110KV变电站综合自动化系统结构图
110kV变电站综合自动化系统的构建
李潮 勤， 陈喜 士
ＬＩＣｈ ｏ ｑｎ， ＨＥＮ —ｈ ａ －ｉ Ｃ Ｘｉ ｉ ｓ
（ 广东电 网公司揭 阳供 电局 ， 广东 揭阳 ５２ ０ ） ２ ０ ０
摘要 ： 绍了揭阳 １０ Ｖ西门变 电站综合 自 化系统 的布置方式 、 介 １ ｋ 动 网络结构 、 控制方式。提出在变 电站 的建设 中 ， 应该借
或 简化 二次 闭锁 回路 ， 省 了大 量 电缆 和相应 施 工 节 和调试 工作 量 ， 并取 消传 统 的大控 制室 设计 ， 节省 建 筑 面积和建 筑 用地 。
２３ “ ． 四遥 ” 的配置 原则 量
置， 通过该装置实现 １ Ｖ母线分段开关 自动投入 ， ０ｋ
提 高供 电 的可靠性 和 连续性 。
鉴先进的经验 、 技术。 关键 词 ： 无人值班变 电站 ； 综合 自动化系统 ； 网络结 构 ； 分层分布式
中图分类号 ： ６ 文献标识码 ： 文章 编号：６ １ ３ ０ ２０ ）４—０ ４ —０ Ｔ Ｂ １７ —８ ８ ｛０ ６ ０ ０９ ３
１ 引 言
变电站综合 自 动化系统是集保护、 测量、 控制、 远
统 主站增 设 １个 主 站插 件 ， 置 专 用 的 自动 电压 无 配
维普资讯
２０ ｏ ６年第 ４期
广西电 力
１ ０ｋ Ｖ变 电站综 合 自动化 系统的构 建 １
Ｃｏ ｔｕ ｔｏ ｆＣｏ ｎｓｒ ｃ ｉ ｎ ｏ ｍｐｏ ｉｅ Ａｕ ｏ ｓｔ ｔ ｍａ ｉ ｎ Ｓ ｓｅ ｉ ０ ｋＶ ｕ ｓａ ｉｎｓ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｎ １ １ Ｓ ｂ ｔ ｔｏ
对象独立设置 ， 所有间隔智能单元功能相对独立 ， 互 不牵连 。凡可以就地完成 的功能决不依赖通信网。 ①本系统继 电保护按被保护的电力设备（ 间隔） 分别独 立设 置， 直接 由相关 的 Ｔ Ａ及 Ｔ Ｖ输入 电气 量， 动作后 由接点输出 ， 直接操作相应 的断路器跳闸 线圈； 其它一些重要的控制设备， 例如备用电源 自 动 投入装置 ， 通过设置专用的装置， 放在相应间隔上。
分层分布式综合自动化变电站结构简介
三、间隔层的构成及功能
间隔层主要包括继电保护及自动装置、测控装置、 间隔层主要包括继电保护及自动装置、测控装置、 及其它智能设备（ 站内交直流电源管理设备、 及其它智能设备（例：站内交直流电源管理设备、 电度表等）。 电度表等）。 110kV及以上电压等级的设备按电气设备间隔配置 110kV及以上电压等级的设备按电气设备间隔配置 保护装置及测控单元，35kV及以下设备采用保护 及以下设备采用保护、 保护装置及测控单元，35kV及以下设备采用保护、 测控一体化装置。 测控一体化装置。 间隔层采集和处理一、二次设备的测量和状态信息， 间隔层采集和处理一、二次设备的测量和状态信息， 通过网络传给站控层设备监控主机和远动服务器， 通过网络传给站控层设备监控主机和远动服务器， 同时接受站控层发出的命令。 同时接受站控层发出的命令。间隔层也可独立完成 对断路器和隔离开关等设备的控制操作。 对断路器和隔离开关等设备的控制操作。
五、分层分布式结构特点
可靠性高，任意部分设备故障只影响局部。 可靠性高，任意部分设备故障只影响局部。 可扩展性和开放性较高，利于工程的设计及应用。 可扩展性和开放性较高，利于工程的设计及应用。 以电气间隔为对象，实现面对对象设计。 以电气间隔为对象，实现面对对象设计。 继电保护相对独立。 继电保护相对独立。
分层分布式结构示意图
二、站控层的构成及功能
站控层主要由监控主机、操作员站、工程师站、 站控层主要由监控主机、操作员站、工程师站、远 动服务器等设备组成。 动服务器等设备组成。 监控主机，包括操作系统、数据库系统和应用软件。 监控主机，包括操作系统、数据库系统和应用软件。 是数据收集、处理、存储及控制的中心，可兼作操 是数据收集、处理、存储及控制的中心， 作员站，同时提供友好的人机对话界面。 作员站，同时提供友好的人机对话界面。 操作员工作站，包括操作系统和应用软件， 操作员工作站，包括操作系统和应用软件，从主机 数据库调用数据。提供友好的人机对话界面，以实 数据库调用数据。提供友好的人机对话界面， 现变电站的运行监视和控制。 现变电站的运行监视和控制。
3.1-变电站综合自动化系统的间隔层装置(共34张)
2、测控装置：是监控系统的必要组成部分。主要完成对某 一间隔电气量的测量、控制及其他与其对应的电气间隔相关 的任务，它面向的对象主要是断路器或变压器本体等。
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3、保护装置：主要完成对某一间隔设备的保护任务。 4、公用间隔层装置：对于这类装置，不同的厂家有着不同的配置，可
为配合自动化系统工程实施，装置提供远动对点测试
功能用以快速检验本地监控和远动主站信息库，免除了监
控及远动人员手动对点的繁琐操作。
主要包括：遥信对点、遥测对点、告警事件对点和动作事 件对点。
为检验装置的通信状况，发现装置或装置所在网络中
可能存在的通信性能缺陷，装置提供相关通信端口的运行
统计信息以提供部分网络诊断数据。
似的表示方法表示软压板，保护定值已经换算为十进制，
控制字用十六进制表示。
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（四）装置(zhuāngzhì)参数的整定
上表中，从序号4-40都是数值型定值，修改时只需将
数值修改为确定的值即可；序号1-3分别为控制字1、控制
字2、控制字3，它们是开关型定值，控制着各种保护功能
继电器STJ，Байду номын сангаас于闭锁启动重合闸等；跳闸位置继电器TWJ
和合闸位置继电器HWJ的触点作为断路器的跳、合状态量
送CPU采集。
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装置各模块(mó kuài)的作用：
4、通信插件（COM):主要用于光纤通信及通信扩展，包含 一对光纤收发接口、一个LonWorks接口、IRIG-B码对时接 入。
变电站综合自动化系统的结构形式和配置
• （1）分层（级）分布式的配置系统采用按功 的分布式多CPU系统
• （2）继电保护相对独立 • （3）具有与系统控制中心通信功能 • （4）模块化结构，可靠性高 • （5）室内工作环境好，管理维护方便
能划分
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分层分布式系统集中组屏结构的综合自动化系统框图(一)
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分层分布式系统集中组屏结构的综合自动化系统框图(二)
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全分散式结构形式
• 将每个电网元件（包括变压器，高、低压线路，电容器等）的保护、控制、测量功能设计安装在同一个微 机装置中，并且分散安装在各个开关柜中，然后通过通信网络和监控主机进行信息交换。这种结构形式中， 主控室内只有监控用的微机和直流操作电源及网络信号集中转换的柜子，主控室结构简单，设备环境好， 检修更方便。
护控制模式 • 分层是指变电所综合自动化系统按逻辑上划分为三层，即站级管理层、通信层、间
隔层
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综合自动化技术发展方向
• 系统结构的转变 • 智能电子装置的发展 • 光感互感器的应用 • 监控系统的发展 • 人工智能技术的发展应用
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通信方式的发展
•以太网通信结构
•
是一种总线型拓扑结构，增减用户方便，某一节点故障不影响其他部分工作。
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调度端
牵引变电所
监控机 监控机
变
电
所
主
控
通信网络
室
高压电气设备及高压开关柜
高 压 室
视 屏 盘当 地 监 控 盘1主 变 盘 # 1馈 线 盘 10并 补 盘2主 变 盘 # 计 量 盘交 流 盘直 流 盘
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变电站综合自动化系统概述
变电站综合自动化系统的典型硬件结构
变电站综合自动化系统的典型硬件结构说明1
• 微处理器（中央处理器）CPU是指挥中枢，计算机 程序的运行依赖于CPU来实现；
• ②电气型防误系统：是建立在二次操作回路上的 防误功能，一般通过断路器和隔离开关的辅助触 点连锁来实现，主要包括电气回路闭锁、电磁回 路闭锁、电气报警和高压带电显示装置等。
• ③微机五防：采用计算机技术，用于高压开关设 备防止电气误操作的装置，由主机、电脑钥匙、 编码锁具等功能元件组成。主要用于断路器、隔 离开关、接地刀闸、遮拦网门等。
特点： ①工作稳定，线性好，电路简单； ②抗干扰能力强，不受脉冲和随机高频噪音干扰； ③与CPU接口简单，工作不需要CPU控制； ④可以方便地实现多CPU共享一套VFC变换。
模拟量输出电路的组成
• 作用是把微机系统输出的数字量转换成模 拟量输出，核心元件是模/数转换器，锁存 器是用来保持数字量的稳定的。
变电站综合自动化系统的典型硬件结构说明2
• 定时器/计数器有两个用途一是用来触发采样信号， 引起中断采样；二是在V/F变换式A/D中，定时器/ 计数器是把频率信号转换为数字信号的关键部件。
• Watchdog主要作用是当自动化装置受到干扰导致 微机系统运行程序出轨、程序无法正常运行时，能 自动复位微机系统，使微机系统重新开始执行程序， 进行入正常运行轨道。
综合自动化监控系统的基本要求
• 实时 • 可靠 • 可维护 • 信息处理和输出技术先进 • 人机交流方便 • 通信可靠 • 信息处理和控制算法先进
变电站综合自动化系统结构设计(报告)
变电站综合自动化系统结构与功能综述关键词：变电站综合自动化系统结构功能---综合自动化系统的硬件结构变电站综合自动化系统的发展过程与集成电路技术、微计算机技术、通信技术和网络技术密切相关。
随着这些高科技的不断发展，综合自动化系统的体系结构也不断发生变化，其性能和功能以及可靠性等也不断提高。
从国内外变电站综合自动化系统的发展过程来看，其结构形式有集中式、分层分布式、和全分散式等三种类型。
1.集中式的结构形式集中式结构的综合自动化系统，指采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站的模拟量、开关俩个和数字量等信息，集中进行计算与处理，分别完成微机监控、微机保护和一些自动控制等功能，集中式结构也并非指由一天计算机完成保护、监控等全部功能。
多数集中式结构的微机保护、微机监控和与调度等通信的功能也是由不同的卫星计算机完成的，只是每台微计算机承担的任务多些。
例如监控机要负担数据采集、数据处理、开关操作、人机联系等多项任务：担负微机保护的计算机，可能一台微机要负责几回低压线路的保护等。
随着微处理器的发展、微型计算机的性能价格比迅速优于小型机后，才开始发展以微处理器为核心的变电站自动化系统。
图2.1 集中式结构的综合自动化系统框图这种集中式的结构式更具变电站的规模，配置相应容量的集中式保护装置和监控主机及数据采集系统，它们安装在变电站中央控制室内。
主便延期和各进出线及站内所有电器设备的运行状态，通过TA、TV经电缆传送到忠言控制室的保护装置和监控主机。
继电保护动作信息往往是取保护装置的信号继电器的辅助触点，通过电缆送给监控主机。
这种系统的主要功能即特点是：1）能实时采集变电站中各种模拟量、开关量，完成对变电站的数据采集和实时监控、制表、打印、事件顺序记录等功能。
2）完成对变电站主要设备和进出线的保护任务3）集中式结构紧凑、体积小、可大大减少占地面积。
4）造价低，尤其是对35kV或规模较少的变电站更为有利。
110kV变电站设计
110KV 变电所电气设计说明所址选择：首先考虑变电所所址的标高，历史上有无被洪水浸淹历史；进出线走廊应便于架空线路的引入和引出，尽量少占地并考虑发展余地；其次列出变电所所在地的气象条件：年均最高、最低气温、最大风速、覆冰厚度、地震强度、年平均雷暴日、污秽等级，把这些作为设计的技术条件。
主变压器的选择：变压器台数和容量的选择直接影响主接线的形式和配电装置的结构。
它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应依据电力系统5-10 年的发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。
选择主变压器型式时，应考虑以下问题：相数、绕组数与结构、绕组接线组别（在电厂和变电站中一般都选用YN ，d11 常规接线）、调压方式、冷却方式。
由于本变电所具有三种电压等级110KV、35KV 、10KV ，各侧的功率均达到变压器额定容量的15%以上，低压侧需装设无功补偿，所以主变压器采用三绕组变压器。
为保证供电质量、降低线路的损耗此变压器采用的是有载调压方式，在运行中可改变分接头开关的位置，而且调节范围大。
由于本地区的自然地理环境的特点，故冷却方式采用自然风冷却。
为保证供电的可靠性，该变电所装设两台主变压器。
当系统处于最大运行方式时两台变压器同时投入使用，最小运行方式或检修时只投入一台变压器且能满足供电要求。
所以选择的变压器为2X SFSZL7-31500/110型变压器。
变电站电气主接线：变电站主接线的设计要求，根据变电站在电力系统中的地位、负荷性质、出线回路数等条件和具体情况确定。
通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用短路器数目教少的接线，以节省投资，随出线数目的不同，可采用桥形、单母线、双母线及角形接线等。
如果变电站电压为超高压等级，又是重要的枢纽变电站，宜采用双母线带旁母接线或采用一台半断路器接线。
变电站的低压侧常采用单母分段接线或双母线接线，以便于扩建。
6~10KV馈线应选轻型断路器，如SN10型少油断路器或ZN13型真空断路器；若不能满足开断电流及动稳定和热稳定要求时，应采用限流措施。
110典设图纸编号和名称的规定
图纸编号和名称的规定
图纸编号由6个字段组成：第一字段为变电站电压等级，第二字段为分类号，第三字段为方案内部编号，第四字段为所属电压等级编号，第五字段为所属专业代号，第六字段为流水号。
具体含义如下：第一字段“变电站电压等级”为110。
110代表110kV变电站典型设计实施方案。
第二字段。
“方案号”为A、B、C。
A代表户外变电站；B代表户内变电站；C代表半地下变电站。
第三字段。
“方案内部编号”由1、2、3……组成，具体见表5-1技术方案组合表编号栏。
第四字段。
“电压等级”，由110、35、10、0.4、000组成。
110代表110kV配电装置区；35代表35kV配电装置区；10代表10kV配电装置区；0.4代表站用电系统；000代表对于各个不同电压等级（区域）都适用。
第五字段。
“专业代号”由D1、D2、T组成。
D1代表电气一次线专业；D2代表电气二次线专业；T代表土建建筑、结构专业。
例如：图2-1电气主接线图（110-A-1-000-D1-01）。
对A-1方案（图序为出版文档的章节篇号，如第二篇称图2-xx，图纸如有增减请按上述
对B-1方案：。