1.變電站微機(jī)保護(hù)選型
變電站微機(jī)保護(hù)配置必須滿足國(guó)家頒發(fā)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件。對(duì)于110kV及以下變電站保護(hù)監(jiān)控,宜選用保護(hù)、測(cè)量、控制、信號(hào)為一體“四合一”保護(hù)裝置;對(duì)于220kV及以上變電站保護(hù)監(jiān)控,宜選用保護(hù)、監(jiān)控獨(dú)立裝置,因?yàn)?20kV及以上變電站設(shè)備保護(hù)要求雙重化配置。
由于微機(jī)保護(hù)裝置要下放到間隔層設(shè)備附近安裝(如高壓開關(guān)柜),要求保護(hù)裝置適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境(如潮濕、溫度、灰塵、有害氣體等),尤其是溫度環(huán)境,因保護(hù)裝置不適應(yīng)溫度環(huán)境造成微機(jī)保護(hù)裝置誤跳閘、誤發(fā)信號(hào)情況時(shí)有發(fā)生。保護(hù)裝置適應(yīng)環(huán)境溫度必須達(dá)到-15℃~+55℃。溫度范圍越寬,裝置適應(yīng)環(huán)境能力越強(qiáng)。要求選用全密封結(jié)構(gòu)和背插式結(jié)構(gòu),以提高裝置抗干擾能力,如輻射電磁場(chǎng)干擾、靜電干擾。具有抗共模、差模、靜電、輻射電磁場(chǎng)、快速瞬變、諧波等干擾能力,不需外加抗干擾端子。保護(hù)裝置對(duì)變電所接地電阻無特殊要求,滿足變電站小于4Ω。
微機(jī)保護(hù)裝置電源對(duì)保護(hù)裝置可靠性十分重要,
電源范圍必須達(dá)到-
20%~+10%,紋波系數(shù)小于5%,且電源功率足夠。電源范圍越寬,裝置性能越強(qiáng)。因裝置電源范圍不滿足要求,造成保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)、通信掉網(wǎng)等情況實(shí)有發(fā)生。保護(hù)裝置開入電源一般應(yīng)選用DC220V,以提高抗干擾性能。
微機(jī)保護(hù)裝置在所有印制板插件均不拔處條件下,具有較高絕緣水平和較高耐壓水平;正常情況下,耐壓性能:交流回路對(duì)地2Kv/1min, 直流回路對(duì)地1Kv/1min,開入回路對(duì)地、通信回路對(duì)地0.5Kv/1min,裝置回路對(duì)地1.5Kv/1min;濕熱情況下為上述指標(biāo)75%。絕緣性能:交直流回路選用開路電壓1000V搖表,開入回路選用500V絕緣遙表。一般情況下,裝置耐壓水平和絕緣水平越高,保護(hù)裝置性能越好,抗干擾性能越好,保護(hù)裝置長(zhǎng)期可靠運(yùn)行越高。
微機(jī)保護(hù)裝置跳閘出口應(yīng)為獨(dú)立出口、帶獨(dú)立信號(hào),具有獨(dú)立遙控跳合閘執(zhí)行繼電器,以提高保護(hù)裝置可靠性和符合我國(guó)運(yùn)行習(xí)慣,因?yàn)楸Wo(hù)裝置跳閘出口為一綜合出口時(shí),如果出口繼電器故障,保護(hù)原理不論怎樣全面,均無濟(jì)于事。
對(duì)66kV及以下設(shè)備保護(hù)監(jiān)測(cè),選用“四合一”保護(hù)裝置,保護(hù)監(jiān)控功能、通信功能應(yīng)分散到不同CPU去處理,降低負(fù)載率,提高可靠性。對(duì)110kV及以上電壓等級(jí)和發(fā)電機(jī)、主變壓器保護(hù)監(jiān)控,保護(hù)測(cè)控應(yīng)獨(dú)立配置,保護(hù)應(yīng)按功能分散配置,獨(dú)立保護(hù)單元,如一臺(tái)110kV主變壓器保護(hù)測(cè)控,差動(dòng)保護(hù)一個(gè)保護(hù)單元,后備保護(hù)按一側(cè)設(shè)計(jì)為一個(gè)保護(hù)測(cè)控單元,非電量一個(gè)保護(hù)單元;采此種設(shè)計(jì)不會(huì)出現(xiàn)因一臺(tái)裝置故障,變壓器失去保護(hù),降低風(fēng)險(xiǎn)。
一個(gè)變電站所有保護(hù)裝置硬件必須標(biāo)準(zhǔn)化,且完全可以互換,保護(hù)裝置機(jī)結(jié)構(gòu)開孔尺寸應(yīng)當(dāng)完全統(tǒng)一,以利于用戶運(yùn)行維護(hù),減少備品備件。
微機(jī)保護(hù)裝置可靠性取決于軟件判據(jù)合理和完整,如備用
電源自投裝置應(yīng)當(dāng)具有進(jìn)線電流做為閉鎖判據(jù),即當(dāng)母線三相失壓,對(duì)應(yīng)進(jìn)線有電流,此時(shí)應(yīng)報(bào)
PT斷線,閉鎖備自投。
微機(jī)保護(hù)裝置具有完整型式試驗(yàn)報(bào)告,主設(shè)備和高壓超高壓設(shè)備還應(yīng)當(dāng)有動(dòng)模試驗(yàn)報(bào)告,如一套完整主變壓器保護(hù)必須具有動(dòng)模試驗(yàn)報(bào)告,因?yàn)橹髯儔浩魇鹿是闆r復(fù)雜,受各因素影響較多,且主變壓器價(jià)值昂貴,事故時(shí)損失太大。
保護(hù)裝置選擇時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮保護(hù)定值誤差、測(cè)量準(zhǔn)確級(jí)等。并應(yīng)當(dāng)充分利用微機(jī)保護(hù)裝置軟硬件資源,獲得附加功能,如諧波分析、故障錄波、故障定位、測(cè)量等。
對(duì)
110kV及以下變電站自動(dòng)化系統(tǒng):間隔層,選用“四合一”保護(hù)裝置;110kV線路、主變壓器監(jiān)控組柜安裝,放于控制室或一次設(shè)備附近安裝;35kV/10kV/6kV保護(hù)裝置安裝于開關(guān)柜上。對(duì)220kV及以上變電站自動(dòng)化系統(tǒng):間隔層,220kV及以上線路、變壓器保護(hù)監(jiān)控選用獨(dú)立單元,按間隔進(jìn)行集中組柜,選用“四合一”保護(hù)裝置,放于保護(hù)監(jiān)控小室。
開關(guān)柜和保護(hù)監(jiān)控柜必須保留簡(jiǎn)易強(qiáng)電控制回路,二次回路中必須具有遠(yuǎn)方和就地控制功能,其狀態(tài)必須傳向后臺(tái),保護(hù)裝置電源和控制回路
電源必須分開;主變壓器本體保護(hù)必須獨(dú)立重動(dòng),不允許利用微機(jī)保護(hù)開入重動(dòng);保護(hù)出口必須保護(hù)出口壓板;保護(hù)裝置必須可靠接地;主變壓主變壓器檔位開關(guān)
,直流電源系統(tǒng)等設(shè)備必須具有通信接口。
監(jiān)控主機(jī)必須為原裝工控機(jī)
/工作站,不允許用普通PC機(jī)。選用能實(shí)現(xiàn)SCADA/EMS/DMS/變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通用軟件平臺(tái)。對(duì)于有人值班,要求具有獨(dú)立中央系統(tǒng),不依賴監(jiān)控主機(jī)。對(duì)于無人值班,可以不考慮。
2.1通信網(wǎng)絡(luò)
微機(jī)變電站
自動(dòng)化系統(tǒng)間隔層通信網(wǎng)絡(luò)選用總線型通信網(wǎng)絡(luò),如工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制總線
CAN總線、LON總線及工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)(TCP/IP),直接構(gòu)成分布式系統(tǒng);不建議選用RS-485網(wǎng)絡(luò),因RS-485網(wǎng)絡(luò)具有數(shù)據(jù)瓶頸,網(wǎng)絡(luò)安全性差,抗電磁干擾能力差等。
通信網(wǎng)絡(luò)具有高可靠性,具有很完整自檢功能。抗強(qiáng)電磁干擾能力強(qiáng),具有非破壞性總線裁決技術(shù),即當(dāng)一臺(tái)保護(hù)裝置通信故障時(shí),不能影響整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,有故障保護(hù)裝置自動(dòng)切斷同通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系
,同時(shí)將故障信息送向監(jiān)控主機(jī)或調(diào)度;
通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性能強(qiáng),即當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生事故時(shí),保證在重載情況下各種數(shù)據(jù)安全可靠傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng),不死機(jī)。
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率不要太高
,最好小于50%,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率超過50%時(shí),最好分網(wǎng)絡(luò),降低負(fù)載率,提高網(wǎng)絡(luò)安全性。通信電纜通過航空頭或其他接頭直接從保護(hù)裝置中引出,以提高抗干擾性能,因弱電數(shù)字信號(hào)最容易受電磁場(chǎng)干擾。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約,同時(shí)考慮開放互聯(lián),考慮各種自糾錯(cuò)措施,目前,間隔層一般采用IEC-60870-103規(guī)約,而隨著IEC-61850規(guī)約的逐步推廣以及國(guó)內(nèi)保護(hù)及監(jiān)控廠家的重視,61850規(guī)約是未來發(fā)展的必然。
:對(duì)220KV及以上變電站通信網(wǎng)絡(luò),宜選用光纖做通信介質(zhì),對(duì)110KV及以下變電站通信網(wǎng)絡(luò),宜選用屏蔽雙絞線做通信介質(zhì)。
2.2遠(yuǎn)動(dòng)通信
遠(yuǎn)動(dòng)通信介質(zhì)可以選用電力載波、微波、光纖、電話線等,遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC-60870-101等規(guī)約。
自動(dòng)化系統(tǒng)同遠(yuǎn)動(dòng)通信可通過監(jiān)控主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)管理單元連接,最好選用網(wǎng)絡(luò)管理單元同調(diào)度相連,監(jiān)控主機(jī)只做當(dāng)?shù)乇O(jiān)控功能。選用雙通道,以提高系統(tǒng)安全性。
2.3站控監(jiān)控層
站控監(jiān)控層分為帶主機(jī)模式和不帶監(jiān)控主機(jī)模式,帶主機(jī)模式,可建一小控制室;不帶監(jiān)控主機(jī)模式,可以不建主控制室。監(jiān)控主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)管理單元同保護(hù)裝置通過通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò),監(jiān)控主機(jī)只作日常管理和監(jiān)視工作。站控監(jiān)控層軟件性能必須滿足國(guó)家及行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
,同時(shí)應(yīng)當(dāng)具有分散式小電流接地選線功能、電壓無功綜合控制功能(VQC)、智能操作票生成功能、變電站設(shè)備管理功能、其他智能設(shè)備接口功能,定值修改功能等。軟件監(jiān)控軟件應(yīng)全部漢化,必須具有完整密碼功能和操作防誤功能。