摘要:随着电力工业的迅速发展,电力系统的规模不断扩大,系统的运行方式越来越复杂,对数字自动化水平的要求越来越高,为了保证电网安全、稳定运行,需要以信息化推动生产自动化和管理现代化,建立数字化电网和信息化电力企业势在必行。微机保护、故障录波、计算机监控系统、计算机调度自动化等都已成功的运用到电力系统中,对电力系统继电保护装置的要求也随之提高。
关键词:数字化智能;光缆敷设及熔接技术
引言:目前传统的电磁式继电保护测试装置已很难对继电保护装置的各方面特性进行全面测试,无法适应技术发展的需要。变电站综合自动化系统的核心是利用自动化控制技术、信息处理和传输技术,通过计算机软硬件系统或自动装置代替人工进行各种变电站运行操作,实现无人值守变电站,通过集控中心对变电站执行监视、测量、控制和协调。
1数字化变电站分析
数字化变电站是建立于IEC61850通信规范基础上,由电子式互感器(ECT、EVT)、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备按变电站层、间隔层、过程层分层构建而成,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。它的关键技术主要包括以下几个方面:
2数字化变电站工程特点
数字化式电站工程是未来变电领域的主流,在智能电网建设的大背景下,数字化变电站快速发展是必然趋势。随着光电技术在传感器应用领域的研究,IEC61850标准的颁布实施,以太网通信技术的应用,以及智能断路器技术的发展,使变电站自动化技术面临了一个崭新的发展机遇。
3施工特点
3.1变电站安装特点
数字化变电站将各种信息有机的整合,提高系统的智能化程度和信息化应用的效率,以交换式以太网技术和光缆为媒介的信息通信模式将为整个变电站的工程实施、运行、检修、更新模式带来巨大的变化。数字化变电站由于电子式互感器体积小、质量轻、安装起来更加方便,电缆支架、电缆敷设、二次接线、电缆防火以及保护查线的工作量大为减少,但光缆敷设、熔接的工作量有所增加,需严把光缆敷设、熔接质量关,因为光缆熔接质量的好坏(光缆传输的损耗大小)是影响数字化调试的成败关键之一。
3.2变电站调试特点
数字化变电站的调试在某种意义上说更易于常规变电站,其前提是各厂家的SCD文件、CID文件配置准确,通讯规约一致,数字量开入准确,仅需在合并单元加信号量,后台输出报文准确无误,则调试过程非常顺利就能完成全站的保护调试。但在实际过程中,由于各厂家的配合原因,在生产设备出厂前集成联调工作未细化,导致现场调试中出线诸多问题,而问题的出线往往令调试人员或者厂家无从处理,需从SCD文件的导入从头查起,而不像常规变电站仅需甩开硬接点电缆加量就能一步步排查问题的所在,由于数字化变电站采集信号通过采集卡采集信号,光缆传输给合并单元,所有合并单元将信息汇总至交换机,由交换机分配至各保护装置信号,故在调试过程中发现信号采集异常需每一层逐步分析,这种不确定性也是数字化变电站调试的一显著特点。
4数字化变电站推广应用及市场前景
本课题研究的数字化式电站工程是未来变电领域的主流,在智能电网建设的大背景下,数字化变电站快速发展是必然趋势。
随着光电技术在传感器应用领域的研究,IEC61850标准的颁布实施,以太网通信技术的应用,以及智能断路器技术的发展,使变电站自动化技术面临了一个崭新的发展机遇。
数字化变电站中IEC61850所支持的互操作性,把用户从不同制造商设备互联困难的限制中解脱出来,提高了变电站选择产品的自由度。不仅如此,通用的配置方式提高了用户对设备的驾驭能力,即使某些设备的供应商出现问题,该产品仍可与其它设备组织在统一系统中,从而保护了变电站投资。数字化变电站中实现了信息共享,设备提供了更丰富的状态监测信息,根据这些信息可实现更智能化的维护工作,包括故障诊断和定位,维护更简便。电缆的显著减少也节约了大量的投资。这些方面节约的资金足以抵消网络投资的增加。虽然总投资与常规变电站相仿,但数字化变电站的性价比大大提高了。
国外在20世纪80年代已有分散式变电站自动化系统问世,以西门子(SIEMENS)公司为例,该公司第1套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就的德国汉诺威投入运行,至1993年初已有300多套系统在德国及欧洲的各种电压等级的变电站运行。我国的变电站自动化工作起步较晚,大约从20世纪90年代开始,初始阶段主要研制和生产集中式的变电站自动化系统,例DISA-1型,BJ-1型,IES-60型,与国外先进水平相比,大约有10年的差距。
随着微机继电保护的实际应用及国外技术和产品的引进许多高校、科研单位、制造厂家及规划设计正结合我国的实际情况共同努力开发更加符合我国国情的变电站自动化系统。可以预见,今后数字化变电站发展和推广的速度会越来越快,与国外的差距会逐步缩小。
5主要成果及创新
光缆在敷设前需先整体规划,同一区域同一方向光缆尽量分部在同一层支架或桥架上,在转弯时需提前进入弯通状态,禁止光缆直接转弯(90°弯)或者转弯半径小于6cm,户外光缆在电缆沟敷设时需穿管敷设,管质材料需采用柔性较好,抗腐蚀和极高低温度的PE材料管。光缆在转弯处敷设时设置多人,并掌握好节奏,严禁用力过猛或者硬行拖动光缆。光缆在敷设过程中光缆首尾及中段需做好标记,并保护好标记防止遗落。
光缆敷设完毕后由具有熔接光纤技术专业人员熔接光缆。在熔接之前需核实光缆型号、测试敷设光纤的通断及损耗。光缆熔接前需处理好光纤的切割和表面清洁,光纤表面有一层涂覆层,需用蘸酒精棉球小心擦除表面涂覆层,光纤在熔接过程中需随时观察熔接中有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象。
光纤熔接完成后需测试光纤熔接点损耗的测量,常规用熔接机自带接续头损耗评估,会直接显示在屏幕上。由于依赖于接头和它的损耗评估算法求得的接续损耗可能和真实的接续损耗有相当大的差异,故在本工程中,项目部联系某省电力试验科学研究院相关技术人员对光纤传输损耗进行测试,使用光时域反射仪(OTRD)进行测试,光缆熔接时如果连续的2条光纤的后向散射系数不同,很有可能在OTRD上出现被侧光纤接头光功率发生增益的现象,这是由于连接点的后端散射系数大于前端散射系数,导致连接点后端反射回来的光功率反而高于前端反射回的光功率的缘故,所以采用双向测试平均值。
6结语
随着各种相关应用技术的成熟和发展,数字化变电站将成为未来变电站自动化技术发展的主流。研究数字化变电站技术应用并推进。
变电站是电网的主要信息源和最终执行点,因此实现数字化变电站是实现数字化电网的必要条件,有利于实现电网的科学化管理与决策,有助于改善系统的安全稳定性,从而促进了电力信通自动化技术的不断发展。
参考文献:
[1]魏世贵;汪理萍;变电站数字化与智能化[J];农村电气化;2010年10期
[2]郝为瀚;李涛;数字化变电站中继电保护装置的组网方式探讨[J];电工技术;2011年11期