工厂热电站发配电保护测控系统的设计.doc

工厂热电站发配电保护测控系统的设计 　　摘要: 本文结合实例介绍某热电站主6.3kV 综合自动化系统的软硬件构成、网络结构、微机测量和保护装置以及系统所能实现的功能。该热电站供配电系统的应用为热电站的连续运行及供电设备的安全高效提供了必要条件。 　　关键词: 热电站；供配电系统；微机保护; 综合自动化; 智能单元; 通信网络 　　中图分类号：TN711文献标识码：A 文章编号： 　　前言 　　该热电站发供配电一直是该厂正常生产的瓶颈, 电力供配电系统已运行了40多年, 内部结构及布线非常零乱、开关老式且严重老化、室内结构容易着火等因素使配电室存在重大安全隐患, 曾进行了多次局部整改,但不能解决其根本问题。为了满足工厂的正常生产运营、生活用电要求, 对该热电站供配电系统进行设计, 达到先进计量、节约用电、安全用电的目的。 　　1、热电站电气主系统配置 　　某热电站主6. 3kV 供电系统由两部分构成: 一部分为主6. 3kV 段即烧结法供电系统; 另一部分为主6. 3kV 段即拜耳法供电系统。主母线为双母线系统, 工作母线分别排为 四段, 每两段中间经限流电抗器和断路器并联。 　　段母线上分别接有3 台6MW 和1 台12MW 发电机, 2 台31. 5MVA、110/ 6. 3kV 电力变压器, 即1# , 2# 主变。烧结法生产系统的6. 3kV分配电所及热电站1~ 4# 发电机厂用电均由段母线供电。每段母线上接1 台25MW 发电机和1台31. 5MVA、110/ 6. 3kV 电力变压器, 即3# , 4#主变。拜耳法生产系统的6. 3kV 分配电所及热电站5~ 6# 发电机厂用电均由段母线供电。烧结法供电系统、拜耳法供电系统通过热电站110kV 配电装置相连并和外部电网联网。氧化铝厂供电要求可靠性高、连续运行, 供电设备的效率、利用率也是需要考虑的方面。因此, 需要一个完善的综合监控系统, 以实现综合自动化管理, 确保安全、平稳供电。综合自动化系统应满足以下要求: 热电站的所有测量、控制、监视、报警和打印均由该自动化系统来完成; 为保证通信速率和通信质量, 系统采用光纤电缆来传送信息, 以实现对数据的实时采集和对设备的准确控制; 具有一般微机远程监控系统的所有性能指标, 抗干扰能力强, 测控容量大, 控制精度高, 安全性好。 　　2、 综合自动化系统配置 　　2. 1 系统特点: 分层分布分散式系统 　　整个电站综合自动化系统按纵向功能分为两层: 间隔层和电站通讯管理层。电站通讯管理层主要包括当地监控系统部分和传送远动信息的网络通讯装置部分。间隔层横向按站内一次设备相对独立, 可以分散安装在就地开关柜内, 仅通过站内通信网络互联, 并与电站通讯管理层的通讯机实时通讯。凡能在间隔层由当地设备完成的功能绝不依赖于通讯网。 　　这种分散分布式系统同集中式系统相比具有以下优点: 　　1) 系统可靠性高, 任一部分故障只影响局部。 　　2) 系统扩展性好, 灵活性高, 运行维护及检修设备均十分便利。 　　3) 减少了站内二次电缆, 节约投资。 　　4) 系统组态灵活, 简单, 工程优化比较方便。 　　5) 继电保护功能相对独立。 　　 　　图1 分层分布式结构示意图 　　 　　2. 2 系统的稳定可靠性 　　采用分布式系统是提高全站工作可靠性的重要措施。本系统重要的功能( 如继电保护, 备用电源自投, 电压无功控制等) 均在间隔层上设置了专门的独立装置, 完全不用依赖站内通讯网络后台监控系统。这样即便在站内通讯网络不能正常工作时, 电站仍能运行而不会失去保护和自动装置的功能。电站通讯网采用国际上先进的以太网结构, 互为冗余保证了站内通讯的实时性和最大的可靠性。网络强大的自诊断能力和极强的纠错能力, 确保系统站内通讯的安全可靠。间隔层单元装置具有较强的环境适应能力和极强的抗干扰能力, 能满足下放安装在高压开关柜内的要求。变电站通讯管理层也采用分布式结构。当地监控和远动接口相互独立, 损坏其中任何一个不影响其它部分的正常工作。 　　2. 3 系统灵活性 　　站内通讯采用网络结构和信息主动上报方式。使得系统的实时性好, 同时对于增加节点也十分方便。当地监控功能软件采用分层技术, 分为开发层和应用层, 开发层不会因使用场合而需要修改, 应用层提供了各种方便的软件工具, 便于用户对各种不同的站设置所需的要求。整个软件是在WindowsXP或NT 平台上运行的, 具有良好的人机界面。 　　2. 4 系统功能 　　系统能实现就地及四遥功能。装置可实时测量各种电气量, 各电气量通过面板上的键盘可查询, 实现就地测量; 同时还可通过通讯网传至后台监控系统, 实现遥测。装置具有合适的开关量输入接