问题，所以需要综合性测算。
变压器一旦有故障出现，会对整个系统影响很大，所以对变压器应该格外加强它的继电保护装置功能，提高安全运行水平，分别对它们装设不同的继电保护设备。
变压器保护方式有很多种，针对不同需要选择合适的保护。（瓦斯保护、纵联差动保护、过电流保护、过电压保护、微机保护等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
微机保护配置设计：
①线路保护装置。
②主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。
③综合保护装置。
④线路保护装置。
⑤电容器保护装置。
⑥备用电源自投装置。
⑦小电流接地检测装置。
⑧综合数据采集装置。
⑨监控系统—数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。
4、通信部分设计
通信部分以RTU作为采集终端。其远程监控可分四个子系统：信息采集和命令执行子系统、信息传输子系统、信息采集和处理控制子系统、人机联系子系统。远动系统的功能是利用远程通信技术，对远处运行的设备进行监控，完成远程测量、控制和调节等功能。智能变电站远动系统将电力系统运行的实时信息采集到调度控制中心，再把命令转达到变电站，完成调节和控制。其遥信遥测遥控遥调“四遥”功能，都是基于远程通信技术实现的。调度中心是电网运行的控制部门，需要不停地接收或发送大量指令。
远动系统的配置如下：
（1）点对点配置：主站与子站之间通过专用的传输链路相连接的一种配置。
（2）多路点对点配置：主站通过各自链路与多个子站相连的一种配置，主站与各子站可同时交换数据。
（3）多点星形配置：主站与多个子站相连的一种配置。任何时刻只许一个子站向主站传输数据；主站可以选择一个或多个子站传输数据，也可向全部子站同时传输全局性报文。
（4）多点共线配置：主站通过一公共链路与多个子站相连的一种配置。任何时刻只许一个子站传输数据到主站；主站可以选择一个或多个子站传输数据，也可向全部子站同时传输全局性报文。
（5）多点环型配置：所有站之间的通信链路形成环状，主站可以通过两条不同的路径与每一子站通信。
调度端远动设备是以单机或多机为基础的计算机系统，完成遥控命令的发送和遥测、遥信数据的接收、输出执行等功能。对于远动系统来说主要包括：数据库管理系统和监控图形生成系统，数据库管理系统包括建立数据库、修改数据、提取数据和存储数据。应用软件包括：数据收集软件、模拟屏接口软件、同后台机通信的软件、计算软件等。变送器用于完成变电站信号的发送-传输-接收，输出为标准信号的传感器。通信规约是通信双方的一种约定，包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题作出统一规定。循环式远动的特点：以厂站端为主动方，循环不断地向调度端发送遥测、遥信等远动数据。问答式远动则是主站掌握通信的主动权对于遥测、遥信数据：主站按需要指定分站传送有关的数据，传送过程中有差错可要求重传；分站采集数据后，先行存储，接到主站呼叫后，按规定格式组装发送。所有RS485 通讯回路都应遵照主/从方式。依照这种方式，数据可以在一个主站（如：PC1）和32 个子站（如：YD2012）之间传递。
结束语
本文研究的综合保护系统，可使电力系统调度更加灵活准确，利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息，完整地掌握变电站的实时运行状态，及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理，同时可使工作人员减少误操作。具有可靠性高、人员需求量少、实时性好及维护简单等特点。
参考文献：
[1] 覃剑.智能变电站技术与实践 [M] 北京：中国电力出版社，2012.1
[2] 王薇等.110kV变电运行[M] 北京：中国电力出版社，2012.1
[3] 姚春球. 发电厂电气部分[M] 北京：中国电力出版社，2004
[4] 周裕厚.智能化变电所[M] 北京：机械工业出版社，2010.5
[5] 柯志敏，索娜.继电保护基础[M] 北京：北京交通大学出版社，2009.10
论文作者:李建
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/17
标签：变电站论文; 主站论文; 数据论文; 系统论文; 变压器论文; 设备论文; 电力系统论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;