110kV變電站自動化係統設計
研發設計
作者：趙群 陸學兵
摘要：變電站自動化技術應用計算機技術、通信技術、檢測技術和控製技術等，將變壓器中傳統的繼電保護係統、測量係統、控製係統、調試係統、信號係統和運動係統等多個獨立的功能係統，經濟化，組合為一套智能化的綜合係統。文章對110kV變電站自動化係統主體的變電站自動化係統設計進行了相關研究。
關鍵詞：110kV變電站；自動化係統；係統設計；繼電保護；信息采集；遠程通信 文獻標識碼：A
中圖分類號：TM764 文章編號：1009-2374（2015）21-0027-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.014
1 原始資料分析
設計有關原始資料：
（1）變電站的類型：地方降壓變電站。
（2）電壓等級：110/35/10kV。
（3）負荷情況。
（4）係統情況：係統經雙回路給變電站供電；係統110kV母線短路容量為2500MVA。
（5）電氣主接線。
（6）變壓器及輸電線路型號。SFS7-31500/110型三繞組無勵磁調壓電力變壓器。
2 110kV變電站自動化係統設計
2.1 變電站自動化係統的概念
常規變電所的二次係統主要由就地控製、繼電器、錄波裝置、遠動控製裝置組成。在實際應用中，按照就地監控、電保護、遠動、測量、錄波等功能組織，構成錄波屏、控製屏、保護屏、中央信號屏等。
我國變電站自動化係統研究起步較晚，我國首個變電站自動化係統是由清華大學機電工程係設計，但由於受到投資和技術限製，當時並沒有大麵積推廣和應用。隨著我國經濟的不斷發展，20世紀90年代越來越多的單位和企業開始投入到變電站自動化係統的研究中，其中南瑞公司、申瑞公司都投入了大量資金針對變電站自動化係統進行了開發。隨著變電站自動化係統研究的深入，我國變電站自動化係統不論是技術上，還是理論上都逐漸完善。變電站自動化係統有效提高了變電站穩定性和可靠性，提高了變電站運行效率，變電站自動化係統在不久的將來將成為變電站係統改革的主流方向和必然趨勢。變電站自動化係統通過利用計算機技術、通信技術對變電站所有設備運行情況進行監測、控製、協調，以此保障變電站安全運行。變電站自動化係統有效降低了變電站的維護費用，提高了供電質量。
2.2 變電站自動化係統設計原理與計劃
2.2.1 設計的原理。設計的基本理念是建立一個新型中央集中控製係統，從而實現自動化；同時在盡可能增強各項功能的基礎上降低設計成本。
2.2.2 設計計劃。在對國內110kV變電站分析的基礎上，對變電站自動化係統設計計劃。
3 係統的功能設計
3.1 自動化係統的繼電保護功能
變電站自動化係統的繼電保護功能是變電站自動化係統的核心組成部分和關鍵技術。通過繼電保護功能能夠實現對變電站繼電設備狀態的監控和保護。一旦變電站繼電設備運行狀態出現異常，繼電保護功能便會啟動保護機製。其中包括：發電機保護、變壓器保護、母線保護、電氣線路保護等。繼電保護功能降低了電力係統發生故障的可能，在故障發生時，能夠實現最小範圍和最短時間，自動將故障點與設備進行隔離以及切除，消除隱患，保障供電正常。繼電保護功能的技術特點是具有選擇性、靈敏性、可靠性、速動性。選擇性指故障發生時能夠僅選擇將故障設備切除，不影響其他正常設備。速動性指以最快速度切除故障，縮短故障時間，降低設備損壞程度，及時穩定設備運行。靈敏性指的是在電力係統出現故障或異常時，能夠快速啟動保護機製，並正確做出反應動作。可靠性指的是繼電保護功能具有安全性和信賴性，不會做出錯誤反應，錯誤動作必然會給電力係統帶來危害，影響正常供電。