煤矿企业变电站综合自动化技术的发展

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1、煤矿企业变电站综合自动化技术的发展曹翾（平项山工业职业技术学院河南平项山467001)摘要：变电站综合自动化技术涉及到自动控制、远动、通信、继电保护、测量、计量、在线监测、信号及控制等二次系统；涉及到自动化、继电保护、变电运行等专业，是由现代科学技术进步而催生的一门新型交叉学科，是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用。关键词:煤矿企业变电站综合自动化技术发展引言发电厂通过发电机将机械能转变为电能，经变压器及不同电压等级的线路输送给用户。变电站作为整个电网中的一个重要环节，担负着电能传输、分配的监测、控制和管理的任务，变电站继电保护、监控自动化系统是

2、保证上述任务完成的基础。在电网统一指挥和协调下，电网各环节(如变电站、发电厂)具体实施和保障电网的安全、稳定、可靠运行。1、变电站应确保能够实现以下功能(1)检测电网故障，尽快隔离故障部分。(2)采集变电站运行实时信息，进行监视、计量和控制。(3)采集一次设备状态数据，供维护一次设备参考。(4)实现当地后备控制和紧急控制。(5)确保通信要求。2、传统变电站二次设备及系统存在以下诸多缺点，难以满足上述功能。(1)传统二次设备、继电保护、自动和远动装置等大多采取电磁型或小规模集成电路，缺乏自检和自诊断能力。(2)二次设备主要依赖大量电缆，通过触点、模拟信号来交换信息，信息量小、

3、灵活性差、可靠性低。(3)传统二次设备体积大、笨重，主控室、继保室占地面积大，征地投资大，电压互感器、电流互感器负担重，二次设备冗余配置多。(4)不适应电力系统快速计算和实时控制的要求。(5)电磁型或小规模集成电路调试和维护工作量大，不能远方修改保护及自动装置的定值和检查其工作状态。(6)供电质量缺乏科学的保证。(7)传统的二次设备按功能配置，彼此相关性甚少，相互间协调困难，需要值班人员比较多的干预，难于适应现代化电网的控制要求。唯有变电站实现微机综合自动化才能满足以上要求，并能克服传统变电站存在的不足。发展变电站综合自动化是现代科学技术发展的必要结果。3、变电站综合自动化

4、的基本概念变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站综合自动化系统，即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷，利用综合自动化系统采集数据和信息，经高速计算和逻辑判断以及系统内各设备间相互交

5、换信息、数据共享，实现监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。4、变电站综合自动化系统的发展过程煤矿企业现有的变电站有三种形式：第一种:是传统的变电站；第二种:是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站；第三种:是全面微机化的综合自动化变电站。从变电站自动化的发展过程来看，可分为以下几个阶段：1)变电站分立元件的自动装置阶段为保证电力系统的正常运行，长期以来陆续研制出各种功能的自动装置，例如：自动重合闸装置、低频自动减负荷装置、备用电源自投和各种继电保护装置等。但这些自动装置，相互之间独立运行，互不相干，而且缺乏智能，没有故障自诊断能力，在运行中若自身出现故障，不能提供

6、告警信息，有的甚至会影响电网运行的安全2)微处理器为核心的智能自动装置阶段在变电站自动化方面，首先将原来由晶体管等分立元件组成的自动装置逐步由大规模集成电路或微处理机代替，由于采用了数字式电路，统一数字信号电平，缩小了体积，明显地显示出优越性，特别是由微处理器构成的自动装置，利用微处理器的智能和计算能力，可以应用和发展新的算法，提高了测量的准确度和控制的可靠性，还扩充了新的功能，尤其是装置本身的故障自诊断能力，对提高自动装置自身的可靠性和缩短维修时间意义重大。3)变电站综合自动化系统的发展范围目前变电站综合自动化技术在我国的应用范围，由电力系统的主干网、城市供电网、农村供电

7、网扩展到企业供电网；其电压等级，由当初的35～110kV变电站，向上扩展到220—500kV变电站，向下延伸到10kV乃至0．4kV配电网络，几乎覆盖到全部供电网络。5、变电站综合自动化系统的体系结构和配置几十年来，变电站综合自动化技术已得到了突飞猛进的发展，其结构体系也在不断的完善。1)变电站综合自动化的体系结构变电站综合自动化采用自动控制和计算机技术实现变电站二次系统的部分或全部功能。变电站综合自动化系统体系结构如图1—1所示。图中“数据采集和控制”、“继电保护”、“直流电源系统”三大块构成变电站自动化基础。“