对常规110kV变电所实施无人值班改造的一点建议

摘要：本文就常规110kV变电所进行无人值班改造工程，从变电所一、二次设备，通信、直流等几个关键部分，在设计时所涉及的方案选择、改造内容及设备选型进行了简单分析，为常规变电所进行无人值班化改造提出了一点建议。

关键词：变电所；无人值班；监控站；遥视监控系统；直流系统

Abstract: this paper conventional 110 kv substation for unattended substation reconstruction project, from the primary and secondary equipment, communication, dc and so on several key components, including the design scheme selection, the transformation contents and equipment selection of a simple analysis, for conventional substation for unattended turn reform put forward some Suggestions.

Keywords: substation; No one watch; Monitor; Remote viewing monitoring system; Dc system

中图分类号：TM63文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1前言

随着电网内自动化设备的不断应用，管理变电所的自动化手段和水平已经很高，实现变电所无人值班是电网自动化发展的趋势，是电力部门减人增效的有效途径。目前，对新建110kV变电所已经按照无人值班变电所进行设计和管理。对于老式常规的有人值班变电所，要实现无人值班管理，还需进行必要的改造。

实施110kV变电所无人值班改造是一项涉及电网一、二次设备和调度自动化系统、通讯方式、防火、防盗、运行管理等多方面的系统工程。要实现变电所的无人值班，必须有优秀的设计及最优化的方案，以实现电网的安全、可靠、经济运行。

2一次设备

常规变电所改造为无人值班变电所运行，为了配合实现监控站的各种功能，要对一、二次设备进行改造。改造的基本原则是：既要充分利用原有设备，又要能够适应微机远动自动化系统；既要实现无人值班，又要满足安全经济运行的要求。

变电所原有一次设备，如断路器、隔离开关、高压熔断器、电压互感器、电流互感器、开关柜、母线等常规设备，只要加强维护可保留使用。但对陈旧设备和不满足无人值班要求的一次设备可以做如下改造。

2.1断路器的改造:主要要求是能实现遥控操作功能，并提供可靠的断路器位置信号。对使用年久且性能不能满足电网运行要求的6～35kV油断路器，应以性能好、可靠性高、维护量小的无油设备(如真空断路器或SF6 断路器)来代替。断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防信号误发。

2.2隔离开关的改造:隔离开关是否需要实现遥控操作功能，按照委托单位要求和管理模式来进行，一般只对110kV隔离开关遥控操作改造。要实现遥控操作，需要把手动操动机构的隔离开关，更换成电动操动机构。更换时可以只更换操动机构，也可以将整个隔离开关全部更换。视设备现状而定。

2.3主变压器有关辅助元件的改造:改造中性点隔离开关及其操作机构，能实现遥控操作；对有载调压分接开关实现当地和远方遥调操作；实现主变温度、档位等远方测量等功能。

在无人值班改造中，如果一次设备的容量余度不大，不能很好地满足本地区负荷增长的需要，最好将一次设备考虑更换为先进的大容量设备。

3二次设备

对常规变电所进行无人值班改造，总的指导思想是"安全、可靠、实用、经济"。二次设备的改造，主要是对保护、测控装置及自动化系统的改造和完善。也可称为综自系统改造，根据不同的变电所，采取不同的改造方案。按照以往经验，主要采取以下方案：

3.1只改造二次回路接线方案

改造二次回路中的接线，（如断路器控制接线改接，增加和更换部分继电器等），这种方案，改造量最少，二次回路变动量小，最经济的改造方案。但随着变电所自动化水平的不断提高，电磁式继电器保护逐渐淘汰，这种方案一般不采用。

3.2二次保护设备全部更新的改造方案

对于运行年限较长的变电所，以及采用电磁式继电器保护的变电所，在方案设计时可根据无人值班改造的技术要求，基本上是将所有二次设备拆除，更换上微机型综合自动化系统；或增装微机远动自动化设备，实现四遥功能。这种改造方案投资较大，一般适用于变电所相对陈旧，原有的二次回路已达不到安全要求的情况。

对于保护装置采用的是比较先进的产品的变电所，仅仅是综合自动化系统不能很好地满足无人值班的需要，无法实现无人值班变电所的很多功能的，原则上在保证各间隔层的测控装置能和自动化远动系统可靠通信和配套的前提下，可以只更换自动化系统。

对于功能齐备而接线缺漏，不完善的，根据其原有保护测控图纸，对照设计，使之更加完善。特别是遥信信号的完善，和遥控功能的完善。

在具体的施工图设计过程中，要充分认识到综自所和常规变电所的差异。要特别注意遥控信号是否完整，遥控是否正确，是否经必要的五防闭锁。我们在现场工作中，许多遥控信号是在发现问题后才加以补充的，这就要求我们工作一定要细致，改造前对设备要熟悉。对于一些保护装置，装置失电这个遥信量是必须有的。由于保护电源和控制电源是分开的，在保护装置失电后，后台所发的一般是通讯故障，而对于无人值班变电所来讲，在远方监控上很难判明就地实际情况，也就难以认清存在的问题。

但并不代表监控机上的自动化信息越多越好，越全越好。在从有人值班变电所到无人值班的改造过程中，存在一个普遍的误区，认为自动化信息越多越好，不切实际搞大而全。这样一来，一旦碰到较复杂的事故，监控机一并推出所有事故信息时(画面切换、概括性的语音提示等)，由于所反映的信息量较多，使监控人员反而抓不住重点，有时甚至束手无策，延误了事故的处理时间。事故后推出的信息应少而精，对事故分析判断无助的信息应少推出或不推出。

当然该切换的要切换，该报警的要报警，这就需要从事自动化设备制造管理的人员与运行监控人员经过磨合优化，在监控机上推一整套最佳的实时信息，使其更适合监控人员监视现场运行情况，及时地进行事故判断处理。

4视频监控系统

目前，无人值班改造后的110kV变电所，通常采用“无人值班，有人值守”的管理模式。主要是因为目前身处远方的监控人员和调度人员还无法亲眼看到变电所现场的动静。例如起火、防盗、漏气等。为了实现无人值守，在已有的“遥信、遥测、遥控、遥调”基础上增加“遥视”功能，以便将现场摄像头录制的信号通过信道传至远方，供调度员监视，从而及时了解现场设备运行工况，是十分必要的。

根据变电所视频监控系统所要承担的任务，有安全防范功能和监视功能保障变电所设备的正常运行，对事故报警的自动录像，突发事件与主站的声像通信。例如:通过摄像机、灯光联动，监视主变压器、断路器等各种设备的的运行状态，实现对一二次设备及其运行情况的监视。通过图像监视现场人员对设备维护和操作情况等。

5安全防护系统

在盗窃猖獗地区，或人烟稀少的偏远地区，为了更好的防盗，必要时可以安装电子围栏，也叫电子围栏周界防护报警系统。

电子围栏周界防护报警系统是一种主动防范的报警系统，并接入遥视系统，通过遥视系统主机将数据传送至综自系统后上传至集控站。电子围栏沿围墙架设，悬挂警示牌，将入侵者阻挡在周界之外，触及电子围拦的高电压电网，会有强烈的触电感觉迫使其离开，让入侵者知难而退。一旦强行翻越，系统会同时发出声光报警信号现场报警，充分体现“一阻挡，二威慑，三报警”的多重防范效果。在设计安装中，选择日常运行安全可靠，维护检查简捷，不受天气、植物、小动物等因素的影响，误报率低，系统故障时能自动报警等性能成熟的设备。

6通信方面

变电所实施无人值班有无可靠的通信通道至关重要。反映变电所运行状态的遥测、遥信、事故报警信息要及时发送到集控中心，集控中心的命令要准确的下发执行，因此必须有可靠的通信通道作保障。

在进行通信系统设计时，在结合现状，充分利用现有资源的原则下，要选择可靠性高的信道。变电所无人值班改造信息传输通道应具备2条不同路由的通信通道，两个独立的通道互为备用。

8直流系统

对采用硅整流装置，或对故障的发现和正常的检查工作必须由人工操作完成的，或者蓄电池维护量大，容量不能满足无人值班变电所的要求的，应将之更换为免维护装置，蓄电池采用性能可靠、维护量少的蓄电池，如阀控式密封铅酸蓄电池。

另外无人值班变电所的直流系统装置应有如下功能：独立的在线绝缘检测和电压监视装置。完善的保护报警信号。具有遥信、遥测功能，并能够与综自系统连接。直流空开带告警接点，并能够将跳闸信号发至综自后台。通信接口满足变电站计算机综自监控系统通信的要求。交流电源输入两路，互为备用，具有自动切换功能。

9 结束语

110kV变电所实现无人值班改造的方式有多种，要通过技术论证及经济分析后确定。具体采用何种方式应考虑各种因素，如变电所规模、在系统中的地位和资金情况等，以上是笔者在进行青海海东地区15座110kV变电所无人值班改造设计过程中遇到的一些问题和解决方案。希望这些问题和解决方案可以为常规变电所改造提供一些参考及借鉴。

作者简介：陈洪莲（1980--），女，汉族，青海互助人，工学学士，工程师，现在青海省电力公司电力经济技术研究院天润电力设计院有限公司从事电力设计工作。