揚(yáng)州蘇中電力剖析智能化變電站配電系統(tǒng)
揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司是我國電力行業(yè)生產(chǎn)高低壓電氣的綜合性制造廠，是國家經(jīng)貿(mào)委在國內(nèi)城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中所需的設(shè)備推薦的生產(chǎn)廠家之一。本廠集科、工、貿(mào)于一體的省級高新技術(shù)企業(yè)。
隨著電氣技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶對用電可靠性要求的提高，一批10kV變配電所配電系統(tǒng)智能化設(shè)備投入到用戶變配電所使用，經(jīng)過一段時(shí)間的考驗(yàn)，證明10kV變配電所配電系統(tǒng)智能化是切實(shí)可行的，現(xiàn)將其中一處用戶變配電所改造為智能化的經(jīng)驗(yàn)簡述如下。
用戶10kV變電所由兩臺800kVA變壓器雙路供電，配電系統(tǒng)智能化從低壓配電柜進(jìn)行，其低壓配電柜共有9面，#1、#9配電柜為雙路電源的進(jìn)線柜，#4、#6為電容補(bǔ)償柜，#5為聯(lián)絡(luò)柜。在#5柜中安裝了可編程序控制器構(gòu)成的自動化監(jiān)控系統(tǒng)。在變電所控制室內(nèi)設(shè)有監(jiān)控用微機(jī)系統(tǒng)。
自動化監(jiān)控系統(tǒng)由可編程序控制器(PLC)及監(jiān)控用計(jì)算機(jī)通過現(xiàn)場總線聯(lián)接而成。現(xiàn)場總線的主機(jī)為PS4-201-MMl緊湊型可編程序控制器，兩臺遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊EM4-201-DX2及監(jiān)控用計(jì)算機(jī)為輔機(jī)。PS4-201-MMl和EM4-201-DX2還分別接有本地?cái)U(kuò)展模塊LE4。監(jiān)控用計(jì)算機(jī)的總線插槽內(nèi)插有EPC335.1通訊卡，通過該卡監(jiān)控用計(jì)算機(jī)聯(lián)接到SUCOnetK現(xiàn)場總線上。SUCOnetK現(xiàn)場總線的通訊速率為187.5kbit/s，執(zhí)行RS485通訊規(guī)程，不加總線驅(qū)動時(shí)通訊距離可達(dá)600m。
進(jìn)線斷路器、聯(lián)絡(luò)斷路器及28路輸出回路的斷路器均可電動操作，并有指示運(yùn)行狀態(tài)及故障脫扣的輔助觸點(diǎn)，這些斷路器的運(yùn)行由自動化監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測和控制。
智能化配電系統(tǒng)的主要元件由斷路器、可編程序控制器及監(jiān)控用計(jì)算機(jī)組成。
經(jīng)過一年多的運(yùn)行，證明該智能化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路清晰，設(shè)備**可靠，集先進(jìn)性、開放性、實(shí)用性于一體，為低壓配電系統(tǒng)綜合自動化發(fā)展提供了一個良好的樣板。
采用智能化配電系統(tǒng)的功能特點(diǎn)是，選用了具有**生產(chǎn)技術(shù)水平的低壓NZM系列斷路器，其結(jié)構(gòu)緊湊，外殼透明，輔助元件多樣，安裝方便，具有保護(hù)、切換、隔離、指示、遠(yuǎn)程操作功能，**可靠的保護(hù)系統(tǒng)能保證電氣設(shè)備的正確動作，并能正確完成各種自動化控制的要求。多種保護(hù)特性具有快速可靠的開關(guān)功能，主觸點(diǎn)接通狀態(tài)可見，有可調(diào)節(jié)時(shí)限的過載保護(hù)和可調(diào)節(jié)的速斷保護(hù)。斷路器通斷控制有自動控制、電動操作、手動操作三種控制方式。三種控制方式不需要進(jìn)行選擇，任何時(shí)候都有同等效果，使智能化配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性得到充分保證。
采用的PS4系統(tǒng)緊湊型可編程序控制器，對成套配電設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，節(jié)省了安裝時(shí)間和費(fèi)用，用各種功能模塊構(gòu)成軟件，可一目了然，且可一再使用，提高了軟件開發(fā)效率，整個網(wǎng)絡(luò)的編程和診斷均有一個中央機(jī)構(gòu)進(jìn)行，可將打印機(jī)、條型***等類似設(shè)備接到PS4上，只用一根網(wǎng)絡(luò)電纜使可編程序控制器和傳感器通過總線系統(tǒng)組合在一起，并分別用軟件編程，共同構(gòu)成一個無干擾的通訊系統(tǒng)，準(zhǔn)確無誤地驅(qū)動電氣設(shè)備、顯示電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、即時(shí)接受操作指令，使電氣運(yùn)行管理工作程序化，是理想的自動化控制技術(shù)。
本位機(jī)、上位機(jī)、環(huán)境負(fù)載的各種信息交換通過智能采集系統(tǒng)，由監(jiān)控器執(zhí)行，及時(shí)巡回檢測，彩顯實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，主接線圖中電流、電壓、功率因數(shù)、電能表指示、開關(guān)狀態(tài)、完成各種負(fù)荷報(bào)表，定時(shí)打櫻并具有過負(fù)荷報(bào)警、自動減負(fù)荷、故障提示等功能。通過實(shí)時(shí)狀態(tài)觀測，可發(fā)出反饋信息，經(jīng)綜合判斷，通過若干輸出口發(fā)出指令進(jìn)行操作，能對事故預(yù)期診斷，并作出對預(yù)期事故的自動應(yīng)急處理，大大降低了事故率。
低壓開關(guān)柜框架選用帶模數(shù)的型材組裝，柜體分區(qū)域，回路獨(dú)立分隔，接點(diǎn)固定可靠，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)**、完善，并發(fā)展了固定式開關(guān)柜。
系統(tǒng)的柔性及可擴(kuò)展性大大加強(qiáng)，通過修改可編程序控制器的程序，在不更改元件和不改動接線情況下，增減或改變配電系統(tǒng)功能只需一根雙絞線在變電所控制室通過監(jiān)控用計(jì)算機(jī)就可對變電所及下屬分變電所的電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，此外智能配電系統(tǒng),還可通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)接口，很方便地與樓宇內(nèi)電梯、中央空調(diào)等自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)通訊。
斷路器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測每臺斷路器的運(yùn)行/故障狀態(tài)，通過斷路器相應(yīng)的輔助觸點(diǎn)經(jīng)開關(guān)輸入可編程序控制器?？删幊绦蚩刂破魍ㄟ^SUCOnetK現(xiàn)場總線將狀態(tài)信號傳送到監(jiān)測計(jì)算機(jī)上，在監(jiān)測計(jì)算機(jī)的大屏幕監(jiān)視器上用圖標(biāo)和顏色表示斷路器的運(yùn)行狀態(tài)。斷路器接通時(shí)圖標(biāo)處于接通狀態(tài)，且顯示綠色，分?jǐn)鄷r(shí)，斷路器的圖標(biāo)處于分?jǐn)酄顟B(tài)，且顯示紅色，短路及過載脫扣時(shí)，圖標(biāo)處于分?jǐn)酄顟B(tài)，且顯示黃色，同時(shí)有報(bào)警和文字提示，以便于工作人員及時(shí)處理故障。