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110kV变电所微机保护系统改造

时间:2010-05-18 08:19来源:www.123135.com 作者:www.123135.com 点击:

摘要:随着科技及油田生产的不断发展,火烧山变电所原监控系统及保护装置均存在着不可解决的缺陷,已经不能满足系统安全运行的需要,多次出现保护误动、拒动现象,严重影响火烧山油田安全经济可靠供电。通过我们多方考证,采用技术比较先进、产品成熟、性能稳定的PS6000综合自动化系统,可以满足系统的灵敏性、可靠性、安全性的要求,收到了很好的效果。

关键词: 变电所  安全   微机保护   改造

 

一、概述

火烧山110KV变电所于1991年9月投入运行,是准东电力系统投产的第一座110KV变电所,十年来极大地解决了火烧山油田用电紧张的问题,为火烧山作业区的发展奠定了坚实的基础。随着科技的不断进步,火烧山110KV变电所自动监控及保护系统采用的是普通的电磁型保护装置,动作可靠性差,灵敏度低,无法购置备品备件,也跟不上现代电力发展的要求,已经不能满足系统安全运行的需要。近几年多次发生误动、拒动现象,造成全所停电或事故扩大,严重影响火烧山油田安全经济可靠供电。

火烧山110kv变电所是随着火烧山油田滚动勘探开发建设的不断深入,为了满足当时负荷的需要而逐渐形成的,与柴油机电站并存,这样就构成了两套独立的系统,随着1999年柴油机电站的关闭,而火烧山110Kv变电所仍存在两个系统和两个控制室,使得供电一次系统结构繁杂,监控困难,在安全运行、指挥操作、事故处理等方面存在着诸多不安全因素,许多陈旧的设备普遍存在着漏油、机构卡涩、开关动作行程难调等现象,既影响变电所的安全运行,又增加了运行人员,给安全运行带来了事故隐患。

二、系统改造需要解决的问题

1、6Kv系统

火烧山柴油机电站发电机出口电压为6Kv,火烧山油田注水泵站也使用6Kv高压电机。2000年8月,油田公司决定将注水站6Kv高压电机改造为10Kv高压电机,因而火烧山电站的6Kv系统就没有继续存在的必要,应取消 6Kv系统和6Kv配电室。

2、10Kv系统

原火烧山柴油机电站的两台10 Kv的SL7-3150KvA—10 Kv / 6.3 Kv 升压(或降压)变压器,带6Kv注水高压电机负荷。因油田公司决定将注水站6Kv高压电机改造为10Kv高压电机,火烧山电站两台10 Kv变压器及其控制、保护设备也应该取消。火烧山110Kv变电所10 Kv配电室的两条10 Kv出线:天然气处理Ⅰ、天然气处理Ⅱ,现作为10Kv高压注水电机电源。

由于火烧山油田的10 Kv供电线路都是从火烧山电站10 Kv配电室引出,所以应将其继续保留使用。同时,将原火烧山电站10 Kv系统的控制、监测、中央信号等,在进行微机技术改造后集中到火烧山110Kv变电所控制室,统一控制。

3、35Kv系统

原火烧山柴油机电站存在两台35 Kv的SL7--2000KvA—35 Kv / 6.3 Kv 升压(或降压)变压器,将35 Kv电压降低为6Kv,也能带6Kv注水高压电机负荷。

注水站6Kv高压电机更新改造为10Kv高压电机后,火烧山电站两台35 Kv变压器及其控制、保护设备也没有继续保留的必要,两台35 Kv变压器及其控制、保护设备也应该取消。

目前火烧山电站35Kv配电室只有一条35 Kv水源线路,可改造从火烧山110Kv变电所35Kv配电室联络线H3523间隔引出。

因此,可以取消火烧山电站35Kv系统和35Kv配电室。

 

4、0.4Kv系统

火烧山柴油机电站有两台10 Kv的315KvA—10/ 0.4Kv站用变压器和一个0.4Kv配电室,供给火烧山变电所和电站站用电源。火烧山变电所原有的一台30KvA—10/ 0.4 Kv所用变压器一直很少使用。

为此,一方面可以恢复变电所原有的30KvA所用变压器,另一方面可以在变电所35KV配电室增加一面配电柜作为所用变压器柜,所用变压器可以采用北三台电站的所用变压器,从而实现供给变电所的所用电源。这样就可以取消火烧山电站0.4Kv系统和0.4Kv配电室。

5、直流系统装置

1999年11月,我厂已将火烧山变电所和电站的直流系统彻底改造为技术先进、容量较大、产品质量优良的深圳华为电气股份有限公司GZWD—60/ 220/10Y1型直流系统装置元件,大连 “泰基” DJM—2/100型铅酸免维护蓄电池组、即单个铅酸电池额定电压2V、蓄电池组充放电容量为100AH。

可以退除火烧山变电所和火烧山电站的原有的蓄电池组,由变电所的直流装置通过电缆供给变电所和火烧山电站控制、保护及合闸使用的直流电源。目前直流系统装置完全可以满足火烧山变电所和原电站断路器分、合闸的需要。

6、控制系统

由于历史原因,火烧山形成两个系统和两地监控的局面,给火烧山变电所的操作、监控、事故处理带来了诸多不安全因素。因此,对火烧山变电所和电站进行技术改造时,应统一考虑微机监控、监测和微机保护。这样就可以在110Kv变电所控制室内同时监视变电所和电站两部分设备的运行情况。

三、火烧山变电所改造调查结果

通过走访新疆电业局、乌鲁木齐电业局、乌石化、准东电业局及新疆石油管理局准东石油基地阜西110Kv变电所等多家单位,综合多家意见,普遍认为采用国家电力公司南京自动化股份公司生产的PS6000自动化综合系统较为合适,因为此厂家产品质量可靠,技术水平较高,安全性能好,故采用其产品。

四、PS6000综合自动化系统的功能及特点

1. 系统简介

PS6000综合自动化系统集最新的计算机技术于一体,是较先进的代表新一代的综合自动化系统,他的网络结构采用国际流行的双以太网、TCP/IP协议,软件设计思想采用面向对象的模块化设计和开放的国际软件接口标准,硬件选型灵活多样,可适用于不同规模、多种需求的综合自动化系统。本系统采用Windows NT/Windows 2000操作系统,硬件以Alpha工作站或高档PC为主,配合先进的软件系统,为用户提供可靠、安全、易用的操作平台,他的数据库采用MSSQL SERVER与嵌入实时库相结合的技术,既保证了系统的实时性,又满足了系统开放的原则。

系统采用微内核体系结构和分布式网络结构,节约了系统资源,提高了运行速度,可以极大的发挥硬件资源的潜力,大大提高了系统的可靠性和实时处理速度,优化了系统性能。

2.系统特点

优秀的支撑系统  PS6000系统的软件支撑系统采用了Windows NT/Windows 2000操作系统,能更好的与世界先进的系统接轨,保证本系统的连续发展及可维护性。

人格化的数据管理  本系统数据库采用了透明数据管理方式,数据库的描述采用面向对象利用人机交互图形描述,是繁杂的工作更简单更方便,也有利于系统的维护。

灵活的硬件配置方案  本系统不依赖于硬件系统独立于硬件平台的,可在多种硬件平台上运行。

先进的软件实现方案  可利用多种软件进行编译,直接面对对象,可重新进行系统组态,保证了系统的可扩展性。

友好的人机界面  本系统基于全图形的人机界面,各功能节点机具有统一风格的操作方式,易学易用,同时支持多媒体功能。

实施CORBA技术  提高了系统的开放性和实时性,用来构造一个需要连接大容量客户端程序。

多种规约支持  可实现多种方式的透明、半透明、不透明规约转换及转发。

系统容错能力强  可满足最严格的安全性要求

灵活组织的服务器配置  任何服务器都可同时连接在双以太网上,而且任何服务器均可冗余配置,从而达到系统的全面冗余设备,提高其安全可靠性。

可嵌入运行的扩充模块  嵌入模块可裁减和扩充系统的数据处理功能,可增强图形显示和街面操作功能,大大提高了系统的适应性。

对象化的数据描述方法  能够更直观更方便的反映系统的构成,提供了对象描述模板,依靠它可以建立各种复杂对象的模型。

3.系统的主要功能

数据采集  可以采集各间隔层RTU遥测、遥信、脉冲量、数字量;微机保护信息、各种记录等;各种模拟量:有功功率、无功功率、电流、电压、主变温度、频率、压力等;各种数字量:频率、脉冲电度量、水位等;各种状态量:断路器、刀闸位置信号、事故跳闸总信号、预告信号、变压器分接头位置信号、保护及自动装置动作信号、通道故障信号、事件顺序记录等;保护定值;事故报告;时间处理;双通道;装置故障显示等。

数据处理  可以对各种模拟量、状态量、电能量等进行分析处理,还可以实现事故追忆,并能自动打印且存储与数据库中。

遥控  控制各电气间隔的断路器、电动隔离刀闸的分合闸,实时对断路器、主变中性点刀闸等进行分合闸操作。

人机联系  运行人员可以再一次系统图上进行操作,人机界面上包含许多功能图形,可根据条件进行选择显示。

报警  各种报警功能可根据实际进行定义。

防误操作闭锁控制  可根据报文进行操作,可以人为设置闭锁功能。

保护信息处理  可以实现保护定值召唤、查询、切换、打印、装置自检、软压板投退保护等。

故障录波分析  电压电流波形显示、波形谐波分析、功率计算、阻抗计算等。

电压无功综合控制  可以实现电容器组的自动切换,并具有完善的保护和闭锁功能和变压器分接头开关的控制。

计算统计  可完成电力系统要求的数据统计。

数据库管理  可以保存模拟量、数字量、脉冲量、计算量、状态量,可在线生成、修改、查询实时数据库,自动将历史数据保存到历史数据库中。

安全管理  所有系统操作员根据其需,被赋予不同管理权限,其特征有用户名、口令字、操作级别、操作范围等区别,进入、退出系统必须输入正确的密码。

监测、调试  能监视系统及装置出现的各种异常,可模拟进行在线测试各工作站的工作情况。

本系统功能全面,操作简明,并提供了一整套安全管理体系。与保护装置配合组成了完整的变电所监控保护一体化体系。

五、火烧山变电所改造实施过程

1、火烧山油田10Kv高压注水电机电源从火烧山110Kv变电所10 Kv配电室引出两条10 Kv出线。将原火烧山电站10 Kv系统的控制、监测、中央信号等,迁移到火烧山110Kv变电所控制室集中操作。

35 Kv水源线从110Kv变电所35Kv配电室联络线H3523间隔引出。同时恢复火烧山110Kv变电所原有的30KvA所用变压器,并在110Kv变电所35 Kv配电室增加一个间隔作为所用变间隔,铺设一条 0.4Kv电缆到变电所主控室所用电屏,供给110Kv变电所的所用电

 

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