变电站监控系统范文第1篇
1 正文
根据电力行业配电网划分标准, 变电站按照电压等级可分为高压变电站、中压变电站和低压变电站。其中属于无人值守变电站管理模式的包括超高压和高压变电站。在实际应用中主要属于35k V至220k V之间的变电站, 具备无人值守变电站监控的实际意义。
本视频监控系统针对电力公司目前在实现无人值班过程中急需解决的问题专门提出的。系统具有以下特点。
(1) 功能齐全:系统能适应环境的变化, 能高效、长期、可靠和稳定运行, 达到“无人值守、少人值班”的运行管理模式。
(2) 视频效果好:全网数字化, 采用高清硬盘录像机, 提供端到端的高清晰动态图像, 实现所见即所得。
(3) 系统功能强大:实现数据的分布部署, 兼顾了本地存储和集中存储, 集中管理和综合利用, 重要的图像进行集中备份。
(4) 使用方便:人性化的管理界面, 智能化管理, 多级网络架构, 支持大系统联网, 灵活的权限管理。
(5) 系统可靠性高:由于系统所提供的设备和软件设计是按照工业级的标准实施的, 具有高可靠性。
2 系统的构成
(1) 前端设备:监控前端设备主要有高清网络型硬盘录像机, 各类摄像头、高速球型摄像机、各类功能传感报警探测设备等组成。前端设备的主要功能是图像采集、图像处理、报警采集、数据存储。
(2) 传输网络:传输网络主要完成的功能是数据传输。
(3) 监控中心:监控中心主要完成的功能是远程实时监控、报警处理、数据转发、数据检索等。
2.1 视频数据存储和检索
在视频监控应用中, 一般都要求实现数字录像功能, 并能随时检索查看, 图此必须将压缩的视频数据按合适的格式保存。本系统为信息存盘提供三种可选方式:连续存盘、流水存盘、报警存盘。
2.2 作为一个实用的变电站视频监视系统, 本系统具有下面一些基本功能
(1) 图像监视功能; (2) 硬盘数字录像功能; (3) 动态图像抓拍功能; (4) 自动巡视功能; (5) 联动报警功能; (6) 系统管理功能。
3 系统的技术优势
(1) 视频与SCADA联动。它是本系统根据电力公司的特点为了及时、准确、直观的处理在生产操作的过程中专门开发的一个功能。
(2) 分布式层次化架构。系统支持三级/四级网络架构, 支持大系统联网平台。对于在当地采用专用设备进行数据压缩, 再远程传送至监控中心显示和保存这种方式。
(3) 高效的网络IP组播传送。由于视频数据的传输对时间十分敏感, 必须确保数据的实时性和同步性, 相对而言可靠性方面可适当降低。
(4) 服务分层和混合编程。该系统软件划分了三个层次, 最底层是指在芯片中实现的高效视频压缩算法, 采用汇编语言;中间层以VC++实现对底层的操作诸如视频卡的操作、硬盘的读写和各端口的收发等一些关键性的任务, 以获得较高的运行效率和速度;而应用层则利用编写用户接口和界面, 以取得较高的编程效率和良好的用户界面, 方便投运人员或用户自己维护和修改, 而无需专门人员采用专用工具完成。
(5) 通用性和可维护性设计。可以方便用户的操作, 还可以充分利用现有设备, 减少在性价比较低的专用设备上的投入, 降低系统费用。
4 结语
以上系统在多个变电站的监控系统中成功应用, 然而作为一种涉及图像采集、压缩、通信和计算机处理及网络应用等方面的应用技术, 视频监控系统要能够有很好的实现, 尚需注意以下一些情况: (1) 合理布置, 精心规划, 根据不同的环境, 选择适合的位置, 安置不同类型的摄像头, 有效地监视更多的目标。 (2) 当地视频服务器应选用质量好、可靠性高、性能优越的视频服务器。 (3) 要使监控中心和监控终端得到良好的动态图像, 通常用增加网络带宽来提高图像的传输速率和换取图像的清晰度。 (4) 视频电缆及控制线, 必须采取抗干扰、防雷电、防鼠咬等技术措施。有了以上措施和系统的先进性、可靠性、耐用性, 最终实现电力公司变电站无人值班的目的。
摘要：本文在电力行业应用需求的基础上, 针对电力公司实现变电站无人值班需求, 提出了一个数字变电站视频监控系统, 该系统利用先进的视频采集、压缩、传输和视频软件技术, 在“四遥”的基础上实现“五遥”的功能, 并采用先进的软件技术和SCADA系统实现联动, 从而实现真正意义上的无人值班变电站。
关键词：视频监控,视频与SCADA系统联动,报警联动
参考文献
[1] 变电站数字视频监控系统的设计与实现[J].北京:中国工控网, 2007, 3
变电站监控系统范文第2篇
摘 要：文章首先概括地介绍了变电站通信系统，随后对变电站通信系统的故障问题进行了简要分析，在此基础上对变电站通信系统故障处置技术措施进行论述。期望通过本文的a研究能够对变电站通信系统运行的安全性和稳定性的提升有所帮助。
关键词：变电站；通信系统；故障；处置技术
Research on Fault and Disposal Technology of Substation Communication System
WU FEI Yunlong，WANG Bingzhi
（Inner Mongolia Wuhai Electric Power Bureau Communication Department，Wuhai 016000，Chian）
1 變电站通信系统概述
在变电站中，通信系统具有非常重要的地位和作用，所有数据信息的传输全都依赖通信系统，一旦通信系统发生故障，将会给变电站的正常运行造成巨大的影响。变电站通信系统由诸多通信设备组合而成，其中主要包括以下设备：
1.1 光端机
这是一种能够进行光信号传输的终端通信设备。目前，较为常见的光端机有两种类型，一种是模拟型，另一种是数字型。由于前者的抗干扰性能比较差，因此在变电站通信系统中的应用较少，而后者具有传输距离长、受运行环境干扰小、支持视频无损再生等特点，使其在变电站通信系统中获得了广泛应用，如SDH，该光端机除具备自愈功能之外，还能够组成光环网，适用于各种复杂通信网络的构建。
1.2 PCM
PCM是脉冲编码调制的简称。它的出现为数字通信奠定了基础，它能够将时间和取值连续的模拟信号转换为时间和取值离散的数字信号，并在此基础上利用通信信道完成传输。PCM实质上就是对模拟信号进行抽样、量化和编码的过程。在变电站的通信系统当中，PCM可将与电力有关的音频、数据等模拟信号复用成2M数字信号，然后再利用光端机完成信号传输。
1.3 通信光缆
目前，国内电力系统常用的通信光缆有以下几种：
1.3.1 OPGW
这是电力系统独有的一种通信光缆，全称为复合架空地线光缆，它除了具备通信光纤光缆的功能之外，还具有电力线路的地线功能，可用于系统内部数据信息的通信，也可用于一般的公共服务网络。该通信光缆的特点是容量大、抗干扰能力强、安全性高、稳定可靠，并且在敷设时不占用线路走廊。由于该通信光缆可以起到屏蔽地线的作用，从而可以有效减小送点线路对周边线路的电磁危害。
1.3.2 ADSS
这是一种全部有介质组合而成的通信光缆，又被称为全介质自承式光缆，ADSS本身带有支撑系统，可直接悬挂在电力杆塔上，由于它是非金属光缆，所以不会遭到雷击，从而提高安全性能，除此之外，线路的安装和维护也比较简单方便，具有良好的抗电痕腐蚀性能，抗拉强度好，适用于恶劣的环境，即使电力线路出现故障也不会影响ADSS的正常传输。
1.3.3 GYXTW
这是一种束管式光缆，它由光纤和松套管组成，该通信光缆具有重量轻、直径小、易于敷设、造价低等特点，可用于变电站内通信机房与保护室的通信。
2 变电站通信系统的故障问题分析
2.1 网络故障问题
通信出错和通信网络出错是由于通信网络故障产生的两种情况，具体表现为：
2.1.1 通信出错
在变电站通信系统中，若控制器局部网络中的某一节点出现故障，就会造成通信出错。某一节点故障主要包括三种情况：一是测量控制装置的通讯芯片出现故障；二是测量控制装置的电源连接脱落或损坏；三是测量装置的通讯接线端子出现松动。
2.1.2 通信网络出错
变电站系统中通信管理机出现故障或CAN总线出现故障，都会造成通信网络出错。在通信管理机出现故障时，一般表现为通信芯片损坏或电路板损坏。除此之外，监控系统中获取的参数与实际校验位、波特率等参数出现偏差，也会造成通信管理机故障。在收发信号线或信号地线出现接线异常时，或CPU运行异常时，也会导致通信管理机故障，使设备通讯口没有报文发出；在CAN总线出现故障时，通常表现为通讯线路短路，该短路问题会直接导致后台监控系统的通讯串口运行异常，或导致总线系统也出现短路问题。
2.2 通道故障问题
通信光缆线路在长期使用的情况下，受外界因素和自身因素的影响，易引发通道故障。外界因素方面，光缆线路若是受到动物撕咬、雷击灾害等因素的作用，就会造成线路损坏；自身因素方面，光缆在使用中受水浸泡、电腐蚀、化学物质腐蚀、温差变化大等因素的作用，会加速光缆老化速度，造成通道故障。
2.3 误码故障问题
误码故障主要是由信号电压衰变引起的，易导致通讯信号受到破坏，降低信号传输的准确率，最终出现误码。误码故障的产生主要有以下两个影响因素：一是内部因素，在通信系统中存在着各种干扰源，受干扰源影响易引起节点设备故障，进而造成通讯误码；二是外部因素，外部因素通常会造成突发误码，并且突发误码的发生频率较高。这些因素包括变电站设备故障、电源瞬态干扰、静电放电、电源接触不良、设备电磁干扰等，在这些因素的作用下，易对通信系统产生脉冲干扰源，使通讯信号产生突发误码。
3 变电站通信系统故障处置的技术措施
3.1 故障处置措施
3.1.1 网络故障的处置
针对因通信系统节点问题而导致的通信出错故障，可采取以下故障处置方法：根据通信系统的报警信息提示，准确定位发生故障的测控装置，对测控装置中的通讯线路是否正常进行检查。若线路出现脱落，则应将其重新压好归位；若通信线路运行正常，则可能是电路板出现故障，要及时更换电路板，并查看通信系统网络故障是否修复。如果故障报警信息来源于通信管理机，那么需对CAN网进行检查，查看CAN网是否存在短路问题，及时更换出现问题的电源线。
3.1.2 通道故障的处置
针对光缆通道故障应遵循先抢通、后修复的原则进行故障处置。在处置过程中，先对主干线、主用设备和全程线路进行故障处置，后对后支线、后备用设备和局部线路进行故障处置。在通道故障处理中要收集齐全的数据资料，整理和分析故障数据，并将这些数据资料录入光缆资料库。同时，在日常运维工作中，还应当加强现场管理和巡视检查，要求现场标识要规范，及时掌握故障信息。
3.1.3 误码故障的处置
在光纤通信中，针对误码故障可采用以下处置方法：检查通信设备运行情况和警告提示信息，不能仅凭故障处置经验而对误码故障武断地下结论，而是要使用各种测量工具检测误码问题。如，使用2M误码测试仪、运动数据分析仪对通信通道的传输情况进行检测，判断误码故障的原因，并利用仪器辅助处理故障。在误码故障判断过程中，可采用段落故障判断法，先对数字段进行辨别，然后根据系统分类判断故障。在诊断中继码故障时，可使用光端机、PCD测试仪进行诊断，及时更换出现故障的数据盘。若在更换备用盘之后依然出现误码故障，则应继续检查电源运行是否正常，查看电源接头是否出现连接松懈，并重新连接牢固接头。同时，还要检查尾纤的盘绕方式是否正确，若盘绕方式不正确，会增加挤压作用造成误码，所以必须更换受到挤压的尾纤，恢复其正常程序。在判断光缆是否是故障源时，可使用时域发射仪对光缆进行检查，检测光缆是否存在不正常損耗，并采取有效措施来降低损耗。
3.2 通信系统维护方法
3.2.1 规范通信系统维护技术标准
为了保证变电站通信系统维护工作的有序开展，应对维护技术进行统一化、标准化管理，制定技术规范书和系统检验规程，为开展通信系统维护工作提供执行依据。在技术规范书中，要从保证通信系统安全可靠运行、技术资料齐全完整的角度出发，明确各项操作流程；在通信系统检验规程中，要对综合自动化产品、间隔设备、通讯设备的检验方法进行细化规定，要求检验规程要有助于强化通信系统质量监管，保证通信系统的稳定运行。
3.2.2 强化主站系统检查
主站系统是变电站系统的重要构成部分，所以必须做好主站系统的日常检查与维护工作。在检查过程中，要做好以下工作：重点查看主站系统的运行参数是否存在异常，检查系统通道是否存在错码现象，并及时处理错码问题；检查测控装置是否存在通讯中断情况，及时处理发现的问题；检查变电站内电压无功控制装置是否运行正常，检查绕组温度是否处于正常温度值范围，消除通信系统运行故障隐患，保障主站系统的稳定运行。
3.2.3 强化综合自动化站端维护
加强对综合自动化系统的维护，检查监控后台是否运行正常。在检查过程中，运维人员要仔细观察电源和报警指示灯是否正常工作，检查系统内部各个重要的元件是否存在异常运行，检查接线温度是否出现过热问题。除此之外，还要对测控装置进行检查，利用万用表对其进行回路检测，掌握测控装置的电压变化，确保测控装置运行正常，从而保证整个通信系统的正常运行。
3.2.4 加强通信机房的维护
通信机房中有众多的通信设备，为有效防止这些通信设备发生故障，必须加强对机房的维护。一方面要使机房保持良好的电气环境，可通过防静电和防电磁干扰予以实现；另一方面，要保证机房内的清洁，定期做好除尘工作，避免灰尘吸附到电路板或线路上而影响通信设备的运行。
4 结 论
综上所述，在变电站的运行过程中，通信系统具有非常重要的作用。一旦其发生故障，将无法维持正常通信，这样势必会对变电站的运行造成影响。
为此，有必要对通信系统的故障问题进行全面地分析，并采取有效的方法和措施加以处置，同时还应强化通信系统的维护工作，从而确保通信系统的可靠运行，最大限度地减少各种故障问题的发生。
参考文献：
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变电站监控系统范文第3篇
【关键词】地铁;降压变电系统;构成;施工调试
一、地铁降压变电系统的构成
(一)降压变电站
规模比较大的地铁站，一般会选择采用两个降压变电站。
1.一所一跟随，其中一所主要是指主降压变电所，一跟随则是指降压变电所，两所高压进线端的馈线回路大不相同。其中，一所一跟随都采用独立高压，能够有效强化供电的安全性和可靠性，不仅如此，供电的损耗比较小，经济性良好。
2.一所一室，低压变配电室和降压变电所属于一二级的关系。其中，施工难度比较低，电能损耗较低，成本小，但是故障的发生几率也很小。
3.两所，也就是分别在设备区域的两端设置降压变电所。其中，两个降压变电站是独立存在的，占地面积比较大，接线方式非常简单，具有较高的安全性。
(二)主接线
地铁站的负荷类型非常多，所以，降压变电系统应该设计两个相对独立的供电系统，主要是由35kV接线端进入地铁站变压器内，通过变压器转换成400V输出。每个降压变电所的母线上，都有设置相对应的出线电源，实现对降压变电所的同时供电，从而保障供电的稳定性、安全性、可靠性。变压器的容量应该在很大程度上满足一台退出运行之后，另一台可以承担整个降压变电系统的电力负荷。降压变电所的主接线方式具体如图1所示。
(三)控制
地铁降压变电系统通常采用三种控制方式，即SCADA远动控制、就地控制以及变电所集中控制。三级负荷总开关、母联开关、低电压400V进线等采用SCADA远动控制以及就地控制，当发生火灾时，系统能够自动将开关断开。
(四)自动装置
一般情况下，35kV和400V母联断路器都会设置自动装置，这对实现降压变电系统的自动化控制发挥着重要作用。就直流部分来讲，应将两路交流进线都设置成自动化进线和自动投入方式。就交流部分来讲，应该将母联断路器设置成自动进线和自动投入方式。
(五)继电保护
降压变电所35kV系统的继电保护装置一般会采用综合测控保护方式，上位机可以对整个35kV系统，进行实时、全面监控、测量、保护、联动与联锁等，通过以太网，把信息数据传输到工控机。就400V系统来讲，环控、母联柜、进线柜等负荷馈线都设置接地保护、短路延时保护、短路瞬时保护和过载保护等，其他的低压柜设置接地保护、短路损失保护和过载保护。
二、地铁降压变电系统的特点
(一)采用分级双回路供电，确保变电系统的可靠性
无论是牵引供电系统还是降压供电系统，都分别组成相对独立的环路网络供电系统，这主要是保证在一个系统出现故障的时候，另一个系统能够正常运行。每一个降压变电所就要有两路进线，10kV进线电源来自于一个中心降压站或者上一个降压变电所。10kV输出线路通过环网电缆连接于下一个降?罕涞缢?进线，两个阶段的母线间加设联络断路器，这样在某个进线出现故障的时候，自动投入，保证两段母线正常供电。
(二)GIS和AIS组合供电、干式变压器以减少空间占用
在设计供电系统的时候，一般的35kV系统采用GIS组合电器系统，10kV系统采用AIS组合电器系统，400V采用的是抽屉式的单元低压柜，变压器都采用的是干式变压器，这样就节省了空间。
(三)降压变电系统中400V低压系统特点
采用自动化较高的设备，400V的进线盒母联断路器都采用的是快速断路器，并内置电流电压保护模块，设计有大电流脱扣定时限过电流等保护措施，可迅速切断故障电流，实现开关量和模拟量的采集和远程传输，并实现母线保护。负荷的分类较多，其中400V用电负荷主要是信号电源、通讯电源、售票系统等一类负荷;车站照明、电扶梯、通风电源等二类负荷;水冷机、采暖系统等为三类负荷。
三、降压变电系统施工调试
(一)电气设备调试的标准内容
1.标准。
一般采用国标《电气设备交接试验标准》和工程设计图纸为依据;或根据项目的具体调试要求进行试验。
2.试验内容。
主要设备单体试验、保护装置、整组试验、监控系统调试。整组试验主要是交流回路通电使用、控制信号检查、保护动作检查、自动装置使用等等，另外还需要联调调试监控系统。
(二)调试中常见问题
1.快速闭锁试验。
为了方便详细分析和了解快速闭锁过程，应提前了解快速闭锁的工作原理。而想要避免在进线或者联络保护与出现保护具有相同的动作延时时间下，尤其是在电流速断的情况下，馈线和出线故障的时候，地线或联络断路器跳闸，导致停电范围进一步扩大，从而影响有序运行。在进行设计的时候，增设了出现故障快速闭锁进线或联络断路器跳闸功能。在出线发生故障的时候，保护装置发出跳闸信号，出线断路器跳闸，与此同时，向进线断路器或者联络断路器发出跳闸快速闭锁信号，闭锁进线断路器和联络断路器跳闸，即快速闭锁功能。
2.PLC编程问题。
一旦PLC微机保护装置保护动作不稳定，装置工作也不稳定。在降压施工调试时，出现危机保护装置工作并不稳定的现象，保护动作有时会正常，有时会发生故障。经过查找原因和分析，及时排除二次配线接触不良和电磁静电干扰的可能性，就应对设备可编程控制器的逻辑程序，进行有序测试和详细检查，一旦发生逻辑程序中，出现大量变量，如果逻辑模块处理任务太多，会造成程序混乱，导致CPU死机，装置出现时好时坏的不良现象，这就需要重新改写并优化程序。
3.调试中整定组的切换问题。
PLC控制系统具有三组不同的整定值用在不同运行方式下保护的整定。地铁降压变电系统中，积极采用双边供电，正常来讲，会使用第一组整定值，在某35kV主所解列的时候，采用单边供电，主要分为非正常供电方式A和非正常供电方式B，分别对整定组2和整定组3，在试验的时候，发现在进行第一组整定值测试时，保护装置动作、跳闸都十分正常，但是，其所对应的断路器闭锁关系并不对，经过反复检查并核对程序逻辑，发现所属编程时，并没有将相应的闭锁关系逻辑编入
二、三组整定中，经过修改程序，三组整定值的切换功能、闭锁关系、保护动作都属于正常现象。
(三)系统电力电缆检测
降压变电所进行10kV电缆检测时，如电缆在35kV试验电压下的泄漏电流严重不平衡。首先，要分析其工作的环境，造成的该种情况的原因，进行适当调整。如果A相泄漏电流正常，表明B、C相尽管泄漏电流偏大，电流随着电压的升高呈现平稳升高，无明显的陡升，也没有击穿，这样判断电缆没有受损，下一步需要检查电缆是否存在有明显的外伤以及弯曲超过要求等。
四、结语
地铁降压变电系统是负荷地铁日常站网供电的基本电源设备，主要功能是确保日常的基础功能运转，主要就是把35kV的高压电转变成0.4kV的低压供电基础设备使用。因此，降压变电系统构成主要是以变压和用电安全为基础进行设计，施工调试自然也是围绕这一核心开展。在设计过程中，适当添加电铃和电笛报警功能，防止在发生特殊情况的时候，运行人员并没有注意到线路灯的变化导致故障进一步扩大，并能够在触摸屏上显示故障信号。
参考文献
变电站监控系统范文第4篇
关键词 变电站;直流系统;改造;问题;方案
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)101-0099-02
直流系统是变电站的动力核心，为继电保护设备、自动装置、监控系统、远动系统等电气设备的正常运行和遥控操作提供直流电源保证。伴随着电力、通信、计算机技术的飞速发展，微机型保护装置和安全自动装置被广泛应用于变电站，这就对站用直流电源提出了更高的要求。目前而言，大部分110kV常规变电站的直流系统为电磁型直流设备(相控硅整流电源)，这种直流系统在精准性、可靠性、稳定性、纹波系数、效率等方面都已不能满足电网的发展趋势，以及二次设备的应用要求，变电站直流系统的改造将是不可避免的趋势，也是电力系统持续发展的需要。
1 变电站直流系统运行及改造存在的问题
随着电力技术的发展，许多110kV常规变电站被改造成综合自动化变电站以实现了无人值班，原有直流系统的缺陷逐渐显现出来，这些缺陷是不能适应电网的发展趋势的，所以必须对其进行改造。当前大多数110kV变电站仍采用单电单充直流系统供电模式。传统的变电站直流系统主要呈现出以下几个方面的问题：
1)工作母线结线布置复杂。控制屏中直流母线水平置于屏的中部，屏顶还设有多根小母线主要是控制信号音响等，因结构复杂和设备间距比较小，在设备出现接触不良等与之相关的问题时而难以处理
解决。
2)灯光信号和仪表维护困难。传统的直流屏，由于其屏的正面不使用活动门的方式，这样就不能更换装于屏面上损坏后的仪表、信号等设备。
3)绝缘监察装置动作灵敏度不高。传统的直流系统虽能能正确反映单极明显接地现象，但无法反映出正确的接地回路，因为它主要是采用电磁式绝缘监察装置反映直流系统的接地，才会导致这种现象发生。
4)通讯接口与微机进行联接时无法提供数据。随着电力系统自动化的不断深入，以及电网规模的扩大，必须对存在以上缺陷的变电站直流进行改造，但供电模式下的110kV综合自动化变电站的改造也面临着一些问题：①在一些变电站中，因为服役时间较长，需要日常维护的铅酸蓄电池和直流电源系碱性蓄电池组，已不能适应电力系统继电保护装置，尤其是不能适应微机保护装置对直流电源的安全技术标准。②在更换过程中，如果发生断线、短路或者接地等问题时，都极有可能致使保护装置误动或拒动造成大面积停电发生，更为严重的能造成电网事故。为了保证供电的安全可靠要求在全站不失去直流电源的情况下更换，也就是不停电进行直流系统更换。③直流改造时旧直流屏不能带电移出，新直流屏不能带电就位，以确保设备及人身的安全。新、旧直流屏电路割接的难度大，在旧屏转换为新屏的过程中，如何确保继电保护及开关操作所需的直流电源安全可靠，成为了110kV变电站直流系统改造工程需要解决的关键问题。
2 变电站直流系统改造方案
直流系统改造的目的就是提高直流系统运行的可靠性和供电质量，这是衡量直流电源的重要指标，所以需要综合性、科学性的制定改造
方案。
在变电站直流系统改造过程中对于合闸电源及控制电源需要做出以下情况说明：
1)变电站断路器合闸电源仅在断路器合闸时使用，因为平时空载，所以允许短时的停电，因此在更换过程中不再对合闸电源进行说明，停用各馈线重合闸就可以了。
2)要保证电力设备的安全运行，控制、保护电源及信号电源至关重要，绝不允许中断。因此，主要对控制电源进行情况说明。对原有直流系统馈线网络进行认真的核查后，才能制定更换方案，总体的更换方法是：利用临时系统转接负载来搭建一个简易的临时直流系统，如图1所示。用临时电缆将馈线支路直流，是由这条支路的受电侧电源接入点而引至空气开关的下侧。此时，就相当于把原来的直流电源引至空气开关的下方向。在它具体的实施方法上面临以下两个方案：①先把原来的直流系统断掉，然后把上图中的空气开关和上，这样做的有利之处是两套直流系统间的转换过程简单化。虽然在这种转换过程比较快，但是瞬间的变化直流电压，很容易产生一些严重的后果，例如：电源插件损坏、保护装置误发信号等。为了避免这些问题要提前申请退出全站的保护出口压板，等到直流系统转换完成后再恢复压板，而且必须在新的直流系统安装调试完成后，再重复一次上述的过程，然后拆除临时直流电源。这样至少需要2h左右的操作过程，这是不能允许的，因为在这段时间内，就相当于变电站在没有保护的情况下运行。②首先把空气开关闭合，把临时直流电源合并入系统拆去原来的直流电源，等新的直流屏安装和调试完成后，然后重复以上的方法拆掉临时直流系统就可以。这样做的缺点在于容易导致不同直流系统间产生压差，而且因为蓄电池的内阻较小致使容易产生较大的环流。同时这样做也有很多优点：第一，确保了在更换直流的过程中可以保持对外的直流供电;第二，更换过程中避免了对保护设施压板的操作，所以选用这种方法。避免产生环流，可以调整临时直流系统的电压来把两套直流系统间的电压差缩小，并缩短两套直流系统并联时间，这样就把环流的影响降到了最低程度。
根据上面成功的实验方案，制定了下面直流屏更换“旧直流屏一临时直流电源系统一新直流屏”供电转换施工方法：用临时充电机和电池组搭建一个临时的系统，将直流馈供支路转到临时直流系统空气开关下面;在临时直流系统中引出一组直流电源，然后接到空气开关上方，再把原直流系统的充电机停止使用;切断原来直流屏的馈供支路并合上临时充电机的交流输入电源，合并空气开关，这样负载转到临时直流电源供电;这样使临时直流系统工作正常;切断旧直流屏交流输入电源拆除旧直流屏;新直流屏回到原来的位置，然后安装电池，连线接交流，并调试正常;重复上述方法，就可以把负载接入新的直流屏;核对检查一下各馈供支路极性是否正确，新屏是否运行正常。
3 变电站直流系统改造注意事项
1)事先熟悉现场直流系统设备实际接线图纸、负荷电缆出线走向，核实原直流接线合闸正母线与控制母线是正极还是负极共用，仔细查看工作地点与其他设备运行是否相互联系。
2)更换前，需要对作为临时系统的蓄电池组进行仔细检查，将电池组充好电，测量其输出电压是否满足要求，以保证临时供电系统的可靠性。直流系统大多采用辐射型供电，负载线路多，在切改过程中为了防止出现漏倒的现象，要求我们提前做好负载线路的标识工作，将出线名称与电缆一一对应清楚，并标识明确。
3)临时接线时考虑引线截面，各连接头接触良好、牢固。由于一般的临时充电机只有一路交流电源输入，这样为了不让失去交流电带来的一些问题发生，在更换之前就应对站用低压备用电源自动投入功能进行检查试验。
4)电池容量选择和模块的配置。首先电池容量在选择时要进行直流负荷的整理统计，直流负荷按性质通常分为经常负荷、冲击负荷、事故负荷。经常负荷的作用是保护、控制、自动装置及通信的设置。冲击负荷是指极在短时间内，增加大电流负荷。冲击负荷是指在瞬间时间内来增加的大电流负荷，例如合闸操作、断路器分等。事故负荷是指在停电后，必须采用直流系统供电的负荷，比如：通信设置、UPS等。针对以上三种直流负荷统计分析，就可以把事故状态下的直流放电容量整理计算出。一般直流系统的蓄电池(220kV的变电站)要选用两组电池的容量是150AH～200AH。直流系统的蓄电池(110kV的变电站)要选择一组电池容量是100AH～150AH。直流系统的蓄电池(35kV的变电站)要选择一组电池容量是50AH～100AH。模块数量的配置是要全部模块出额定电流总值要大于或等于最大经常负荷加蓄电池充电电流。例如：100AH的蓄电池组，它的充电电流是0.1c100=10A，在没有计算经常负荷时，选用两台额定电流5A电流的模块就可以满足对蓄电池的充电，要实现N+1冗余总共选择3台5A模块。
5)尽量避免在更换过程中对变电站设备进行遥控分、合闸操作。如必须操作，只能在变电站手动分、合闸。更换过程中密切监视直流系统电压情况。
6)直流系统改造过程中为了确保设备及人身的安全，旧直流屏不能带电移出，所以在拆除旧直流屏前应确保设备不带电。
4 结束语
通过对变电站直流系统改造及对显示模块、告警模块、手动调压、控制方式等方面的测试，各个部分的操作和功能都得到了改善，满足相关技术要求，且蓄电池组放电容量充足，池电压均衡、平稳。改造后的直流系统满足变电站设备对直流系统可靠性、安全性、稳定性等方面的要求。为保证五常变设备的安全运行起到至关重要的作用。
参考文献
[1]贺海仓,朱军.变电站直流系统配置应注意的几个问题[J].铝加工,2011,1.
变电站监控系统范文第5篇
关键词 变电站;直流系统;改造;问题;方案
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)101-0099-02
直流系统是变电站的动力核心，为继电保护设备、自动装置、监控系统、远动系统等电气设备的正常运行和遥控操作提供直流电源保证。伴随着电力、通信、计算机技术的飞速发展，微机型保护装置和安全自动装置被广泛应用于变电站，这就对站用直流电源提出了更高的要求。目前而言，大部分110kV常规变电站的直流系统为电磁型直流设备(相控硅整流电源)，这种直流系统在精准性、可靠性、稳定性、纹波系数、效率等方面都已不能满足电网的发展趋势，以及二次设备的应用要求，变电站直流系统的改造将是不可避免的趋势，也是电力系统持续发展的需要。
1 变电站直流系统运行及改造存在的问题
随着电力技术的发展，许多110kV常规变电站被改造成综合自动化变电站以实现了无人值班，原有直流系统的缺陷逐渐显现出来，这些缺陷是不能适应电网的发展趋势的，所以必须对其进行改造。当前大多数110kV变电站仍采用单电单充直流系统供电模式。传统的变电站直流系统主要呈现出以下几个方面的问题：
1)工作母线结线布置复杂。控制屏中直流母线水平置于屏的中部，屏顶还设有多根小母线主要是控制信号音响等，因结构复杂和设备间距比较小，在设备出现接触不良等与之相关的问题时而难以处理
解决。
2)灯光信号和仪表维护困难。传统的直流屏，由于其屏的正面不使用活动门的方式，这样就不能更换装于屏面上损坏后的仪表、信号等设备。
3)绝缘监察装置动作灵敏度不高。传统的直流系统虽能能正确反映单极明显接地现象，但无法反映出正确的接地回路，因为它主要是采用电磁式绝缘监察装置反映直流系统的接地，才会导致这种现象发生。
4)通讯接口与微机进行联接时无法提供数据。随着电力系统自动化的不断深入，以及电网规模的扩大，必须对存在以上缺陷的变电站直流进行改造，但供电模式下的110kV综合自动化变电站的改造也面临着一些问题：①在一些变电站中，因为服役时间较长，需要日常维护的铅酸蓄电池和直流电源系碱性蓄电池组，已不能适应电力系统继电保护装置，尤其是不能适应微机保护装置对直流电源的安全技术标准。②在更换过程中，如果发生断线、短路或者接地等问题时，都极有可能致使保护装置误动或拒动造成大面积停电发生，更为严重的能造成电网事故。为了保证供电的安全可靠要求在全站不失去直流电源的情况下更换，也就是不停电进行直流系统更换。③直流改造时旧直流屏不能带电移出，新直流屏不能带电就位，以确保设备及人身的安全。新、旧直流屏电路割接的难度大，在旧屏转换为新屏的过程中，如何确保继电保护及开关操作所需的直流电源安全可靠，成为了110kV变电站直流系统改造工程需要解决的关键问题。
2 变电站直流系统改造方案
直流系统改造的目的就是提高直流系统运行的可靠性和供电质量，这是衡量直流电源的重要指标，所以需要综合性、科学性的制定改造
方案。
在变电站直流系统改造过程中对于合闸电源及控制电源需要做出以下情况说明：
1)变电站断路器合闸电源仅在断路器合闸时使用，因为平时空载，所以允许短时的停电，因此在更换过程中不再对合闸电源进行说明，停用各馈线重合闸就可以了。
2)要保证电力设备的安全运行，控制、保护电源及信号电源至关重要，绝不允许中断。因此，主要对控制电源进行情况说明。对原有直流系统馈线网络进行认真的核查后，才能制定更换方案，总体的更换方法是：利用临时系统转接负载来搭建一个简易的临时直流系统，如图1所示。用临时电缆将馈线支路直流，是由这条支路的受电侧电源接入点而引至空气开关的下侧。此时，就相当于把原来的直流电源引至空气开关的下方向。在它具体的实施方法上面临以下两个方案：①先把原来的直流系统断掉，然后把上图中的空气开关和上，这样做的有利之处是两套直流系统间的转换过程简单化。虽然在这种转换过程比较快，但是瞬间的变化直流电压，很容易产生一些严重的后果，例如：电源插件损坏、保护装置误发信号等。为了避免这些问题要提前申请退出全站的保护出口压板，等到直流系统转换完成后再恢复压板，而且必须在新的直流系统安装调试完成后，再重复一次上述的过程，然后拆除临时直流电源。这样至少需要2h左右的操作过程，这是不能允许的，因为在这段时间内，就相当于变电站在没有保护的情况下运行。②首先把空气开关闭合，把临时直流电源合并入系统拆去原来的直流电源，等新的直流屏安装和调试完成后，然后重复以上的方法拆掉临时直流系统就可以。这样做的缺点在于容易导致不同直流系统间产生压差，而且因为蓄电池的内阻较小致使容易产生较大的环流。同时这样做也有很多优点：第一，确保了在更换直流的过程中可以保持对外的直流供电;第二，更换过程中避免了对保护设施压板的操作，所以选用这种方法。避免产生环流，可以调整临时直流系统的电压来把两套直流系统间的电压差缩小，并缩短两套直流系统并联时间，这样就把环流的影响降到了最低程度。
根据上面成功的实验方案，制定了下面直流屏更换“旧直流屏一临时直流电源系统一新直流屏”供电转换施工方法：用临时充电机和电池组搭建一个临时的系统，将直流馈供支路转到临时直流系统空气开关下面;在临时直流系统中引出一组直流电源，然后接到空气开关上方，再把原直流系统的充电机停止使用;切断原来直流屏的馈供支路并合上临时充电机的交流输入电源，合并空气开关，这样负载转到临时直流电源供电;这样使临时直流系统工作正常;切断旧直流屏交流输入电源拆除旧直流屏;新直流屏回到原来的位置，然后安装电池，连线接交流，并调试正常;重复上述方法，就可以把负载接入新的直流屏;核对检查一下各馈供支路极性是否正确，新屏是否运行正常。
3 变电站直流系统改造注意事项
1)事先熟悉现场直流系统设备实际接线图纸、负荷电缆出线走向，核实原直流接线合闸正母线与控制母线是正极还是负极共用，仔细查看工作地点与其他设备运行是否相互联系。
2)更换前，需要对作为临时系统的蓄电池组进行仔细检查，将电池组充好电，测量其输出电压是否满足要求，以保证临时供电系统的可靠性。直流系统大多采用辐射型供电，负载线路多，在切改过程中为了防止出现漏倒的现象，要求我们提前做好负载线路的标识工作，将出线名称与电缆一一对应清楚，并标识明确。
3)临时接线时考虑引线截面，各连接头接触良好、牢固。由于一般的临时充电机只有一路交流电源输入，这样为了不让失去交流电带来的一些问题发生，在更换之前就应对站用低压备用电源自动投入功能进行检查试验。
4)电池容量选择和模块的配置。首先电池容量在选择时要进行直流负荷的整理统计，直流负荷按性质通常分为经常负荷、冲击负荷、事故负荷。经常负荷的作用是保护、控制、自动装置及通信的设置。冲击负荷是指极在短时间内，增加大电流负荷。冲击负荷是指在瞬间时间内来增加的大电流负荷，例如合闸操作、断路器分等。事故负荷是指在停电后，必须采用直流系统供电的负荷，比如：通信设置、UPS等。针对以上三种直流负荷统计分析，就可以把事故状态下的直流放电容量整理计算出。一般直流系统的蓄电池(220kV的变电站)要选用两组电池的容量是150AH～200AH。直流系统的蓄电池(110kV的变电站)要选择一组电池容量是100AH～150AH。直流系统的蓄电池(35kV的变电站)要选择一组电池容量是50AH～100AH。模块数量的配置是要全部模块出额定电流总值要大于或等于最大经常负荷加蓄电池充电电流。例如：100AH的蓄电池组，它的充电电流是0.1c100=10A，在没有计算经常负荷时，选用两台额定电流5A电流的模块就可以满足对蓄电池的充电，要实现N+1冗余总共选择3台5A模块。
5)尽量避免在更换过程中对变电站设备进行遥控分、合闸操作。如必须操作，只能在变电站手动分、合闸。更换过程中密切监视直流系统电压情况。
6)直流系统改造过程中为了确保设备及人身的安全，旧直流屏不能带电移出，所以在拆除旧直流屏前应确保设备不带电。
4 结束语
通过对变电站直流系统改造及对显示模块、告警模块、手动调压、控制方式等方面的测试，各个部分的操作和功能都得到了改善，满足相关技术要求，且蓄电池组放电容量充足，池电压均衡、平稳。改造后的直流系统满足变电站设备对直流系统可靠性、安全性、稳定性等方面的要求。为保证五常变设备的安全运行起到至关重要的作用。
参考文献
[1]贺海仓,朱军.变电站直流系统配置应注意的几个问题[J].铝加工,2011,1.