综合自动化变电站主变压器的保护与监控完整版.docx

1、综合自动化变电站主变压器的保护与监控完整版编号：TQC/K918综合自动化变电站主变压器的保护与监控主整版Through strengthen!ng management, improving product!on conditions and workingenviron me nt and in creasing all-ro und mon itori ng and other measures, in order to preve ntcasualties and achieve the best production state for safe production and civ

2、ilized construction.适用安全技术/生产体系/提升效率/企业管理等场景】编写:审核:时间:部门:综合自动化变电站主变压器的保护与监控完整版下载说明：本安全管理资料适合用于通过加强过程管理，不断改善生产条件和作业环境 和增加全方位监控等措施，以期达到预防伤亡事故，并实现最佳的生产状态用以安全生 产、文明施工等。可直接应用日常文档制作，也可以根据实际需要对其进行修改。主变压器(简称主变)是变电站的核 心设备,它的安全运行直接关系到整个变 电站的正常可靠运转,因此，综合自动化 系统中变压器的保护与监控具有十分重要 的作用,应给予充分的重视。本文阐述 CSC2000变电站综合自动化系

3、统的网络结 构与特点，提出了该系统中主变压器继电保 护模块、监控系统和事件记录系统的设计 原则,并详细分析了各功能系统的原理、 实现方法和相互关系。(-)CSC2000变电站综合自动化系统CSC2000变电站综合自动化系统1 按分层分布式结构设计,分为变电站层和 间隔层（参见图1X 间隔层按一次设备（_台主变,条线 路）分布式配置。各间隔内的设备相对独 立,仅通过站内通信网联,并同变电站层 的设备通信。间隔层一般包括测量和控制 设备,负责相应间隔线路或变压器的参数 测量状态监视和断路器刀闸的控制、联 锁；保护装置在相应线路或主变故障或异 常时动作。间隔层还包括一些其它智能装 置,如故障记录装置

4、和备用电源自投装置等。间隔层的装置或设备均通过 常规二次电缆同开关场的一次设备相连。变电站层也采用分布式结构,包括当 地监控PC机、远动通信接口和用于专业管 理的工程师站PC机以及专用设备网络主站 1 主站3O当地监控和远动接口相互独 立。主站1和主站2完全相同，称为监控 主站。它一方面作为当地监控和远动系统 与站内局域网Lonworks的网络接口 ,另 方面设有一个实时数据库,存放着全站 各测点的模拟量和状态量,通过通信接口 与当地或远方监控计算机通信。早期主站 与当地监控PC机通信接口为串行RS232 方式,最新设计的主站已采用Echelon公 司的最新技术，将主站直接放在监控PC机 内，

5、通过PC机内总线交换数据,增强了可 靠性和实时性。主站3是工程师站，有两个 Lonworks接口 ,分别接至录波专用网和 监控网，当地PC机可迅速将分散在各保护 装置中的录波插件的记录数据存盘并进行 波形显示和计算分析等工作,它还通过 Modem接至公用电话网,从而可利用PC 机在远方同网上任一元件通信或调取录波 记录。工程师站主要为专业管理人员设 计,不允许一般人员进行任何操作。CSC2000系统设计了两个独立的网 络,是监控主网,另一个是故障录波专 用网。网络是引进美国Echelon公司先进 的专用于测控领域的局域Lonworks 2技 术（其核心技术是Neuron芯片），采用 传输速率为

6、78kbit/s1.25Mbit/s的双绞 线总线网。变电站层通过网络同各间隔层 通信,收集由各间隔层接点采集的各种信 息和事件报文,以及下达控制命令等。另 夕卜对于220kV及以上电压的枢纽变电所, 为了提高可靠性,设置双重化的监控网， 重要的间隔层设备也设置了双网接口,可 同时接至两个双绞线网。（二）主变压器保护与监控的设计原 则1、继电保护功能相对独立由于继电保护在保证电网安全稳定运 行方面起着特殊的重要作用,综合自动化 系统绝不能降低继电保护的可靠性, CSC2000中的保护装置不是专为综合自动 化环境设计的,而是立足于常规应用环境,兼顾综合自动的特殊要求。系统中继电保护按被保护的电力

7、设备 单元(间隔)分别独立设置，保护所需的电流 电压量直接从相关的TA和TV二次线圈引 入。保护逻辑判断所需的各种开关量也是 独立引入。保护还设有独立的跳合闸回路、相应 的保护投退及出口压板。面板只显示必要 的动作信号和告警信号同时可经打E卩机直 接打印。总之,保证继电保护功能完全不依赖 站内通信网、当地监控或远动系统。2、主变压器保护中的综合自动化功 能(1)为满足综合自动化功能要求,主变 保护加强了网络通信功能,每套装置中均 装设了两个Neuron芯片,可以同时连接 两个Lonworks双绞线网。(2)保护动作后可上送动作事件或告警 的SOE报文,以满足远动要求。(3)具有远方召唤保护定值

8、、压板状态 以及动作报告的功能。但对主变保护,目 前暂不设远方修改定值的功能。(4)每一保护或智能装置在网络中都作 为一个网络节点,各装置定时上送状态报 文以检验该网络节点通信的异常情况。3、独立的主变压器本体保护按照反措“要求,主变本体保护独 立设置。其作用是本体开关量输入经重动 继电器重动后，给出跳闸接点和信号接点, 对非综合自动化系统,这些信号接点主要 作为中央信号,而对综合自动化系统，这些 信号接点引至主变断路器控制单元的遥信 开入端,以便通过网络上报。4、 独立的断路器控制单元主变的遥信以及遥控的执行元件都在 相应间隔分散装设,这样可以简化站内二 次电缆,对主变压器,这些功能不考虑由

9、 该间隔的保护装置来兼顾完成,而是设置 个独立的断路器控制单元。5、 专设的测量单元低压配电线路保护都同时具有测量功 能。但对变压器，则通过在电能表屏上装设 的专用测量装置计算主变各侧的电流、电 压、有功、无功和频率等，并上送给网络，这是由于主变各侧均属重要测点，应该保证 其测量精度。6、 分散式录波功能主变保护配置专用录波插件，记录主变 各侧的电流量和开关量，并通过专用高速通 信网送至一个全站公用的专用于录波的PC 机存盘。这种记录方式可以减少硬件重复, 简化站内二次电缆，并可互为备用。7、 网络实现有载调压网络主站自动根据从通信网获得的电 压和功率因数以及系统状况，进行分析和决 策，并通过

10、通信网由断路器控制单元执行调 压控制。（三）、主变压器保护与监控的构成与 实现图2表示了间隔层主变间隔中保护、 监控和测量的实现框图。1.主变压器保护CST为了不使保护装置复杂化而降低可靠 性,主变保护装置不兼顾遥测、遥信和遥控 任务。保护配置可根据电压等级及重要性 程度，在CST1OOA或CST200A系列中选 用，它们有多种型号以满足不同要求，每个 装置都带有Lonworks接口。主保护与后 备保护均由互相独立的CPU承担。保护功 能配置随电压等级的不同而有所不同。双 重化配置的主保护可选不同的保护原理。保护的动作事件报告及SOE报文可直 接上送监控网络，以提供给当地监控PC机 和远动主站

11、。动作事件报告包括跳闸时 间、跳闸元件、故障相别、短路电流及跳 闸时刻故障波形。装置内部自检，并提供出 错信息。监控主站以广播方式通过监控网 络与各保护装置及智能装置对时,保护的 定值及压板状态可通过召唤送至网上。但 考虑到主变的运行方式比较稳定,同时考虑其可靠性，均未设置定值的远 方修改及软压板的设置、投退功能。装置面板实时显示各相电流、电压及 有功、无功、频率的一次值。保护装置内 设有独立的专用故障录波插件，可记录主变 各侧的各相电流、电压量和有关动作出口 的开关量。记录数据可通过专用录波网络 送到工程师站PC机予以存储和分析。故障 记录可按分段或不分段方式记录。还设有保护动作闭锁备自投和

12、过负荷闭锁有载调 压功能。2、 本体保护CSR独立完成主变的所有本体开关量保护， 重瓦斯等信号经跳闸继电器跳闸，轻瓦斯等 告警信号经重动继电器给出中央信号和远 动信号,这些远动信号均可进入断路器控制 单元作为遥信送到网上。3、 断路器控制单元CSICSI301A专为主变压器设计，作为分 布式的遥信和遥控单元,主要实现以下功 能：(1)实现主变间隔内即主变各侧各开关 和刀闸的状态遥信功能，所有状态输入可以 作为单独的遥信输入，也可作为SOE事件输 入。同时还可将刀闸、断路器输入状态作 为遥控条件，用于控制断路器、刀闸及刀闸 操作电源。(2)对变压器各侧断路器及其周围刀闸 进行可编程遥控操作，可实

13、现本间隔范围内 的防误操作闭锁。(3)设有变本体保护的遥信输入端，可 接入CSR的本体动作和告警远动信号，这 些信号通过本装置上通信网。(4)对变压器有载调压装置设有接口， 即具有有载调压的控制接点和反映调压分 接头的状态输入。调压主站接收专用测量 装置测得的母线电压、变压器输出的有功 功率、无功功率及电流值和CSI提供的主 变调压分接头位置，以此判断变压器输出的 电压及功率因数是否在规定范围内，并通过 CSI调节变压器分接头位置，或通过电容器 保护投切电容器。设有刀闸和断路器的远方控制投 入”开入量端子，以便就地操作时，闭锁由 监控网传来的远方操作命令。4、测量单元CSDCSD22A集中式测

14、量装置”可以实现两 台主变各侧的三相电流、三相电压、功率 因数及有功功率和无功功率的测量。还可 记录各狈啲有功和无功脉冲电能表脉冲数 将其送至网上。由于电压、电流量均从TV 和TA引入，因此可保证其测量精度。CSD12A集中式遥测、遥信、遥控装 置，设有同热电偶接口的测温输入端子,用 于测量主变油箱温度等。如果按照上述设计原则构成的主变压 器间隔保护、监控和测量单元,应用于 CSC2000变电站综合自动化系统。该系统 已经过几十个综合自动化变电站运行的考 验，证明设计合理，运行稳定可靠。随着综 合自动化技术经验的不断积累、丰富，还将 进一步改进和完善设计思想，以满足变电站 综合自动化不断发展的需要。本处可输入公司或团队名字THIS TEMPLATE IS DESIGNED BY FOONSHION