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(guó)從80年代初期引進(jìn)設(shè)備開(kāi)始著手變電站的自動(dòng)化工作，到目前為止已有近二十年的時(shí)間。在實(shí)踐過(guò)程中，積累了不少的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。目前，規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理、科研開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)廠(chǎng)家等各有關(guān)部門(mén)對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化可以給運(yùn)行、**、基建、設(shè)計(jì)、施工、檢修、維護(hù)、管理等諸方面帶來(lái)直接效益、間接效益、社會(huì)效益已沒(méi)有太多的爭(zhēng)議。微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)等新技術(shù)在電力自動(dòng)化方面的應(yīng)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(jí)的變電站。隨著電力網(wǎng)覆蓋的區(qū)域越來(lái)越大，電壓等級(jí)越來(lái)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(yùn)行的重要監(jiān)控手段，自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、包含的內(nèi)容及配置模式等顯得尤為重要。
　　本文所述的自動(dòng)化，指的是超高壓變電站運(yùn)行和監(jiān)控所需的主要功能，其內(nèi)容如以下所述。
　　2　超高壓變電站自動(dòng)化包含的主要內(nèi)容
　　就目前的運(yùn)行需求而言，超高壓變電站自動(dòng)化在采集與處理層上應(yīng)包含下述內(nèi)容：
　　(1)信號(hào)　主要是對(duì)各類(lèi)開(kāi)關(guān)量作出反應(yīng)，淺談直流高壓發(fā)生器的發(fā)展策略，如斷路器隔離開(kāi)關(guān)接地刀閘的位置信號(hào)、保護(hù)動(dòng)作的繼電器接點(diǎn)信號(hào)、設(shè)備狀態(tài)信號(hào)、預(yù)告信號(hào)、報(bào)警信號(hào)等，其分辨率一般為1　ms～5　ms，一般都啟動(dòng)相應(yīng)的事件順序記錄。
　?。?/span>2）測(cè)量　包括對(duì)電氣量和非電氣量的測(cè)量。電氣量有電流、電壓、有功與無(wú)功功率、頻率、功率因數(shù)等，非電氣量主要是溫度，有時(shí)也包括水位、流量、壓力等，掃描周期一般在設(shè)備層是1　s～3　s，系統(tǒng)層是2　s～5　s。
　?。?/span>3）計(jì)量　對(duì)有功電度和無(wú)功電度進(jìn)行滿(mǎn)足計(jì)費(fèi)要求的高精度計(jì)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(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀閘、電容器組、保護(hù)及自動(dòng)裝置以及其它開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行開(kāi)/合、投/退等控制操作，并具有相應(yīng)的閉鎖功能。
　　（5）調(diào)節(jié)　對(duì)調(diào)相機(jī)、有載調(diào)壓變壓器分接頭等進(jìn)行升/降、設(shè)定值等調(diào)節(jié)操作，也需具備閉鎖功能。
　　（6）保護(hù)　對(duì)進(jìn)線(xiàn)、母線(xiàn)、出線(xiàn)、主變、電容器等電氣設(shè)備的運(yùn)行和操作進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《繼電保護(hù)和**自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》，要求220　kV～500　kV輸電線(xiàn)路配備原理不同的兩套保護(hù)，這是必須遵循的，可以多裝一套非微機(jī)化的保護(hù)，但其信息與控制要能納入變電站當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)中統(tǒng)一管理。
　　（7）通信　向一個(gè)或多個(gè)調(diào)度中心傳送有關(guān)數(shù)據(jù)、圖像等信息，但同一時(shí)刻只接收一個(gè)調(diào)度中心的命令。
　　（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(fù)荷拉合刀閘、防止帶電掛接地線(xiàn)、防止帶地線(xiàn)合刀閘、防止誤入帶電間隔等。實(shí)際上防誤操作的范圍要廣得多，誤觸、誤碰、誤整定、誤接線(xiàn)、誤投退壓板等也應(yīng)包括在內(nèi)，因此僅靠所謂的五防裝置是解決不了的，必須從系統(tǒng)級(jí)予以考慮解決。
　?。?/span>9）集控　大部分超高壓變電站帶有多個(gè)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(shí)行無(wú)人值班，所以超高壓站應(yīng)該是集控站，其自動(dòng)化系統(tǒng)需具備集控功能。當(dāng)然，對(duì)于不承擔(dān)集控任務(wù)甚至是按無(wú)人值班設(shè)計(jì)的變電站，就無(wú)需考慮此功能配置，但應(yīng)具備該功能。
　?。?/span>10）直流系統(tǒng)　變電站的直流系統(tǒng)為保護(hù)、控制、信號(hào)、遠(yuǎn)動(dòng)、計(jì)算機(jī)、通信、事故照明等直流負(fù)荷提供動(dòng)力，其地位十分重要。因此，除要對(duì)各段母線(xiàn)的電流、電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)視外，還要對(duì)直流系統(tǒng)的絕緣電池的狀況進(jìn)行監(jiān)視。
　?。?/span>11）同期　隨著靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置的大量推廣，新建的超高壓變電站很少采用同步調(diào)相機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。并且，系統(tǒng)的多數(shù)同期點(diǎn)都設(shè)在發(fā)電廠(chǎng)內(nèi)。由于實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)電網(wǎng)互聯(lián)是必然趨勢(shì)，故負(fù)責(zé)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)或聯(lián)絡(luò)變壓器的樞紐變電站仍需配備自動(dòng)同期裝置，使待并列的兩個(gè)系統(tǒng)在電壓、頻率、相位角都能滿(mǎn)足條件的情況下才進(jìn)行并列操作。這部分功能也應(yīng)納入自動(dòng)化系統(tǒng)。
　?。?/span>12）消防　由于值班人員的減少和自動(dòng)化系統(tǒng)功能的完善，消防自動(dòng)監(jiān)視設(shè)備也應(yīng)納入超高壓變電站自動(dòng)化系統(tǒng)一并考慮，要求能及時(shí)將煙霧、溫度等報(bào)警信息傳送給值班人員或上級(jí)調(diào)度中心。對(duì)于按無(wú)人值班設(shè)計(jì)的超高壓變電站，更應(yīng)該重視這部分功能的實(shí)現(xiàn)。
　?。?/span>13）故障錄波　超高壓變電站一般都需配置專(zhuān)門(mén)的故障錄波設(shè)備，以ms級(jí)的精度連續(xù)記錄事故前后一段時(shí)間內(nèi)開(kāi)關(guān)量、量測(cè)量的數(shù)值，供事故分析用。目前，較好的微機(jī)型故障錄波裝置已能以每周波采樣32點(diǎn)甚至更高的密度記錄長(zhǎng)達(dá)數(shù)秒到數(shù)分鐘的錄波數(shù)據(jù)，完全能滿(mǎn)足故障記錄與分析的要求。
　?。?/span>14）無(wú)功優(yōu)化　按照系統(tǒng)的電壓情況和電容器、電抗器、有載調(diào)壓變壓器分接頭、靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置、調(diào)相機(jī)的配置情況。自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的電壓水平和無(wú)功潮流的分布，達(dá)到穩(wěn)定電壓和把無(wú)功功率的潮流分布控制在預(yù)先規(guī)定的范圍之內(nèi)的目的。
　?。?/span>15）圖象傳輸　通過(guò)動(dòng)態(tài)圖像監(jiān)視戶(hù)外各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、**狀況及要害部位的情況等，對(duì)于按無(wú)人值班設(shè)計(jì)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(xiàn)　對(duì)于出線(xiàn)采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的變電站，應(yīng)具有單相接地故障選線(xiàn)功能，通過(guò)對(duì)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(xiàn)路。
　　當(dāng)然，隨著新技術(shù)的發(fā)展，電壓等級(jí)的提高，電網(wǎng)間耦合程度的加深，電力系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)管理方式的改變等，可能還會(huì)出現(xiàn)新的要求。

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