華能濟(jì)寧電廠升壓站監(jiān)控系統(tǒng)改造

華能濟(jì)寧電廠的升壓站始建于上世紀(jì)七十年代，包括220KV、110KV、35KV三個電壓等級。采用的是48V弱電選測、選控系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)設(shè)備整體老化嚴(yán)重，改造前經(jīng)常發(fā)生直流接地現(xiàn)象，運(yùn)行存在較多的安全隱患，曾發(fā)生過絕緣擊穿誤合、斷開關(guān)的現(xiàn)象，嚴(yán)重地威脅著電廠的安全生產(chǎn)，而且一旦發(fā)生故障檢查起來非常困難，備品備件也很難購買。為了提高設(shè)備的健康水平，保障我廠的安全生產(chǎn)，2003年6月至2004年5月期間，將原系統(tǒng)進(jìn)行了全面改造，新安裝了一套監(jiān)控及微機(jī)五防系統(tǒng)，該系統(tǒng)現(xiàn)在運(yùn)行良好。
1 升壓站概況
濟(jì)寧電廠共有六臺機(jī)組，六臺主變壓器連接在三個電壓等級的母線上，220KV有8臺斷路器，110KV有12臺斷路器，35KV有10臺斷路器，斷路器操作均為弱電選控操作，一個電壓等級的斷路器公用一套48V弱電選控回路，由于系統(tǒng)整體絕緣老化，經(jīng)常發(fā)生弱電直流接地故障，嚴(yán)重影響了安全生產(chǎn)。220KV的刀閘均為電動操作，設(shè)有刀閘模擬屏，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控操作，五防閉鎖為電氣回路閉鎖，因運(yùn)行時間長，經(jīng)常發(fā)生因輔助接點(diǎn)接觸不良而影響電氣操作及解除部分閉鎖的情況。110KV及35KV的刀閘均為手動操作，除部分安裝有機(jī)械閉鎖系統(tǒng)外，還安裝有一套五防閉鎖模擬屏，整套系統(tǒng)存在有五防閉鎖邏輯不嚴(yán)密等隱患，不能有效杜絕運(yùn)行人員誤操作的發(fā)生。
2 監(jiān)控系統(tǒng)介紹
基于以上原因，我廠決定對原來的弱電系統(tǒng)進(jìn)行改造。經(jīng)過詳細(xì)的方案論證，最終選擇了南瑞繼保公司的RCS-9700綜合自動化系統(tǒng)。
2.1 整體方案
升壓站內(nèi)原有三個保護(hù)室及一個主控制室，相距較遠(yuǎn)，通過設(shè)計方案比較，最終確定在保護(hù)室內(nèi)分別安裝監(jiān)控屏，在主控制室設(shè)工程師站，把監(jiān)控裝置采集的現(xiàn)場信息分別通過光纖上送至工程師站，工程師站把采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后再送至監(jiān)控微機(jī)，這樣就避免了從現(xiàn)場向主控制室敷設(shè)大量的二次電纜，減少了工作量及費(fèi)用。
2.2 監(jiān)控裝置配置
根據(jù)升壓站內(nèi)的不同開關(guān)單元，我們選擇了不同的測控裝置。單獨(dú)的斷路器單元選用的是RCS-9705A裝置，可完成開關(guān)的同期操作及開關(guān)單元的監(jiān)測工作；公用設(shè)備的測控選用的是RCS-9702A裝置，雙母PT及保護(hù)室內(nèi)的一些公用裝置（母差及過流切機(jī)裝置）的信號均可接入該裝置；35KV的線路的電磁型保護(hù)結(jié)合改造全部更換為保護(hù)測控一體的RCS-9612B裝置；主變壓器的測控選用的是RCS-9703A裝置，可實(shí)現(xiàn)對變壓器油溫及分接頭位置等等的監(jiān)測。各監(jiān)控裝置在各自電壓等級的保護(hù)室內(nèi)單獨(dú)組屏。
為解決在監(jiān)控系統(tǒng)的微機(jī)出現(xiàn)問題時無法操作的問題，在監(jiān)控屏上均安裝有斷路器就地操作按鈕，緊急情況下，通過使用微機(jī)五防的電腦鑰匙，可以實(shí)現(xiàn)斷路器的跳合閘操作。
2.3 通信系統(tǒng)
由于測控裝置均安裝在磁場較強(qiáng)的升壓站內(nèi)，為提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力，在保護(hù)室內(nèi)使用的是抗干擾能力較強(qiáng)的WorldFip現(xiàn)場總線，現(xiàn)場監(jiān)控裝置信息經(jīng)過RCS-9782智能網(wǎng)關(guān)收集后，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號經(jīng)光纜上送至工程師站，工程師站內(nèi)的光HUB將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)RCS-9881裝置轉(zhuǎn)換后送至三臺監(jiān)控微機(jī)及五防系統(tǒng)微機(jī)，整個站內(nèi)的信息共享。通信網(wǎng)的硬件均為兩套互為備用，正常一套工作，工作網(wǎng)發(fā)生故障后，備用通信網(wǎng)自動轉(zhuǎn)為工作狀態(tài)，同時在監(jiān)控畫面上顯示故障信息，提醒運(yùn)行人員注意。
2.4 遠(yuǎn)動通訊裝置
為實(shí)現(xiàn)升壓站信息的上送，在工程師站配置了兩臺RCS-9698D遠(yuǎn)動通訊裝置，可以將站內(nèi)的信息轉(zhuǎn)發(fā)至調(diào)度部門，以便調(diào)度及時了解升壓站的運(yùn)行狀況。
2.5 GPS對時系統(tǒng)
為保持整個監(jiān)控系統(tǒng)的時間一致，在三個保護(hù)室及主控制室安裝了4套GPS對時裝置，保證整個系統(tǒng)運(yùn)行正常。
2.6 微機(jī)配置
為方便運(yùn)行人員監(jiān)視操作，在主控制室裝設(shè)了兩臺高性能的Sun blade 2000作為SCADA微機(jī)，分別命名為scada 1、scada 2，配置18英寸液晶顯示器。scada1為主機(jī)，scada 2備用，主機(jī)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動切換至scada 2運(yùn)行，不影響運(yùn)行人員的監(jiān)控。在工程師站內(nèi)放置了一臺Sun blade 2000微機(jī)供繼電保護(hù)人員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。
2.7 SCADA軟件
監(jiān)控系統(tǒng)的軟件有Windows和Unix兩種版本可選，Unix系統(tǒng)的病毒少，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，因此我們選擇了Unix版本。運(yùn)行監(jiān)視畫面的基本操作和Windows系統(tǒng)相同，只是在初期建立數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)調(diào)試時比較麻煩，維護(hù)人員需要了解一些Unix操作系統(tǒng)的常用命令，不如Windows系統(tǒng)方便。但整個系統(tǒng)建成以后穩(wěn)定性較好，維護(hù)工作量很小，系統(tǒng)不容易出現(xiàn)問題。
2.8 工作電源
正常運(yùn)行時監(jiān)控系統(tǒng)由廠用電源和UPS電源同時供電，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，任一路電源故障時不會影響整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
3、“五防”閉鎖系統(tǒng)
為防止運(yùn)行操作人員在現(xiàn)場操作過程中發(fā)生五種惡性事故，專門配備了一套北京南瑞公司的WFBX微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)由“五防”微機(jī)、電腦鑰匙、編碼鎖組成，從軟硬件兩方面對操作進(jìn)行閉鎖。系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)如圖1所示的信息共享。