文档介绍：220kV变电站电气自动化控制系统浅析及其应用
摘要
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引言
电力行业的发展促进了电力技术的革新,在社会主义市场经济逐渐发展的同时,我国的变电站也面临着新操作模式的调整。电气自动化开始成为220kV 变电运行的重点内容,对自动化相关的问题深入分析可促进变电站变电性能的改善。电气设备的接地与等电位连接在变电站运行中有着重要的作用,对这两方面自动化状态的分析有着重要的意义。
第一章控制系统的具体布置[1]
220kV 变电电气自动化的实现必须要有一个完整的电气系统,这样才能为自动化运行创造有利的条件。变电站正常工作状态下需要借助于各种电气设备操作,每个设备的操作都会给变电站处理电压提供帮助。控制系统的自动化应安排各项针对性的调控方式,以从多个角度对设备实施监控,避免电气设备发生异常状况。
集中监控
当前,我国的220kV 变电站属于电力行业的重要变电装置,原始电压值大小转变都是由变电站功能完成。对变电站采取集中控制模式能协调好各个设备之间的运行,创建系统性的自动化控
制结构。既维护了电气设备的正常运行,又能加快系统处理器操作效率的提升。
远程监控
从使用性能上看,采取远程监控可实现多个方面的改进,如:减少电缆、降低成本、节约材料等,这些都给220kV 变电站自动化控制创造基础。远程监控在数据传输上也能实现远距离的控制,对于变电站数据信号指示能更清晰地显现出来,帮助作业人员调整变电计划。变电站远程监控见图1。
图1 变电站远程监控
线路监控
电气自动化控制的实现需借助于不同线路作用的发挥,因为线路是将所有变电设备连接起来的载体。对于不同的电气装置选择的线路连接方法也不一样,如:隔离刀闸的操作闭锁和断路器的连锁若选择硬接线则容易引起误操作,技术人员在自动化设计时应该对线路连接情况加以重视。
现场监控
对变电站生产现场实施监控也是电气自动化的重点内容。因为现场监控包含了220kV 变电站运行的所有方面内容,规范了整体生产作业秩序。现场监控能减少隔离设备、端子柜、I/0 卡件等装置的数量,对整个变电系统进行优化改进,使企业在达到生产要求的同时实现技术更新。
220kV 变电设备接地的合理设计
电气设备的接地是自动化运行的保证,只有做好了接地方面的设计安排才能让各项设备有序运行。
工作接地
正常变电过程中,变电站只负责把电压大小实施转变。工作接地在变电站中是最基本的接地形式,是电气自动化的基础。工作接地的主要作用是将电气工程的操作系统、外围设备、监测装置等综合贯穿到一起的接地。变电站工作接地要根据现有的设备安排,这样才能保证电气工程项目的顺利实施。
屏蔽接地
电磁场的存在会给电气自动化系统带来很大的干扰,有时会中断数据信号的传播。选择屏蔽接地可有效抵制电磁场造成的各种损害,如:电磁场给人造成的辐射危害等,都能发挥出很好的屏蔽效果,见图2。根据技术检测结果显示,电气设备因遭受电磁场干扰的损坏率达15%左右,设备的程序、参数、精度都有不同程度的耗损,使用屏蔽接地后则能避免这些问题。
图2 屏蔽接地示意图
防雷接地
220kV 变电站中运用的多数变电工程由于暴露在外而常受到雷击破坏。在行业技术进步的过程中,变电站自身结构及使用的设备变得更加复杂,防雷接地也成为了电气自动化的重点。尤其是一些大型的变电场所,采用避雷装置实现防雷接地是建设施工必须具备的。自动化防雷接地时需把握好防雷装置的区域划分,选择适当的防雷装置来保证效果。
保护接地
保护接地是负责保护电气设备安全的结构,设备在正常运行时可发挥监测保护的作用。变电站的保护接地则主要是为了防止电气工程设备及连接线路出现问题而设置的,如:电流过大、电压失衡、电阻偏小等,在这些异常状态下都可以利用保护接地来控制电气设备。自动化操控模式运行后能对各种数据信号加以区分,由此维护了变电站自动化运行效率
。
220kV变电等电位连接的自动化控制途径
控制路径
等电位连接设计中,对路径大小的控制一直都是技术难点。另外,220kV 变电站都是复杂性的电气结构,若把握不好等电位连接的路径则会使系统操作失灵。自动化控制中需要严格把握好变电站内部装置的结构,企业在安排设计时需把路径控制在最短范围内,为各种导电器件创造有利的条件,协调好电气设备的自动化运行状态且增强设备性能。
控制网络
电气网络的构建能更加系统地控制电气结构运行,促进变电站自动化水平的提升。在现代电气技术水平不断提升的过程中,先进的电气连接网络得到了推广。等电位控制网络的建立涵盖着变电站的多项组织,涉及到电气系统、设备、人员等因素的分配,优化不同的连接网络有助于接地装置性能的最大发挥,维持了整个等电位连接