变电站综合自动化系统精文档格式.docx
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集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。
由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功
能。
目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式,
这种结构有以下不足:
①前置管理机任务繁重、
引线多。
降低了整个系统的可靠性,若前置机故
障。
将失去当地及远方的所有信息及功能。
②软
件复杂,修改工作量大,系统调试烦琐。
③组态
不灵活对不同主接线或规模不同的变电站墩、
硬件都必须另行设计,工作量大并且扩展一些
自动化需求的功能较难。
3.3分层分布式结构
按变电站的控制层次和对象设置全站控制
级——
—变电站层（站级测控单元和就地单元控
制级——
—间隔层（间隔单元的二层式分布控制
系统结构。
也可分为三层,即变电站层、通信层
和间隔层。
这种结构相比集中式处理的系统具
有以下明显的优点:
①可靠性提高,任一部分设
备故障只影响局部,即将"
危险"
分散,当站级系
统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的
保护、控制功能在段级仍可继续运行;
段级的任
一智能单元损坏不应导致全站的通信中断。
比
如长期霸占全站的通信网络。
②可扩展性和开
放性较高。
利于工程的设计及应用。
③站内二次
设备所需的电缆大大减少,节约投资也简化了
调试维护。
4系统实现的功能
4.1微机保护
微机保护是对站内所有的电气设备进行保
护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容
器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。
各
类保护应具有下列功能:
①故障记录;
②存储多
套定值;
③显示和当地修改定值;
④与监控系统
通信。
根据监控系统命令发送故障信息,动作序
列。
当前整定值及自诊断信号。
接收监控系统选
择或修改定值,校对时钟等命令。
通信应采用标
准规约。
4.2数据采集及处理功能
包括状态数据,模拟数据和脉冲数据:
①状
态量采集。
状态量包括:
断路器状态。
隔离开关
状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告
警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。
目前这
些信号大部分采用光电隔离方式输入系统。
也
可通过通信方式获得。
⑦模拟量采集。
常规变电
站采集的典型模拟量包括:
各段母线电压、线路
电压。
电流和有功、无功功率值。
馈线电流,电压
和有功、无功功率值。
4.3事件记录和故障录波测距
事件记录应包含保护动作序列记录开关跳
合记录。
变电站故障录波可根据需要采用2种
方式实现:
①集中式配置专用故障录波器,并能
与监控系统通信。
②分散型,即由微机保护装置
兼作记录及测距计算。
再将数字化的波型及测
距结果送监控系统由监控系统存储和分析。
4.4控制和操作功能
操作人员可通过后台机屏幕对断路器。
隔
离开关,变压器分接头。
电容器组投切进行远方
操作。
为了防止系统故障时无法操作被控设备。
在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。
4.5系统的自诊断功能
系统内各插件应具有自诊断功能并把数据
送往后台机和远方调度中心。
对装置本身实时
自检功能。
方便维护与维修可对其各部分采用
查询标准输入检测等方法实时检查。
能快速发
现装置内部的故障及缺陷。
并给出提示,指出故
障位置。
4.6数据处理和记录
历史数据的形成和存储是数据处理的主要
内容。
它包括上一级调度中心,变电管理和保护
专业要求的数据。
主要有:
①断路器动作次数;
②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数
的累计数;
③输电线路的有功、无功,变压器的
有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值
及其时间;
④独立负荷有功、无功,每天的峰谷
值及其时间;
⑤控制操作及修改整定值的记录。
根据需要该功能可在变电站当地全部实现也可
在远动操作中心或调度中心实现。
4.7人机联系系统的自诊断功能
系统内各插件应具有自诊断功能。
自诊断
信息也像被采集的数据一样周期性地送往后台
机和远方调度中心或操作控制中心与远方控制
中心的通信。
本功能在常规远动"
四遥"
的基础
上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与
测距信号的远传等,其信息量远大于传统的远
动系统。
还应具有同调度中心对时,统一时钟的
功能和当地运行维护功能。
5变电站自动化系统的发展趋势
随着科学技术的不断进步,变电站自动化
系统应该具有广阔的发展前景,发展趋势有如
下几个方面:
5.1变电站自动化系统向高集成度、数字化
方向发展
变电站自动化系统中面向对象设计的设备
将更加高度集成化。
如保护、控制、测量、故障录
波及事件记录以及运行支持系统的数量处理等
功能将被模块化设计在一个统一的数字装置
内,间隔内部和间隔间以及间隔层同站级问的
通信采用光纤总线实现,取消传统硬线连接。
高
集成化可以降低成本。
减少故障率,有利于实现
统一的运行管理。
随着变电站一次设备的智能
化,如智能开关设备、光电式电压和电流互感器
和各内智能电子装置的出现和应用,变电站自
动化将进入数字化阶段。
在变电站内原来位于
保护、测控装置中I/O单元、A/D单元如AD交换
开关量去隔离输入和控制回路等将被分离出来
下放到智能化的次设备中去。
保护、测控和自动
装置的功能将在统一的I/O及模拟量数据信息
平台上进行重新分工和组合。
有利于改进和优
摘要:
电力系统是由发、变、输、配、用电等设备和相应的辅助系统,按规定的技术和经济要求组成的,将一次能源转换为电能并输
送和分配到客户的一个系统。
电力系统自动化的主要内容包括控制中心、电厂自动化、变电站自动化、配电自动化以及需方管理系统
和电能交易系统。
变电站是电力系统中不可缺少的重要环节。
担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务,对电网的安全和经济运
行起着举足轻重的作用。
关键词:
变电站;
优越性;
发展趋势;
系统结构;
综合自动化
135
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中国新技术新产品
2010NO.12
ChinaNewTechnologiesandProducts
工业技术中国新技术新产品
在线化学分析仪表在火力发电厂中的应用
杜晓巍
（大庆油田热电厂热工分厂,黑龙江大庆163000
1概况
近几年,我厂在配备分析仪表上投入了大量的资金和人力。
我厂采用的在线分析仪表主要有硅表、钠表、磷表、导电率仪、PH仪等。
其中硅、磷、钠表主要测量饱和蒸汽、主蒸汽、凝结水、冷却水中硅酸根、磷酸根、钠离子的含量。
为了管理和控制设备运行,分析和统计各种指标,在发电厂化学等设备上都安装了许多化学分析仪表、通过对水汽等参数准确可靠的测量,可使运行人员及时地了解热力设备的运行工况,使自动调节设备及时地获得信号。
运行人员在自动调节设备根据测量提供的信号发出指令时,设备进行必要的（手动或自动操作,从而使生产按预定的最安全、稳定、经济的工况运行。
经过一段时间的努力,目前在线分析仪表己处于良好的运行状况且准确率已经达到一定水平。
使运行人员手工化验强度有了很大的降低。
2使用效果
2.1在线仪表监测已成为我厂日常水汽品质监督的主要手段。
在线仪表改造后,水汽品质监督以在线仪表监测为主,辅以少量的人工分析。
2.2精确控制炉水水质。
炉水水质对水冷壁管的腐蚀、结垢程度有严重影响。
2.3便于凝汽器查漏。
CRT切换到显示凝结水导电度曲线的画面,可容易地判断凝汽器泄漏时进行隔离操作的效果,曲线下行,则隔离有效,与人工分析相比,在线仪表更准确、及时、直观。
2.4增加了对在线仪表进行水汽品质监
测的信心。
3在线仪表的管理
3.1由于仪表的种类繁多,要先建立好仪
表的定期校验记录及管理工作,根据不同型
号,不同应用应分别建立相应的校验记录。
3.2在线仪表投用后,运行人员要定期
检查与维护,调整好水汽样品的温度和流量,
当仪表显示数据发生一定幅度变化时,则人
工分析该水汽样品是否有品质变化,判断在
线仪表有否发生故障。
当确认在线仪表故障
时则及时处理,检修管理中备品是重要一环。
3.3做好资料管理工作,化学仪表的资
料包括产品使用说明书、产品维护标准、检修
规程等。
在操作过程中应严格遵守检修规程
中的内容。
3.4在线仪表配置。
根据运行经验,认为
在线仪表的配置还可以作“优化组合”。
4日常维护与故障处理
4.1电导率仪表电极维护
电导池应定期进行清洗。
若电导池内部
有粘着力较强的沉积物时,用20g/l浓度的稀
盐酸溶液清洗,再用除盐水彻底冲洗干净。
电
导池应根据水质情况,每3-12个月定期清
洗、校验一次（也可随主机大、小修日程安排。
4.2pH计电极的维护
测量电极的敏感膜（即球泡应清洁无污
垢,内充液中应无气泡。
若电极敏感膜污染,
则可在电极活化液中泡洗,取出用除盐水冲
洗干净,然后浸入除盐水中活化待用。
新电极
应浸泡在除盐水中活化24h后方可使用。
参比电极内充液应无气泡,渗透性能良
好（可用干净滤纸轻轻按一下电极陶瓷孔,滤
纸稍有潮湿为佳。
目前使用固体参比电极较
多,则应检查其完整无裂纹、干净无污垢。
4.3在线硅酸根分析仪表的维护
停机重新投运时应先清洗流路和管路,
清晰比色皿,重新标定后才可投入运行。
重新
配置显色剂。
4.4在线蒸汽钠度仪的维护
经常检查水样,应保证流量在70~120ml/
min的范围内;
检查电极是否污染,若受到污
染应及时处理;
检查参比电极补充液是否缺
少;
保持电缆接头清洁,不能受潮或进水。
4.5在线磷酸根分析仪表的维护
确保试剂充足不过期,定期进行校验并作好
记录,每周检查面板显示是否异常,水流是否
充足,所有通道是否畅通。
5总结
要保持在线仪表连续准确运行,还需工
作人员长期不懈的努力,不断积累经验,丰富
知识,提高仪表管理维护及维修技能。
参考文献
[1]电厂化学仪表计量管理存在问题及改进措
施[J].中国计量4/1/（4.
[2提高化学仪表准确性的研究[J].2006年中
国电机工程学会年会12/1.
我厂正在从人工分析发展向实时显示的过程中,通过近一段时间的应用我们发现分析仪表在电厂化学水处理过程中起着不可或缺的重要作用,它为发电机组的健康运行提供有效的数据依据。
文章分析了化学分析仪表在发电厂的运行和使用效果,并提出相关的日常维护和故障处理措施。
化学分析仪表;
发电厂;
维护管理
化现有的保护和控制功能。
5.2变电站自动化系统向标准化方向发展
技术的进步和行业规范标准的约束,变电站自动化系统将逐步向产品标准化方向发展。
具体表现在:
产品基本功能设计和要求的标准化及产品的对外接口和通讯协议的标准化,变电站内不同厂家的设备可以做到互换互连即插即用,增加了用户选择变电站内各类设备和更换设备的自由度,同时还满足不标准化设计的厂商将被逐步淘汰,使变电站自动化专业逐步走向良性的发展。
5.3电能质量和管理
由于电力市场机制的形成和规范,用电方对作为商品的电能质量的要求在逐步提高。
为了规范供用电双方对电能质量的共识。
国家有关部门对电能质量相继颁布了5个相关的国家标准。
其中对电网频率允许偏差。
供电电压允许偏差和三相不平衡度三个指标的监测现已在变电站自动化系统中实现,但对于谐波和电压闪变这两项指标的监测还需要附加设备来完成。
通过电能质量监视装置测量电网中所有的电能质量参数。
研究电网质量,提供在线分析技术便于电网电能质量指标的集中管理,监督电能质量污染源。
为改善电网总体电能质量指标创造条件。
5.4电气设备状态监测与故障诊断技术的
应用
电气设备的状态监测与故障诊断具体包括
以下方面:
电容型设备的监测和诊断。
电容型设备包
括:
电力电容器、耦合电容器、电容型套管、电容
型电流互感器和电压互感器等设备。
监测电容
型设备的电流值的变化率△I/I,绝缘的介质损
耗因数tg及电容量的变化率△C/C。
可以判断电
容型设备是否存在绝缘问题。
变压器的监测与诊断电力变压器主要是充油式
绝缘（也有干式或SF6绝缘。
对于充油式变压器
的绝缘诊断,采用油中的溶解物分析得到广泛
应用。
对于各种类型的变压器绝缘。
局部放电测
量作为一种重要监测手段。
5.5数字式视频图像监视技术与变电站自
动化系统的融合
由于无人值班的要求以及对一些现场情景
（控制机房和主变设备有现场视觉的要求现在
不少变电站采用了视频图像监视技术。
它不仅
解决了无人值班站内安全保卫消防等方面的问
题,更为重要的是它可以使远方运行控制人员
能亲眼看到现场的实际情况。
数字式视频图像
监视技术的主要功能有:
环境及设备监视。
即对变电站内的运行设
备的状态及其周围的环境进行监视,可以有多
种显示方式如轮流显示。
自动循环显示和人工
选择显示。
红外图像测量,利用红外摄象机可以在黑
暗情况下对环境进行监视也可对相关设备的温
度状况进行客观监察。
移动物体监测变电站自动化系统如何把数字式
视频图像监视系统结合起来,提高对事故的判
断与响应速度。
提高电力系统运行的可靠性。
6结语
变电站综合自动化对于实现电网调度自动
化和现场运行管理现代化,提高电网的安全和
经济运行水平起到了很大的促进作用,一方面
综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次
系统,已经成为必然趋势。
另一方面,保护本身
也需要自查、故障录波、事件记录、运行监视和
控制管理等更强健的功能。
随着自动化技术、通
信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发
展。
变电站综合自动化的优越性必将进一步体
现出来。
[1]杨奇逊.变电站综合自动化技术发展趋势.电
力系统自动化,2009.
136
升级会员 