变电站综合自动化系统组成及优越性能精密模具
2022-07-01 17:54:05 德润机械网
随着社会经济以及各项相关事业的不断发展，电力已经成为人们生活中不可取代的重要资源，为了能够为人们的生活及生产提供稳定充足的电力资源，变电站综合自动化系统应运而生。变电站综合自动化系统是指通过综合利用现代化电子计算机技术、电子技术、通信技术、信息处理技术实现对继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等变电站二次设备的功能进行重新的优化组合，通过先进的智能化技术实现对所有功能的重新优化设计，以此达到对全部的变电站设备在运行过程中的具体情况进行全面的监视和测量。简单来说，变电站自动化综合监管系统也就是对电力二次设备运行状态进行实时采集、上送及分析处理并通过监控平台进行动态展示，以方便运维人员监管变电站二次系统运行情况的信息系统。下面小编来为大家介绍变电站综合自动化系统组成、变电站综合自动化系统的优越性能、变电站综合自动化系统常见故障分析。
变电站综合自动化系统组成
一、变电站综合自动化系统
TOP综合自动化系统是珠海拓普公司根据变电站综合自动化的发展实际需要，针对目前综合自动化产品在变电站应用中存在的不足，遵照电力行业标准，采用国际先进的数据通信技术和信息处理技术，推出的新一代产品。该产品是一种全新概念的分散、分层、分布式的综合自动化系统，按系统结构可划分为间隔层、前置层和站控层。
1、站控层：TOP变电站综合自动化系统，以WINDOWS及SQL Server数据库为基础，具备数据采集、数据转发、画面编辑、应用管理、定值管理、趋势查询、历史记录查询、历史事件查询、报表管理、故障录波等功能的监控软件。
2、前置层：TOP系列通信服务器，以嵌入式实时多任务Linux操作系统为基础，全面采用网络IP技术，广泛支持多种通讯协议，是一种高可靠、高性能的通讯处理和协议转换设备。
3、间隔层：TOP系列保护测控装置，采用高性能控制器实现被保护对象的保护、测量、控制、联网通信远动和故障录波功能。
二、五防系统
通过模拟回路预演，可检验、打印和传输操作票，运行人员可按照倒闸操作票的顺序，模拟预演后对设备进行操作，避免正常情况下由于操作顺序不当而引起各种电气设备误操作，实现部颁五防要求：防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂（合）接地线（接地开关）；防止带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）；防止误入带电间隔。系统具有在线自动对位；唯一操作权；发送和存储操作票；五防闭锁操作功能；检修功能；仿真模拟预演；具有汇报对位功能；多任务操作功能；显示安全日计数、显示安全操作次数、应显示主变分接头位置、断路器、隔离开关远方与就地应设置闭锁装置，且功能与电编码锁操作完全兼容等特殊功能。
三、直流系统
三相交流380V经交流配电单元，输入高频开关充电模块，监控模块控制充电机输出直流电压及电流，按充电曲线完成对蓄电池均充、浮充的全过程。控制回路负载正常由充电机经供电，充电机退出或交流停电时，蓄电池组作为供电电源；当有合闸操作时，蓄电池为操作回路提供合闸大电流。当直流系统出现故障（如过欠压、接地等），监控模块自动完成检测及保护功能，并提供信号输出接口。
四、电气设备状态监测
电气主设备在线监测系统是在电气设备处于正常运行状况下，连续采集反映电力设备实际运行状态的信息参量，根据其数值大小及变化趋势，对设备的现状进行实时诊断，对剩余寿命做出预测，并根据诊断结果提出检修方案，为状态检修提供依据。由后台专家分析系统和智能在线监测装置组成，采用分层分布式结构。后台专家分析系统：采用了先进的诊断模型并构造了相应的诊断算法，建立了完善的数据仓库，综合运用智能技术提取征兆，具备强大的数据分析功能，能够根据监测数据自动筛选出参数异常的电气设备，自动生成包括参数变化趋势图在内的相关监测信息，显著提高了设备维护的科学化和智能化水平。智能在线监测装置包括变压器、断路器、避雷器、容性设备、绝缘子、电缆、环境等在线监测单元，各监测单元在功能上相互独立，直接在被检测设备附近就地安装，通过高速网络与后台专家分析系统进行数据通讯。主要包括以下几个部分：
1、电气接点在线测温
数字式温度在线监测系统由一个或多个数字温度检测器及当地主机成，结合远程主机可组成电气接点的温度在线监控系统，其中数字温度检测器与地主机采用无线方式传输数据，当地主机与远程主机采用RS485/CAN2.0B/以太网进行组网通讯。能完成n+1点（电气设备度+环境温度）的温度、温升测量，并依据整定的温度、温升值及时发出预警和警信号。同时具备温升故障分析及追忆功能。 数字式温度在线监测系统具有抗干扰强、实时性高、隔离好等优点。备最优的性能价格比，结构简单、实用、功能强，运行安全可靠。同时数字温检测器体积小，便于安装，并且对电气设备性能指标毫无影响。
2、电缆负荷与火警监测
在变电站的电缆桥架、电缆隧道、电缆夹层、电缆沟、电缆竖井、开关设备、变压器、电阻排等电力设备在长期的高压中发热而老化引起火灾。对于高压电缆测温系统，最大的循环电流负载的确定是以确保电缆的绝缘层温度不超过它的安全工作界限为根据。但是无法预料的不利热状况，像地热活动、同一地面下其它服务设施的安装、季节变化、建筑工作等可能导致安全负载低于理论的设计值。采用分布式光纤测温系统(DTS)对安装电缆和它的环境进行实时温度监控，结合历史数据，是排除不确定因素并达到最适宜的、安全的负载的关键。
3、绝缘子智能监测
通过监测厂内的绝缘子由于绝缘损坏或老化等引起的泄漏电流，同时与污秽监测单元监测的站内温度、湿度等参数进行对比，能够有助于对现场运行的高压设备的绝缘情况作出综合判断。
4、避雷器智能监测
通过在线的监测避雷器的容性电流来在线监测避雷器的绝缘特性。能够为避雷器的绝缘情况作出综合判断。
5、变压器智能监测
主要包括变压器油色谱、套管、铁芯/夹件、局放等智能组件。油色谱监测单元可以在线分析绝缘油的七种组份及微水；套管监测单元可在线监测变压器套管的绝缘情况；铁芯/夹件监测单元可以在线监测变压器内部的绝缘状况；局放监测单元可以及时发现变压器内部的局放绝缘缺陷。
6、断路器/GIS智能监测
监测断路器的分合闸线圈电流波形、监测储能电机的储能次数、单次储能时间、开断电流的大小等参数来推断断路器的电寿命；监测GIS内的气体湿度、实时压力、相对湿度、密度、温度等参数；通过对GIS内涉笔进行局放在线监测，提供准确的故障点定位。
7、容性设备智能监测
监测电容式电流互感器（CT）、电容式电压互感器（CVT）、电容式套管和耦合电容器（OY）等容性设备等绝缘特性参数，有助于对现场运行的上述容性设备的绝缘情况作出综合判断。
变电站综合自动化系统的优越性能
变电站自动化综合监管系统的全面应用具有以下方面的突出作用：
1、该系统的应用可以实现对变电站二次设备运行状态的实时监视，且可以超远距离的限制，即使距离较远，其信息也同样准确适用；
2、利用该项设备可以实现对二次设备基础运行数据的在线集采和综合统计，方便工作人员对其工作状态进行分析和管理，同时也可以对不同阶段电力系统的整体电力状况进行分析，为今后的电力系统调节提供科学的数据指导；
3、该项系统的运行可以提供便捷的站内系统问题辅助分析及异常处理手段，提高电力企业设备运行及管理的工作效率。
变电站综合自动化系统常见故障分析
随着电力系统的发展，变电站越来越多，随之而来的就是设备的故障，依据故障发生位置分析原因依据根据近年来该电网 500kV 变电站综合自动化系统故障发生的部位来看，站控层故障最多，占 45.39% ；其次是间隔层，占 30.50% ；再次是远动系统，占 11.35% ；最后是网络层，占12.76% 。
1、站控层故障
站控层故障数量居多的原因主要表现在后台系统硬件故障、后台系统参数设置错误、前置机软件故障等。
①后台系统硬件故障表现为计算机设备的死机现象较频繁。主要是因为设备运行时间过长，出现一定程度老化问题，导致主板、硬盘损坏。 此外，后台机系统的显示器等硬件设备损坏也较严重。
②后台系统参数设置错误表现为报文名称定义不清，主画面显示、分画面显示与实际不一致。主要是由于自动化系统信息量巨大，新建、改/扩建工程验收传动不到位引起的。此外，报文名称的不规范也是造成此类缺陷的主要原因。
③前置机软件故障主要表现在不明原因的死机、应用程序走死。一般重新启动就能恢复。
2、间隔层故障
间隔层设备故障主要由两方面造成。间隔层出现最多的是二次回路问题。表现为每次操作设备后绝缘点不良或者辅助接点不到位等等原因导致的通信状态不能和实际有着很好的对应。再者是测控装置导致的问题，表现在硬件设施上，因为内部插件或者模块问题致使通信中断情况时有发生。测控装置软件方面的问题相对较少，但出现的缺陷均比较严重，如同期定值丢失若现场检查不到位易造成操作事故。现场也有测控装置死机的现象发生，致使遥控命令不能执行不能正常操作，下电重启测控装置即恢复正常。
3、网络设备故障
由相关资料显示，当下网络通信设备问题还不是太严重，但是如果一出现则会导致严重的问题，很可能会致使变电站或者变电站设备数据采集工作中断。 所以必须对这类故障及时处理。 分析研究网络设备故障原因，往往是因为产品质量低下，特别是各类集线器、交换机等等网络通信设备硬件问题。
4、运动系统故障
运动系统故障原因主要两方面：设备自身问题，因为绝大数监控系统于东工作站应用的是工控机等等设施，所以也存在因为硬件故障导致信息传输过程的中断。参数设置问题，主要是运动信息转发表和调度系统数据库设置不相同导致信息传输错误。
上述是小编为大家介绍的变电站综合自动化系统组成、变电站综合自动化系统的优越性能、变电站综合自动化系统常见故障分析。近年来，在新建的110KV及以下变电站中，通常实现无人值守或集控，220KV及以上变电站实现综合自动化；老的变电站也大多进行了改造。上述技术升级和改造主要是针对变电站电气二次部分进行的，当变电站一次设备出现故障或异常时会直接影响电能的传输、变换与分配等问题。目前，对电气设备的故障诊断主要依靠计划检修和平时巡检，如果设备突然出现异常或存在潜伏性故障，事实上大多情况我们都不能及时处理，使电力系统供电可靠性降低。利用“在线监测技术” 能够及时发现设备隐患，为迅速排除故障，节省检修时间，提高电力系统安全、稳定运行。