110KV飞桥变无人值班技改“四遥”功能的实现

摘要：随着电力科学技术的飞速发展，变电站自动化也逐渐在电力系统中普及应用，使得变电站无人值班成为现实。常规110kV有人值班变电站进行"四遥"改造，工作量主要为二次回路的适应性改造，对于大量已运行的，按当地控制有人值班方式设计的变电站，如何根据各自的具体情况，通过尽量少的回路改动和适当增加必要的设备，使其一次设备及二次回路适应和满足"四遥"运行要求，有必要进行一些交流和探讨。本文总结和叙述了110kV飞桥变电站无人值班技改设计中在二次回路改造设计方面的的一些思路、采取的方法和措施。
关键词：变电站，二次回路，无人值班，四遥
0 引言
110KV及以下变电站实现无人值班是国电公司"创一流"供电企业的必要条件，而计算机应用技术和电网调度自动化技术的深入发展，也使变电站无人值班成为现实，且"四遥"功能日趋完善。
新建变电站可以一步到位采用变电站综合自动化系统，与调度自动化系统的"四遥"接口对接，方便地实现无人值班，而老变电站则必须通过技改方能实现"四遥"。飞桥变主变、110KV线路、10KV馈线的保护，备自投及故障录波装置均为早期微机型装置，而35KV线路保护则是晶体管型保护装置。对于这种不新不旧的变电站，本着经济实用的原则并参考了远动厂家的意见，我们决定将飞桥变按"常规保护加RTU"的方式进行技改，增加必要的远动设备并改造二次接线，以满足无人值班的性能要求。
飞桥变是永安供电局第一座进行"四遥"改造的110kV常规变电站，投运至今已经有两年多了，从运行情况来看，改造是比较成功的。
本文将飞桥变无人值班技改中二次回路改造设计过程的一些思路和经验，采用的一些方法和措施，加以总结，分述如下，以供参考，并请专家指正。
1．"四遥"与有人值班运行方式可互相切换
我国电力系统经过多年的发展，在有人值班变电站安全可靠运行方面，积累了丰富的宝贵经验。作为"四遥"改造的试点变电站，飞桥变改造后能否顺利投运，是各方面密切关注的事情。对于四遥、无人值班这些新技术、新方式的应用，要积极而审慎，一个原则，就是不能影响变电站的安全运行。为此，要求在技术上应实?quot;四遥"方式与有人值班方式可互相切换，且切换要简单，易操作。作好最坏打算，万一改造不成功，或"四遥"还不具备投入条件，仍可简单切换回熟悉的有人值班运行方式，保证安全可靠连续供电。而且，无论从安全运行，还是从事故检修、年度试验角度出发，断路器跳合闸回路都应能可靠灵活地进行遥控与当地控制状态的切换。
技术上，运行方式切换可用两种方式实现：远控式和手动式。为了保证个设备间隔使用直流控制电源的独立性和设备运行的灵活性，不能设置为一个总的切换开关，而应按间隔分散设置。远控式采用切换继电器，由调度员控制，此法将增大调度员的工作强度，在变电站端须增加遥信遥控量，增加RTU投资，不利于事故处理、运行检修。因此，飞桥变采用的是手动式切换，在各单元间隔的控制屏装设远方/就地切换开关，简单清晰，易于巡检人员在现场按"两票"处理。
2 遥控功能的实现
在加装运行方式切换开关后，接入遥控接点，断路器和其他一些设备（如有载调压开关，电动操作隔离刀闸等）的控制可以实现当地或遥控方式，但任何时候只能有一种方式起作用，可靠防止现场与调度中心同时操作同一台设备。
2-1 遥控的对象为飞桥变电站全部断路器。
2-2 接线方式
本变电站加装一面山东大学积成电子的ES-60型遥控执行屏，可提供40路遥控单元。每路遥控单元均有遥合接点H，遥分接点F，重合闸放电接点ZCH，重合闸闭锁接点CHZ0、CHZ1，事故总投/切接点SYH、SYM各一对。下面以改造后的黄桥线154控制回路（附图一）为例具体说明，其保护装置型号为WXH-11/B，操作箱型号为ZSC-31X。
首先在控制屏上加装"远控/就地"切换开关KSH，KSH至少应有4对触点，然后由KSH的有关触点分别提供就地合分和遥控合分的操作正电源。遥合接点与控制开关KK的合闸接点并联，接至操作箱手合继电器，就实现了遥合。遥分接点与KK分闸接点接至一加装中间继电器1ZJ的线圈，引1ZJ一对常开接点至跳闸出口回路以实现遥跳。
为了防止遥分开关时重合闸误动，可在重合闸起动回路中串接遥控单元提供的"重合闸闭锁接点"（常闭自锁接点）CHZ0、CHZ1。因遥控单元提供的"重合闸放电接点"（常开接点）ZCH一端已在遥控单元内部接至操作负电源-220V，无法接入WXH-11/B装置"开关量输入回路"之"闭锁重合闸"（因其工作电源+24V），须从1ZJ引一对常开接点接入。
由于遥分开关属正常操作，不应发出"事故总信号"的遥信，故须在原"事故音响启动"回路上串接遥控单元提供的"事故总投/切"接点SYH、SYM（常闭自锁接点）。因"事故信号"回路基本上不作接线改动，故在"四遥"方式运行时，控制开关KK应置于"合闸后"位置。
此外，应在闪光回路中串接KSH的有关接点，以免开关处于远控状态时，指示灯因KK与开关不对位而无谓闪光。
正常情况下，无人值班变电站所有运行或热备用状态的开关，其KSH必须置于"远控"位置，闪光回路被切断，由调度中心值班员进行远控。设备检修时，操作巡检人员将需停电设备的KSH置于"就地"位置，并按调度命令进行就地操作，设备检修结束送电后，操作巡检人员再将"远控/就地"开关KSH切至"远控"位置。
3 遥信功能的实现
当飞桥变无人值班的时候，为了正确反映站内所有异常及事故信号，就必须将这些信号通过继电器触点提供给远动遥信装置以实现遥信功能。按照无人值班的要求，在反映具体保护动作事件的同时，变电站任何一套保护装置动作及异常都要启动变电站的遥信事故总信号，以提醒监控人员及时处理。
3-1 遥信量的采集与传送
本变电站采集的遥信量有以下几类：
＊ 站内所有断路器位置信号
＊ 110KV刀闸及主变中性点刀闸位置信号
＊ 线路保护、主变保护、备自投装置和故障录波装置动作及告警信号
＊ 中央信号和直流系统告警信号
＊ 非电气信号，如有载调压档位指示，火灾报警信号等
本次技改加装一面山东大学积成电子的ES-60型遥信转接屏，该屏根据我们的要求装有10块遥信接线板YXJP2，总共可接入320路遥信量，其中220路用于接入经遥信转换盒进行强弱电转换后的有源信号。本屏有遥信转换盒44个，每个可转换有源信号5路。
所有开关、刀闸的位置信号均取自辅助接点而不用位置继电器接点，保护装置、自动装置和公用系统的信号尽量利用装置的备用信号接点，以上无源信号可直接接入遥信屏的遥信接线板YXJP2。无备用接点的信号则直接将光字牌信号引至遥信转换盒，进行强弱电转换，如图1所示。

主变有载调压开关的档位信号用19芯控缆引至加装在主变控制屏后的D/BCD码转换器，经转换后用7*0.2绝缘软导线接到RTU柜上的BCD码采集板。
同时D/BCD码转换器输向CY显示器的档位信号，可用厂家配备的电缆与CY20档位显示器连接，如图2所示。这样，既可将主变有载调压开关的档位信号传送到调度中心，又可保留其在变电站主控室的现场显示。

3-2信号远方复归
3-2-1信号继电器的复归
信号继电器的复归比较简单。飞桥变仅有四只DX-32型信号继电器，分别显示10KV一二段母线、35KV一二段母线接地信号，本次技改全部更换成DXM-2A型，该型号继电器有两个线圈，一个是启动线圈，一个是复归线圈。在站内设置"信号复归小母线"，将四个继电器的复归线圈并联，再从遥控屏引一对遥合（或遥分）接点与其串接，即可实现远方复归。
3-2-2保护及自动装置的信号复归
飞桥变所有保护、自动装置均为微机型或晶体管型，这些装置的信号复归仍采用遥控来完成。由于担心采取全站信号总复归会导致复归电流过大，从而烧坏遥控接点，我们将这些装置分成四部分进行分散复归：主变及110KV线路保护、35KV线路保护、10KV线路保护、自动装置。每部分均装设一只（或多只）多接点中间继电器（如DZY-212），分别用一对遥合（或遥分）接点引"信号复归电源"启动中间继电器，再将中间继电器各接点与各装置信号复归按钮并联，即可实现信号远方复归。
4 遥测功能的实现
本变电站采集的遥测量有以下几类：
* 线路、变压器各侧的有功、无功和电流
* 各段母线相电压、线电压和电流
* 直流系统电压
* 变压器油温
电气量的遥测采用交流采样方式。利用原有变送器屏，根据需要加装PQI变送器、3U变送器、3I变送器，就可采集线路及变压器的PQI、各段母线的线电压和电流；加装直流电压变送器以采集直流电压；加装温度变送器采集主变油温；在RTU屏上加装相电压采集板以采集各段母线的相电压。
主变油温除了经变送器传送到调度中心外，仍应保留其在主控室的当地显示，这两种显示由原有的WQK开关来切换，其接线如图3所示。

本变电站电能量的遥测采用站内集中采集，然后独立上送计量自动化系统至局营销部，而不是与其他遥测量一起经RTU远传至局调度中心。由于技改资金有限，本次技改暂未上计量自动化系统，但电度表均更换成具有RS485通信接口和远动脉冲输出功能的电度表。
5 遥调功能的实现
主变有载调压开关档位的远方调节也是通过遥控执行屏来实现的。取一路遥控单元的遥合、遥分接点分别与主变有载调压开关的升压、降压回路串联接，取另一路遥控单元的遥合（或遥分）接点与急停回路串接，就实现了有载调压开关档位的远方升降和滑档急停。
6 其他
变电站无人值班技改是一项系统工程，除了对二次回路进?quot;四遥"改造，还应尽可能选择技术先进、安全可靠、免维护或少维护的一次设备，如将断路器更换成真空型或六氟化硫型断路器，并最好采用弹簧储能机构；避雷器采用氧化锌避雷器，配有在线监测装置；主变有载调压装置应可靠；110kV电压互感器应采用电容式电压互感器，能很好地消除铁磁谐振，10-35kV电压互感器也应配有性能可靠的消谐装置。另外，二次连接电缆采用阻燃屏蔽电缆，且屏蔽层两端接地； 直流电源一定要可靠，蓄电池应采用铅酸免维护型或镍镉蓄电池，配置直流电压自动调整装置和浮充自动调整装置；在变电站内安装一套火灾自动报警系统。
7 结束语
110KV无人值班变电站在国内已取得了成功经验，并在许多单位得到较好的开展和应用。实践证明变电站无人值班大大减少了现场误操作事故，精减企业人员，提高企业劳动生产率，也反映了企业自身的技术素质，是我国电网建设和调度管理的长远发展方向。以上这些为了实现"四遥"而采取的思路、方法与措施，希望能为兄弟单位进行常规变电站无人值班改造提供一些参考与借鉴。

参考文献：
无人值班变电站的新建、改造与运行/湖南省电机工程学会编著。北京：中国电力出版社，1996。
程明，金明，李建英，刘远龙。无人值班变电站监控技术。北京：中国电力出版社，1998．
韩学均、葛文丽、王同选。110KV变电站无人值班的技术改造。继电器。1999，（4）。

作者简介：
郭志军（1974-），男，大学本科， 1996年毕业于华北电力大学，现从事变电及配电工程设计。