淺談直流高壓發(fā)生器的發(fā)展策略

淺談直流高壓發(fā)生器的發(fā)展策略
　　我國從80年代初期引進設備開始著手變電站的自動化工作，到目前為止已有近二十年的時間。在實踐過程中，積累了不少的經(jīng)驗和教訓。目前，規(guī)劃設計、運行管理、科研開發(fā)、生產廠家等各有關部門對實現(xiàn)自動化可以給運行、**、基建、設計、施工、檢修、維護、管理等諸方面帶來直接效益、間接效益、社會效益已沒有太多的爭議。微電子技術、計算機技術、通信技術、現(xiàn)場總線技術等新技術在電力自動化方面的應用已取得了顯著效果。
　　本文所述的超高壓變電站，指的是220　kV及以上電壓等級的變電站。隨著電力網(wǎng)覆蓋的區(qū)域越來越大，電壓等級越來越高，這些變電站在電力網(wǎng)中起著極其重要的作用。作為超高壓變電站**可靠運行的重要監(jiān)控手段，自動化系統(tǒng)的結構、功能、包含的內容及配置模式等顯得尤為重要。
　　本文所述的自動化，指的是超高壓變電站運行和監(jiān)控所需的主要功能，其內容如以下所述。
　　2　超高壓變電站自動化包含的主要內容
　　就目前的運行需求而言，超高壓變電站自動化在采集與處理層上應包含下述內容：
　　(1)信號　主要是對各類開關量作出反應，淺談直流高壓發(fā)生器的發(fā)展策略，如斷路器隔離開關接地刀閘的位置信號、保護動作的繼電器接點信號、設備狀態(tài)信號、預告信號、報警信號等，其分辨率一般為1　ms～5　ms，一般都啟動相應的事件順序記錄。
　?。?/span>2）測量　包括對電氣量和非電氣量的測量。電氣量有電流、電壓、有功與無功功率、頻率、功率因數(shù)等，非電氣量主要是溫度，有時也包括水位、流量、壓力等，掃描周期一般在設備層是1　s～3　s，系統(tǒng)層是2　s～5　s。
　?。?/span>3）計量　對有功電度和無功電度進行滿足計費要求的高精度計量，有脈沖量輸入和數(shù)字接口輸入兩種數(shù)據(jù)輸入方式。
　　（4）控制　對斷路器、隔離開關、接地刀閘、電容器組、保護及自動裝置以及其它開關設備進行開/合、投/退等控制操作，并具有相應的閉鎖功能。
　?。?/span>5）調節(jié)　對調相機、有載調壓變壓器分接頭等進行升/降、設定值等調節(jié)操作，也需具備閉鎖功能。
　?。?/span>6）保護　對進線、母線、出線、主變、電容器等電氣設備的運行和操作進行相應的保護。根據(jù)國家標準《繼電保護和**自動裝置技術規(guī)程》，要求220　kV～500　kV輸電線路配備原理不同的兩套保護，這是必須遵循的，可以多裝一套非微機化的保護，但其信息與控制要能納入變電站當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)中統(tǒng)一管理。
　?。?/span>7）通信　向一個或多個調度中心傳送有關數(shù)據(jù)、圖像等信息，但同一時刻只接收一個調度中心的命令。
　?。?/span>8）防誤操作　傳統(tǒng)的防誤操作功能指防止誤操作斷路器、防止帶負荷拉合刀閘、防止帶電掛接地線、防止帶地線合刀閘、防止誤入帶電間隔等。實際上防誤操作的范圍要廣得多，誤觸、誤碰、誤整定、誤接線、誤投退壓板等也應包括在內，因此僅靠所謂的五防裝置是解決不了的，必須從系統(tǒng)級予以考慮解決。
　　（9）集控　大部分超高壓變電站帶有多個低壓站，淺談直流高壓發(fā)生器的發(fā)展策略，而低壓站又絕大部分實行無人值班，所以超高壓站應該是集控站，其自動化系統(tǒng)需具備集控功能。當然，對于不承擔集控任務甚至是按無人值班設計的變電站，就無需考慮此功能配置，但應具備該功能。
　?。?/span>10）直流系統(tǒng)　變電站的直流系統(tǒng)為保護、控制、信號、遠動、計算機、通信、事故照明等直流負荷提供動力，其地位十分重要。因此，除要對各段母線的電流、電壓數(shù)據(jù)進行采集和監(jiān)視外，還要對直流系統(tǒng)的絕緣電池的狀況進行監(jiān)視。
　　（11）同期　隨著靜止無功補償裝置的大量推廣，新建的超高壓變電站很少采用同步調相機進行無功補償。并且，系統(tǒng)的多數(shù)同期點都設在發(fā)電廠內。由于實現(xiàn)國內電網(wǎng)互聯(lián)是必然趨勢，故負責系統(tǒng)聯(lián)絡線或聯(lián)絡變壓器的樞紐變電站仍需配備自動同期裝置，使待并列的兩個系統(tǒng)在電壓、頻率、相位角都能滿足條件的情況下才進行并列操作。這部分功能也應納入自動化系統(tǒng)。
　　（12）消防　由于值班人員的減少和自動化系統(tǒng)功能的完善，消防自動監(jiān)視設備也應納入超高壓變電站自動化系統(tǒng)一并考慮，要求能及時將煙霧、溫度等報警信息傳送給值班人員或上級調度中心。對于按無人值班設計的超高壓變電站，更應該重視這部分功能的實現(xiàn)。
　?。?/span>13）故障錄波　超高壓變電站一般都需配置專門的故障錄波設備，以ms級的精度連續(xù)記錄事故前后一段時間內開關量、量測量的數(shù)值，供事故分析用。目前，較好的微機型故障錄波裝置已能以每周波采樣32點甚至更高的密度記錄長達數(shù)秒到數(shù)分鐘的錄波數(shù)據(jù)，完全能滿足故障記錄與分析的要求。
　?。?/span>14）無功優(yōu)化　按照系統(tǒng)的電壓情況和電容器、電抗器、有載調壓變壓器分接頭、靜止無功補償裝置、調相機的配置情況。自動調整系統(tǒng)的電壓水平和無功潮流的分布，達到穩(wěn)定電壓和把無功功率的潮流分布控制在預先規(guī)定的范圍之內的目的。
　　（15）圖象傳輸　通過動態(tài)圖像監(jiān)視戶外各設備的運行狀態(tài)、**狀況及要害部位的情況等，對于按無人值班設計的變電站還要考慮將這些圖像信息送往主站。
　?。?/span>16）小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線　對于出線采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的變電站，應具有單相接地故障選線功能，通過對零序電流、五次諧波的監(jiān)視而指示出發(fā)生單相接地的線路。
　　當然，隨著新技術的發(fā)展，電壓等級的提高，電網(wǎng)間耦合程度的加深，電力系統(tǒng)經(jīng)營管理方式的改變等，可能還會出現(xiàn)新的要求。

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