1 引言
隨著計算機技術在電力系統中的應用和發展，各地區電網都在建設和實現無人值班變電所，變電所設備的微機化、自動化已成為發展的主流和趨勢。但是，同時我們也要看到，在我國，現在仍存在著大量的110kV、35kV老式變電所，其一次設備老化，維護的工作量和費用逐年上升，而且效果不明顯；所內二次設備從最古老的電磁型繼電保護到早期的微機保護、晶體管保護、直到"四合一"的集控臺等，都在同時運行。這些設備對變電所的安全、優質、高效運行構成很大威脅。如何合理的、經濟的改造這些舊所使其滿足無人值班的要求，已成為面臨的迫切問題。本文結合我局已建成的無人值班變電所的經驗，以一座典型的35kV老式變電所為例，討論舊所自動化改造與設計。
2 變電所現實情況
2.1 主接線及主要一次設備
(1) 主變壓器4000kVA、2臺， 接線方式為Yd，電壓為38.5/10.5kV；
(2) 35kV側為單母線接線；
(3) 35kV采用DW1型斷路器；
(4) 10kV側為單母線分段接線；
(5) 10kV采用SF6斷路器。
2.2 控制、保護及自動裝置
(1) 全所公用部分：
主控回路及中央信號為20世紀80年代的"四合一"集控臺，沒有RTU，實現不了遙測、遙信。主變壓器、35kV線路、10kV線路和10kV電容器的控制、測量、保護及中央信號等功能采用弱電控制方式。
(2) 保護的配置：
主變壓器主要由差動保護、重瓦斯保護作為主保護；35kV側采用復合電壓閉鎖的過電流保護及短路保護作為后備保護。35kV、10kV線路主要有過流和短路保護。
(3) 其他：
①計量部分：分別設有主變和35kV電能表及10kV電能表。
②所用電屏和直流屏，其中直流屏為硅整流電容儲能型直流系統。
3 改造的原則及構想
總的設計指導思想是盡量減少工作量，做到原設備不動或少動，建立新型的中央控制系統，實現全所自動化；充分利用原有設備進行技術改造以降低成本，盡可能增強各項功能。
經過現場考察、綜合分析該變電所的實際情況，結合目前電力系統自動化技術以及電力系統建設資金短缺的事實，提出幾點基本構想，使該變電所最終實現自動化。
(1) 拆除弱電選控裝置和"四合一"集控臺，建立全所統一集中式的綜合自動化控制系統，以實現現代電網調度管理最基本要求的"四遙"功能，并在各斷路器對應控制回路中增加了就地、遠方操作功能，而且能相互閉鎖；
(2) 更換舊所內非脈沖式電能表為脈沖式電能表，傳輸回上級調度，便于管理和控制；
(3) 拆除已經淘汰的原所直流設備，更換為高頻開關電源；
(4) 二次連接電纜應采用屏蔽電纜，電纜的屏蔽層要兩端接地；
(5) 35kV、10kV出線由原來的兩相電流互感器改為三相電流互感器，便于小電流接地選線系統的實現；
(6) 35kV、10kV進出線隔離開關加裝輔助開關，實現對該設備的遙控。
4 技術和功能要求
(1) 總體的要求：
在下列情況下，自動化系統應能正常工作：
①斷路器操作；
②隔離開關操作；
③一次系統異?；虬l生事故；
④投切母線及空載變壓器；
⑤變電所周圍區域雷電干擾；
⑥一次系統諧波干擾；
⑦軟件病毒破壞。
(2) 對自動化系統的要求：
①全所采用分層集中式控制結構，各個模塊相互獨立，各間隔層通過所內通信網互聯，與變電所連接組成分布式通信網絡。
②變電所自動化系統的核心，通過所內通信網管理全所間隔層并顯示、打印有關信息；
③進行斷路器操作，并在事故及異常情況下報警；
④后臺監控部分應支持多站數據庫，可使用不同的接口和規約傳送不同的信息；
⑤硬件采用模塊化、標準化結構，軟件采用分層技術并提供方便快捷的軟件工具，以滿足用戶不同的設置要求；
⑥所有接口使用光電隔離技術。
(3) 對變電所層的功能要求：
①基于bbbbbbs操作平臺的分時多用戶、多任務操作系統；
②建立多層次畫面，使運行人員與檢修人員要有明確的權限和職責；
③既可以了解全所的運行工況，又可以深入到每一個電器元件的實時運行參數；
④動態點對點和列表顯示全所的模擬量；
⑤實時累加及列表顯示電能表；
⑥畫面漫游；
⑦裝置內設置自檢出錯告警；
⑧事故時彈出事故閃爍畫面。
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