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高压变配电室怎样改造可以无人值守(一)
无人值守配电室的实现
无人值守配电室的实现
摘 要：介绍以数据采集与电力监控（scada）和视频功能一体化的电力系统自动化系统，实现无人值守配电室进行遥控、遥调、遥信、遥测、遥视“五遥”操作的解决方案。
关键词：无人值守配电室 电力监控 实现
中图分类号：tp273 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）008-041-02
无人值守配电室，是指经常性无运行值班人员的配电室，该站的运行状态（包括必需的各种量值、潮流方向、开关电器的位置、变压器调压分接头位置、补偿电容器投切组数等），经本配电室的微机远动终端装置rtu或电力网络仪表处理后，送至调度中心的计算机系统，并在监示器crt和led电子屏上显示出来，也可以打印制表，供调度值班人员随时监视查询，然后作出相应的处理。 1 系统组成
1.1 数据采集与电力监控（scada）
遥测：通过系统网络监控主机、rs485测控模块以及组态软件实现变配电站所有回路的电量采集，即电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、有功电度、无功电度、视在电度、功率因数、频率等。
遥信：通过系统网络监控主机、rs485测控模块/di模块以及组态软件实现变配电站中所有开关量的采集，如断路器的分合闸、电机储能状态、变压器风机运行状态、高温报警信号、超高温跳闸信号、
高压变配电室怎样改造可以无人值守(二)
无人值守配电室的实现
【高压变配电室怎样改造可以无人值守】
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无人值守配电室的实现
作者：杨宗正
来源：《科协论坛·下半月》2013年第08期
摘 要：介绍以数据采集与电力监控（SCADA）和视频功能一体化的电力系统自动化系统，实现无人值守配电室进行遥控、遥调、遥信、遥测、遥视“五遥”操作的解决方案。 关键词：无人值守配电室 电力监控 实现
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）008-041-02
无人值守配电室，是指经常性无运行值班人员的配电室，该站的运行状态（包括必需的各种量值、潮流方向、开关电器的位置、变压器调压分接头位置、补偿电容器投切组数等），经本配电室的微机远动终端装置RTU或电力网络仪表处理后，送至调度中心的计算机系统，并在监示器CRT和LED电子屏上显示出来，也可以打印制表，供调度值班人员随时监视查询，然后作出相应的处理。
1 系统组成
1.1 数据采集与电力监控（SCADA）
遥测：通过系统网络监控主机、RS485测控模块以及组态软件实现变配电站所有回路的电量采集，即电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、有功电度、无功电度、视在电度、功率因数、频率等。
遥信：通过系统网络监控主机、RS485测控模块/DI模块以及组态软件实现变配电站中所有开关量的采集，如断路器的分合闸、电机储能状态、变压器风机运行状态、高温报警信号、超高温跳闸信号、断路器故障信号、事故跳闸信号、综合保护器的故障为类型、以及变压器门开关信号等开关量。
遥控：通过系统网络监控主机、RS485测控模块/DO模块以及组态软件实现带有电动操作机构的断路器等远程控制功能。
遥调：通过系统网络监控主机、RS485测控模块以及组态软件实现对现场仪表如微机保护装置、无功功率补偿控制器等进行参数远程修改功能。
统计计算：对实时数据进行统计、分析、计算，例如通过计算产生电压合格率、有功、无功、电流、总负荷、功率因数、电量日/月/年最大值/最小值及出现的时间、日期、负荷率、电能分时段累计值、数字输入状态量逻辑运算值等，设备正常/异常变位次数并加以区分等，并
高压变配电室怎样改造可以无人值守(三)
配电室无人值守方案
【高压变配电室怎样改造可以无人值守】
配电站无人值守方案
青岛钢铁集团兖州焦化厂 钱万义 电气助理工程师 网络工程师【高压变配电室怎样改造可以无人值守】
在劳动力日益匮乏的今天，节省每一个劳动力是当今的优秀管理者不断的追求目标，而技术工种的用工成本越来越高，需求却越来越大，使得各用人单位不断寻求更多的方案来解决这个矛盾。我厂在发展的过程中，这个问题逐渐显现出来，厂领导意识到在电气方面人员短缺，节约人员提高工作效率，实现各配电室实现无人值守日益紧迫。如何将所有的配电信息数据实现群集化、中央控制，是一个新的课题。 我单位的各个高低压配电室都装有综保装置，所有的遥测遥控遥信数据均可从后台微机获得，各配电室的综保系统采用的厂商不一致，且采用的协议也不一样，这给实现群集化、中央控制带来了困难。我单位的各个配电室相距较远，即便骑自行车巡检一次在途时间也要半个多小时，由于人工操作时间久，而新上的35KV配电站原则上不新增加人员，这给现有的人员管理提出了更高的要求，实现无人值守，中央控制，迫在眉睫。
根据领导的思路，对各现有综保的配电室实现群集化、中央控制，无人值守，远程可查看，且能够事故追忆。为实现这个目标，考虑我厂的实际情况，应从三个方面进行改造：1、加装摄像头，并进行录像和网络编码，2、架设光缆，连接各个配电室，3、增加网络设备，4、在35KV配电站增加网络终端，对视频和数据进行重现。这中间网络是基础，网络是否运行稳定可靠是整个改造的成败关键。 为此，经过全面考虑，我制订了以下方案：
1、 在各配电室内部安装摄像头，要求分辨率大于480线、485控制，
并通过远程控制，随时调整摄像头的观察重点部位，以便随时观察配电室内部的运行状况；
2、 在各配电室之间架设光缆，以便将各配电站后台机通过以太网连接，并接至35KV变电站；
3、 各配电室配置硬盘录像机，循环录像，以达到事故追忆的效果，并利用网络与原来的厂区视频监控网络联接，在全厂范围内随时查看；
4、 由于各配电室综保装置厂家不统一，协议不一致，所以要在中央控制，要安设运行不同软件微机，由于不同系统要求的各网段不一致，虽然数据量不大，但是IP地址较多，广播包较多，如果用普通的二层交换机，易形成广播风暴。在通信管理单元的IP不能更改的情况下，要在以太网上运不同的网段，形成不同的广播域，再加上视频监控，对网络的可靠性和实时性要求较高，所以最好是采用专业的千兆网，并利用VLAN技术，提高光纤的利用率，方便网络扩容。由于光模块的故障率极低，安装方便，不占空间，故放弃光纤收发器。我们决定采用H3C的3100系列接入级交换机，达到每个VLAN百兆独享，视频网段流畅。并采用H3C的7500系列核心三层交换机，使每个VLAN在需要时可以互相访问。
5、 在软件方面，原来泰开的综保系统由于不支持TCP/IP协议，只有从后台机入手，对后台机进行画面传输，或采用远程桌面都是不错的选择，我采用了远程桌面方式，XP的远程桌面运行很稳定，易于操作，既可查看也可控制与操作后台机一样。济南的软件系统支持网络传输
直接进以太网，也与在本地操作一样。
6、 在35KV变电站增加一台高配微机，从网络中对视频数据进行解码，并完成控制功能；另增加两台低配微机，实现原来泰开和济南综保的数据重现。
经过以上的改造，实现了对现有综保的配电室实现群集化、中央控制，无人值守，远程可查看，且能够事故追忆。网络运行稳定，观看视频的微机，单机画面同时解出18个图像，无闪烁，无停留，其它数据重现实时性好，可控制倒闸操作，达到了预期目标。
此网络方案为专业的千兆网，如果企业规模较小，也可以采取普通的百兆交换机。但要注意区分，各网段IP重复的问题，从物理上分开，采用不同的光纤和光纤收发器，以达到互不影响，如果需要相互访问则增加路由器。
参考文献：
1、网络工程师教程(第2版) 雷震甲 主编
高压变配电室怎样改造可以无人值守(四)
冶金企业35kV变电站数字化改造
[摘 要]数字化技术的发展为工业生产带来了巨大的便利，因其具有安全、可靠、智能性，被各大企业所使用。本文以冶金企业企业变电站为研究对象，阐述了数字化变电站的构成、可靠性分析及安全策略。以变电站数字化改造为例，制定了数字化改造方案，从通信管理机和微机五防保护两个方面实现了数字化方案。本研究对今后冶金企业变电站无人值守的实现提供了可靠的物质基础。 [关键词]数字化变电站 冶金企业企业 微机五防
中图分类号：TV235 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0268-01
0.引言
随着冶金企业自动化、数字化设备的改造升级，提高了企业生产力，同时也扩大的冶金企业的供电规模。冶金企业工业科技水平的提高，为企业生产变电站监控和保护装置的经济性、安全性以及可靠性都提出了挑战，尤其是冶金企业35kV变电站的监控系统和常规保护不能满足现代化冶金企业的发展，因此，笔者对其进行数字化改造。
1.数字化变电站
数字化变电站是由网络化二次设备和智能化一次设备组成，包含站控层、间隔层、过程层、智能化开关以及电子式互感器等。是以IEC61850通信规范为基础的，满足之智能电气设备间相互操作和信息共享的新型变电站。可靠性是数字化变电站的最大特点，定义为：在固定情况下或一定时间内，设备或系统对事先语言功能的执行能力。由此可见，数字化变电站系统的参数是衡量可靠性的标准。如何提高冶金企业数字化变电站的可靠性，笔者总结个三点。用光缆为依托的冶金企业工业以太网总线替代传统的铜缆二次连接导线，可以大幅度减少变电站系统元件数量；通过网络功能和冗余来提高数字化变电站系统的可靠性；利用元件自身监视和系统自身监测来提高可靠性。
2.可靠性的冶金企业数字化变电站
2.1 变电站系统
如图1所示，一旦数字化变电站发生链路故障或交换机故障后，可以进行双网之间的无缝转换。变电站系统的站控层包含远程监控和就地监控两个子系统，任何一个系统能够正常工作就能对变电站进行实时监控。
2.2 间隔保护系统的安全可靠性
每个间隔控制单元都安装在各自的间隔层中，并采用双重配置，形成了双层独立保护机制。制定数字化变电站可靠方案时，要考虑交换机、同步时钟、断路器、合并单元及网络介质，这些因素都会影响系统的可靠性。和站控层一样，间隔层也采用了双重独立控制单元，其中任意一个单元都能单独位置保护系统的正常运行。在网络传输上，内置于间隔控制系统的独立网络端口可以和变电站系统通信和冗余校验。
2.3 元件安全性
由图1可以看出，有很多因素会影响数字化变电站的可靠性，如BPU元件、光纤链路、数字交换机等等，这些元件的参数变化会引起整个数字化变电站控制系统的运行。
文献中提到，现代化的冶金企业数字变电站和传统的矿用变电站相比，诸如新型电子装备被大量的使用在冶金企业数字变电站中，只要通过合理的冗余网络就可以使全站和间隔站的安全可靠性达到一定的标准。笔者将根据变电站数字化改造实例详细说明这一点。
3.变电站数字化改造实例
3.1 变电站改造方案
如图2所示，为变电站高压供电系统。该矿共有三台6500kV.A变压器安设在35kV变电所。其中，地面高压和井下高压全部为6kV，井下低压设备为1140V，660V和380V，地面低压为380V和220V。采用两趟架空线的送变电方式，一趟热备用，一趟运送。地面采用全桥35kV主结线作为变电所主电缆。
35kV配电室
将两段绝缘监测装置加配到35kV母线上，并对1号主变柜和3号主变柜进行改造。此外，在2号变压器上加装断路器，避免2号变压器承载供电时出现3号变压器或1号变压器空投运行情况。将变压器调整到二段式的主变柜，并增加差动保护装置。为了确保矿井供电系统的可靠性，在原进线柜中增加后备保护二段式装置，对主变压器的主保护进行了完善。
3.2 微机监控系统和通信管理机
为了确保系统的安全可靠性，笔者采用可扩展、开放、先进、成熟的监控系统，包括通信线路、通信模块、测控装置、八口交换机、工控机等，采用组网方式将以上设备连接。采用现场总线网进行通信，可以满足下位机和上位机的通信管理和调度需求，同时还能和站内其他设备建立及时通信机制。
数字化改造完成后的35kV变电站系统采用分布、分层式设计，增加了远程控制功能，保留了就地控制方式。数字化系统中的每个测控保护装置都是独立的，保障了系统所需的抗饱和性能，同时又保证了电量测量的精度。相对于传统的继电器保护数字化设备来说，经过改造后的变电站大幅度增加了可靠性。
数字化变电站系统上位机由模拟调度功能的微机和实时在线监控微机组成。系统可以对手车柜、隔离开关、开关柜断路器等设备位置和状态实时显示。为了避免倒闸的操作失误，该系统还具备隔离开关和断路器之间的操作返校确认功能和逻辑操作闭锁功能。通过数字化负荷线分析功能可以对冶金企业用电按照峰谷进行合理安排，以达到节约用电的目的。
4.结论
通过对变电站的数字化改造，实现了变电站在线监测功能、数字化变电站综合管理、自恢复自诊断功能、安全自动控制功能、微机五防比作和操作功能、历史数据保存、数据采集处理、RTU功能以及继电保护功能。满足了变电站的线路数字化线路改造和日后的扩容需求，为更加科学化的无人值守变电站提供了可靠的基础保障。随着分析计算技术、信息处理技术、信号采集技术、通信技术、数字化技术的发展，尤其是冶金企业企业一次变电设备的性能、控制程序以及结构的提高，数字化变电站在冶金企业企业及生产将会发挥更大的作用。
参考文献
[1] 张寅怀.常规变电站数字化改造的技术难点与解决方案[J].广东输电与变电技术.2011（01）.
[2] 尹亮，郑耀南.变电站数字化改造施工中几个关键问题[J].电气技术.2010（05）.
[3] 张文凯，吴海涛，代尚林.变电站数字化改造的实践与探讨[J].广东输电与变电技术.2009（01）.
高压变配电室怎样改造可以无人值守(五)
社区供电系统优化改造
一、供电现状 我社区是一个比较老的煤矿居民宿舍区，宿舍区几经改造扩建形成现在的布局，分为东、中、西三个区，整体基本是长形南北宽350米、东西长900米，其中西区长00米、中区长430米、东区长70米，整个社区供电有四个配电室（如下示意图），其中东区1号配电室有一台S11-—150VA的变压器，中区号配电室有一台S7-—630VA的变压器，中区3号配电室有一台S7-—630VA和一台S7-—315VA的变压器，西区4号配电室有一台S11-—150VA的变压器。东区1号配电室供电范围包括居民108户、一个中型超市、部分零售商户和一座110W的水源井；中区、3号配电室供电范围包括居民47户、部分零售商户；西区4号配电室供电范围包括居民109户、部分零售商户和一座110W的水源井。
配电室分布示意图
二、改造原因
近两年，夏季明显表现出供电能力不足，线路末端夏季高峰时，家用电器（特别是空调）启动困难。
居民区供电的特点是单相负荷多，三相供电不平衡，季节、昼夜供电负荷差别大，现在，随着居民生活水平的不断提高，空调、电磁炉等大功率单相电感负荷增多，而且负荷随机变化大，更容易造成功率因数低，压降大，线损高，夏季高峰供电困难。
三、优化方案
根据供电的实际情况分析，高峰期主要出现在夏季，没有必要更换供电线路和供电设施，需要采用整合优化系统和提高功率因数的方法来改善供电质量：
（一）因为中区属于老区，由于历史原因设立了两个配电室（号配电室和3号配电室）而且两个配电室都是由S7系列高能耗变压器供电，为了便于今后的管理及减少改造资金，所以将中区号配电室停下来不再使用，将其部分配电设施转移到3号配电室（因3号配电室基本位于中区的供电中心，符合供电要求），将3号配电室的两台变压器去掉，更新为一台S13-MRL-1600VA的节能型变压器。原号和3号配电室的3台变压器总容量为1575VA，考虑到新型变压器的节能效果，以及将要增加的无功补偿，1600VA的容量完全能够满足中区以后的供电发展需要。
（二）在配电室内进行低压无功补偿，提高功率因数，采用分相补偿的方式，自动检测投切，哪相低补哪相。补偿后功率因数提高，供电电压提高，电流、线损和压降都会明显的减少，对线路的安全运行有保障，而且使变压器的容量得到充分的利用。通过调研，根据变压器的容量选择了三套低压HTWL-F型电容动态补偿调谐装置，主要技术标准、规格和特点如下：
1主要技术标准：
B/T15576低压无功功率动态补偿装置总技术条件
ZB44001 低压无功功率自动补偿控制器
QB/YH001 HTWL型低压无功自动补偿屏
B1497 低压电器基本标准
B3797 电控设备 第一部分：装有电子器件的
电控设备
B408 外壳防护等级（IP代码）
DL535 电力负荷控制系统数据传输规约
B1747 干式自愈式低电压并联电容器
产品适用于以下工作环境
1 配电系统：380V±0%，50Hz
环境温度：-5℃～+55℃
3 相对湿度：≤85%（5℃）
4 海拔高度：≤000m
5 无强烈振动和冲击，无强电磁场干扰。
6 电网中谐波总量：≤10%
3取样
31 取样物理量：无功功率。
3 输入电压模拟量：0V±0%
33 输入电流模拟量：（10%～10%）In。
4 过电压、过电流能力
41 装置允许在11UN下长期运行。
4 装置允许在13IN下长期运行。
5.防护
51 外壳防护等级：IP33。
5 绝缘电阻≥500MΩ，湿热条件下≥5MΩ。
6 补偿容量及型号、方式、投切开关
61 补偿总容量及型号
序
号名称型号单
位数
量备注1低压动补装置HTWL-F/70套1X（100×800×00）低压动补装置HTWL-F/600套X[x（1000×800×00）]6 补偿方式：分相补偿，根据用户侧负荷大小进行实时分相补偿，过零投切不产生投切震荡。
63 投切开关：选用HT系列大功率复合开关。
HT系列大功率晶闸管复合开关模块，零功耗，不需要专门的散热装置、能全自动零电位瞬间投切、投切瞬间电网电压无畸变、无冲击干扰，正常工作时转为磁保持式，晶闸管退出工作，响应时间0ms，每只分补开关模块带负荷容量>0kvar，额定电压80V。
64 控制器：选用HTWD-16B型动补
641 大液晶屏，时时显示功率因数、电压、电流、有功、无功、电压电流谐波总畸变率、频率及电容投切状态等信息；
64 设置参数中文提示，数字输入；
643 电容器投切程序支持等容编码（1：： 1：：3 1：：4）及模糊控制投切方式；
644 具有手动自动功能；
645 无功功率取样，具有谐波测量及保护功能；
646 具有RS-485，MODBUS通讯接口；
647 具有过压、欠压、过流等保护功能。
65 电容器：德国依时达电容器。
66 电抗器：选用德国依时达调谐电抗器，电抗率为7%，与电容器的容抗形成滤波回路，有效抗拮5、7次谐波，保护电容柜及元件
7电容器投切原则 71 电压相关原则：
a） 当电网电压高于过压设定值时，逐级切除电容器，直至电压小于电压设定值。
b） 当电网电压低于欠压设定值时，装置休眠。
c） 当电网电压在过压设定值和欠压设定值之间时，按所需无功不足补，过补切。
7 电流相关原则
当某相相电流为零（断路）时，切除该相电容器。
73 无功相关原则
a 当线路中感性无功达投入设定值时，开始投入电容器。
b 当线路中容性无功达切除设定值时，开始切除电容器。
74 补偿过程中不产生投切振荡，不产生涌流，不产生谐波。
8 本装置具有以下功能
81 测量显示功能
c 显示实时电压值：AC 100～500V
d 显示实时电流值： AC 0～6000A（一次），灵敏度：500mA（二次）
e 显示实时无功值：0～6553W
f 显示实时有功值：0～6553W
g 显示实时功率因数：滞后000～超前000
h 显示电压总谐波畸变率：00～10000%
i 电流总谐波畸变率：00～10000%
8 记录功能
a.记录曾经出现的最大电压值。
b.记录曾经出现的最大电流值。
c.记录曾经出现的最大无功值。
d.记录每组电容的投切的时间。
83 设置功能
a 设定过压值、欠压值、且连续可调：AC 400V～480V，步长V
b 设定电容器设置：0～999var/组
c 设置CT变比：01～100（比率值）
d.延时时间：01S～30S连续可调
e功率因数设置：滞后080～超前-080 步长001
f谐波保护：Hv：00%～500% 步长05%
Hi：00%～1000% 步长05%
gID号设置：001～5 通讯速率：4800～38400bps
84 控制功能
根据电压、电流和所需无功，自动投切电容器组。
85 保护功能
A. 过压切除功能。
B. 过压闭锁功能。
C. 欠压保护功能。
D. 延时保护功能。
E. 温控保护功能。
F. 谐波保护和测量功能：
. 可靠性：平均无故障时间（MTBF）：>5000小时
86 自动手动投切功能，手动、自动平滑转换功能。
87 抗谐波功能。
采用失调谐技术使装置能抗拮5、7次谐波（主要是5、7次）的冲击，确保装置正常投运。
9 装置具有以下特点：
91 自动投切、无人值守。
9 动态响应时间快≤0ms。
95 投切精度高，平均可达%。
96 分组灵活，可采用编码制1：：3或等差制1：1：1
97 自我保护功能完善。
98 谐波抗拮效果明显，能防止57次谐波对装置的干扰。
10 装置自身消耗功率：≤10W。
11 电容器放电：配备专门放电元器件，可秒内将电容器段电压降至0伏。
1 保护接地：
柜体内专设接地螺钉，柜体任一处、电器元件金属外壳与接地螺钉间电阻≤001Ω。
13 装置连续运行后，内部温度满足防凝露要求。
14 柜体型号： D。
四、结论
通过对供电系统的优化和改造，对设备进行了更新换代，简化了供电系统便以维护和管理，达到了供电效果。
本文来源：http://www.zhuodaoren.com/fanwen294001/
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