变配电站计算机监测与控制系统的电气设计

　　随着电子技术与计算机技术的发展,变配电站的自动化水平不断提高。这就要求在进行变配电站电气设计时不断采用性能可靠、技术先进以及自动化程度高的产品,从而保证变配电站自动化水平得到提高。变配电站自动化水平提高之后,可以提高变配电站的供电可靠性,可以及时发现故障减少停电时间,合理调配负荷实现优化运行,还可以减少值班人员,实现无人或少人值守。所以在变配电站的设计中应积极选
用计算机监测与控制系统。

　　变配电站自动化包括继电保护,变配电站集中监控以及远方调度管理三个部分。继电保护有常规电磁型继电器保护,晶体管继电保护与微机保护三种形式。常规继电器保护仍在继续使用,晶体管保护是一种过渡型产品,现在已被先进的微机保护所替代。智能化开关与智能化开关柜,以及变配电站综合自动化系统集继电保护,数据监测及远方调度于一体,在变配电自动化设计中应根据工程实际情况选用上述产品。

一、系统选型

　1.继电保护　

1)35KV及以上的变配电站一般都有变压器保护,应优先考虑选用微机保护或变配电站综合自动化系统。
2)10KV变配电所一般均为电力系统开闭所及用户变配电站,一次接线比较简单,应以常规继电保护为主。选用价格低、性能可靠的智能化开关,智能化开关柜或综合自动化系统之后,可以取消常规继电保护。

　2.站内集中监测与远方调度
　　
1)站内集中监测与远方调度有集中式与分散于开关柜内的集散系统两种形式,变配电站综合自动化系统是一种最先进的分散安装于开关柜内的变配电站站内集中监测与远方调度系统。
2)集中式变配电站计算机监测与远方调度系统需要安装各种电量变送器。测量、信号与控制电缆要由开关柜内引出,外部电缆数量多,设计与施工工作量大,一般不宜再推广使用。
3)变配电站综合自动化系统的末端数据采集与控制单元直接安装于开关柜内,大都采用交流采样从电流或电压互感器直接进行测量,省掉了电量变送器,有些还可以省掉开关柜上的指示仪表。外部电缆只有一根通信电缆与供电电源电缆,设计与施工简单。所以应积极推广选用。
4)智能化开关与智能化开关柜本身已经具备集中监测与远方调度功能。只要设计一根通信电缆引到调度值班室中央控制站计算机就可以实现集中监测与远方调度。但由于各厂家的通信协议不统一,不同厂家的产品实现联网比较困难,所以近期还难以推广应用。

二、电气设计原则

　1.一次系统设计原则

　1)变配电站采用计算机监测与控制后对一次系统接线没有影响,一次系统接线方式及供电方案仍按有关要求与规定进行设计。
　2)变配电站采用计算机监测与控制后,应发挥计算机的图形显示功能,模拟盘可以简化或取消。
　3)变配电站采用计算机监测与控制后,可以实现元人或少人值班,值班室面积可以减小,分散值班可以集中于一处值班。

　2.二次系统设计原则

　1)二次系统设计方案
　①开关柜内的继电保护,计量,信号与控制回路设计不变,值班室的继电保护屏与中央信号系统(信号屏,计量屏与控制屏)保持原设计不变,再设计一套重复的计量、信号与控制回路进入计算机监测与控制系统。
　②开关柜内的继电保护,计量,信号与控制回路设计不变,值班室的中央信号系统(信号屏、计量屏与控制量)取消,集中保护的继电保护屏应保留,再将计量,信号与控制回路进入计算机监测与控制系统。
　③开关柜内的继电保护,计量,信号与控制回路设计不变,值班室的中央信号系统(信号屏,计量屏与控制屏)只包括电源进线与母线联络开关柜,所有出线开关柜均不进入中央信号系统。电源进线,母线联络开关柜及所有出线开关柜的中央信号系统(信号、计量与控制)全部进入计算机监测与控制系统。
　2)二次系统设计原则
　①变配电站采用计算机监测与控制后值班室原有的中央信号系统(信号屏,计量屏与控制屏)应取消,采用集中保护的继电保护屏应保留,应优先选用第二方案。
　②对于有特殊要求的单位或地区,可以选用第三方案,第一方案一般不宜设计选用。

三、电气设计

　1.一次系统电气设计

　1)一次系统的电气主接线方式按原设计不变,在单线系统图的设备型号说明中应注明采用计算机监测与控制系统后所增加的设备数量与型号,如电量变送器,电力监控器等。
　2)对于需要通过计算机监测与控制系统进行远方遥控操作的开关,一定要选用能进行远方合分闸的自动开关。
　3)开关运行状态要进入计算机监测与控制系统的开关,一般要有一对独立的常开接点引人计算机监测与控制系统。低压自动开关的型号设计时一定要注意满足这一要求,多选一对常开辅助接点。