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10kV分布监控式变电所在无极 |
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| 10kV分布监控式变电所在无极 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 14:02:20  |
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为了加快变电所建设的科技进步步伐，使科技成果尽快得到应用，并带来更大的社会效益，经省电力公司立项，我局于1998年1月22日建成并投运了1座“三无”小型化分布监控式110kV城西变电所。
1、基本概况
本所设计规模为有载调压主变2台/63000kVA，110kV进线2回，35kV出线6回，10kV出线10回，10kV电容器两组，每组2400kAVR。110kV、35kV、10kV母线结线方式均采用单母线断路器分段。每级两段母线各装设一组TV及避雷器。35kVI段和10kVII段，分别安装所用变一台。
保护采用以集成电路为核心的保护装置。综合自动化系统，采用以微处理技术为核心的多功能芯片的分布式多功能电力监控仪。
保护和控制系统，严格遵守部颁110kV变电所设计规程要求。
2、该所主要采用的先进技术
2.1优化设计，实现小型化，取消房屋建筑
(1)一次设备全部采用户外式，保证一次设备在户外可靠运行。
(2)全所一、二次设备所用电源均为交流220V，储能电机额定功率小，故将交流屏改为电源箱，取消了直流屏。为了防止交流失电，采用一套在线式3kW的UPS电源作为备用电源，放于电源箱内，提高电源的可靠性。
(3)保护、控制、自动装置和计量装置均就地安装于户外，取消了保护屏、控制屏和计量屏。
(4)保护动作及报警信号均由调度值班员在远方调度室进行监视，取消了中央信号系统。
(5)目前单片机和CMOS电路工作环境温度最高允许达到75℃，我们选用以CMOS电路为主的保护装置和以微处理器为核心的分布式多功能电力监控装置(分布式RTU，下同)，安装在户外的端子箱内是可行的。我局1996年底投运的“三无”西郎变电所的可靠运行也充分证明了这一点。
(6)通讯设备选用户外型柱上式扩频通讯设备，在户外运行是合理的。
(7)所内远动所用网关机(工业控制计算机，下同)选用能适用于恶劣环境下连续工作的工控机，工控机在室外端子箱内运行是可行的。
2.2减少电缆，取消电缆沟
(1)整个变电所一次设备的控制和保护装置均就近安装，只有很短的电缆连接。
(2)以微处理器为核心的电力监控装置，信息传输通过标准接口并联在一对双绞线(电缆)上，然后传输到网关机，从而取消了大量的电缆。
(3)所有断路器均选用交、直流两用弹簧贮能断路器，所有断路器、保护设备、远动等设备所需的220V交流电源均可由一对双绞线(电缆)输送到相应的端子箱内，因此只有两对导线将所有端子箱连接。减少了大量电缆，从而取消了电缆沟。
2.3采用先进技术，实现无人值守
(1)选用以微处理器为核心的电力监控装置，分散就近安装在户外开关下边的端子箱内，实现所内设备的远方调度监视与控制，形成了完整的单元化系统。
(2)所内设置一台网关机，完成所内的数据处理及规约转换工作。将收集的数据及信息向调度转发，并将接收调度的指令向电力监控装置转发，从而实现“四遥”。
(3)采用两套先进的桅杆式扩频电台。可提供数据传送的高可靠性和高质量话音、并互为备用及双向自动转换，为确保远动正常运行提供了可靠的远动通道。
(4)10kV断路器采用干式真空交直流两用弹簧储能断路器，35kV采用国产SF6断路器，110kV采用ABB公司生产的SF6断路器，10kV TA、TV采用了无油设备，避雷器采用金属氧化物避雷器，减少运行维护工作量。
3、“三无”小型化分布监控式变电所的特点
(1)实现了无人值守，无房屋建筑，无任何值班所需的工作及生活设施。
(2)所内所有一、二次设备尽量采用无油化设备，以减少运行维护工作量，并全部户外布置。(3)二次设备和自动化设备，全部就近安装在相应的断路器旁边的端子箱内，采用以微处理器为核心的分布式多功能电力监控装置，实现了数据分散采集，集中发送，远方监控的“四遥”功能。
(4)所内无电缆沟。
(5)通信通道选用先进可靠的双套扩频，并能互为备用和双向自动切换，提高了数据传输的可靠性和话音的质量。
(6)计量装置选用带RS—485通信口的电能表，并通过远动装置直接向调度室传输电能表的实时表底数据，实现了远程抄表。
4、多功能电力监控装置运行情况
4.1多功能电力临近装置的主要功能
(1)基本测量功能(电流、电压、频率、有功及无功功率、有功及无功积分电量等)。
(2)遥控量1个。
(3)遥信量4个。
(4)模拟量输出。
(5)最大/最小值统计功能。
(6)程控测量数值记录。
(7)参数高、低限值设置功能。
(8)系统参数设置。
(9)通讯功能。
4.2运行情况
(1)运行可靠：
截止1999年底，多功能电力监控系统和其它设备未发生过任何故障。
(2)分布式多功能电力监控装置运行率100%。
(3)月平均遥控运行率100%；遥控操作716次，失败1次(原因是10kV北虎线545断路器机构发卡)，成功率9986%；至1999年底没发生过误动。
(4)遥调1190次，失败2次(原因是有载调压分头显示装置氧化造成接触不良)，成功率99.83%。
(5)数据和信息采集及时、准确、实时性强。
限电拉路、电容器投切、主变分接头调整、主变的投停、所有告警的处理均由调度员在调度室根据系统所提供的信息，准确监视、正确调度和及时调整运行设备状况：
①该所投运以来10kV配电线路故障发生5次，正确动作5次，故障时遥信年动作正确率100%。
②遥测综合误差0.78%；遥控(遥调)命令的返校时间小于3.97s；遥控命令的执行时间：SF6断路器≤5s；真空断路器≤763s；遥调命令执行时间≤18.48s。
③月平均遥控运行率100%；遥控操作716次，失败1次，成功率99.86%；年遥控误动率为0。
④遥调1190次，失败2次，成功率99.83%。
⑤分布式多功能电力监控系统运行率100%。
⑥电压合格率达99.6%。
⑦遥信年动作正确率100%。
⑧环境温度最低-14°C，最高52°C。
5、经济效益
(1)常规所一般占地面积0.67～1hm2，取平均0.83hm2，城西所占地仅0.47hm2，减少0.37hm2，按每hm2土地各种费用135万元计算，节约投资50万元左右。
(2)常规变电所通常房屋建筑费用总计约为103万元左右。本站扣除因无房屋增加架构投资约7万元左右(14个间隔，每个间隔按5000元计算)，共计减少投资约96万元左右。
(3)该所与常规所相比减少各种控制、保护、信号等电缆约10000m(常规所用保护、控制、测试、远动、通信等电缆约14000m，本所仅用4000m)，按每m电缆综合价35元计算，减少控制等电缆费用约35万元；同时由于城西所取消了直流，实现了就地控制，减少电力电缆1800m左右，按每m电缆综合价60元计算，减少电力电缆费用约10万元左右；由于城西所电缆极少，因此取消了电缆沟，而常规所一般建设电缆沟240m左右，按每m电缆沟150元计算，从而减少电缆沟投资约3.6万元左右。总上共计减少投资约48万元左右。
(4)本所一次设备采用了全户外布置，每个间隔设备费用35000元左右，而常规所采用真空开关柜，一面开关柜约5万元，一个间隔相比可节约1.5万元，14个间隔共可节约投资约21万元。
(5)本所二次设备投资为88万元，而与同规模采用综合自动化110kV变电所二次设备投资183万元，二者相比减少投资约95万元。
(6)常规所一般配7名变电所值班员，实行全天候值班。每人费用(含公共费用)按5万元计算为年费用35万元。本所一次建成无人值班变电所，省去了所内值班员，提高了全员劳动生产率，年均可节约值班人员费用35万元。值班设施维护费用5万元。与常规变电所相比年均节约费用40万元左右。
总结以上比较，“三无”所比同规模的常规所具有明显的经济效益。一次性投资约节约310万元，每年可节约日常运行维护费用约40万元。
该科技项目已于1999年5月14日通过了国家电力公司的科技成果鉴定。
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