RA-SAS2000综合自动化系统在供电系统改造中的应用

陈立锋

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨 150046）

0 引言

我公司的高压供电系统为中性点不接地系统，二次保护回路采用的是常规电磁型继电保护，经过多年运行，原供电系统的进线方式已不能满足公司的长远发展需要，公司在2006 年新建一座66 kV 变电所，采用的是微机保护，但该变电所下一级的各个馈电所所有线路为常规继电器保护，鉴于此，公司决定对供电系统整体进行升级改造。

1 变电所现状

1.1 主接线及主要一次设备

1）66 kV 侧为单母线不分段接线，进线1 回，ZF10-126 型SF6 全封闭组合电器共计4 个间隔。

2）6.3 kV 侧为单母线分段接线，分段开关为冷备用，共计有ZN73A-12 系列高压开关28 台。

3）主变压器2 台，运行方式为解列运行，变压器型号为：SZ9-25 000 kVA/66 kV Y，d11。

4）6.3 kV 各馈电所均为单母线分段接线，配出线路共计45 条，设备为GG-1A 型开关柜。

1.2 保护控制装置

1）公用部分。每个馈电所均设有直流屏、电度表屏和中央信号屏，66 kV 变电所设有220 V 和48 V 直流屏、电度表屏、进线保护屏和主变保护屏，后台监控系统，用于监控供电系统的运行状态。

2）66 kV 进线及主变保护配置。进线及主变保护屏3套，进线采用SEL-351A 型微机保护装置，设有速断及过流保护。主变采用SEL-587 及SEL-351A 型微机保护装置。设有瓦斯保护、差动保护、复压过流后备保护、过负荷保护。隔离开关及接地刀闸的状态量通过RA-5SCU 测控装置进行采集上传至后台监控系统。

3）6.3 kV 馈出线路保护配置。保护配置采用的是RA-5 系列微机保护装置和常规保护，但最近两年微机装置故障频出，已出现拒绝动作的现象，在运行过程中存在严重的安全隐患，常规电磁型继电保护在可靠性和灵敏性上受外围因素影响比较大。

2 存在的问题

1）6.3 kV 线路保护装置继电保护全部退出，定值丢失；装置出现故障，操作失灵，出现拒绝动作现象；装置遥信系统中断，断电重启后可进行操作，但是运行已不可靠。

2）部分装置动作的灵敏性大大降低或拒绝动作。

3）监控系统内以太网和总线结构并存，总线信息传递速度缓慢，装置遥测出现问题将导致总线系统的不正常运行，同时也影响整个后台系统的正常运行。

4）不能适应电力系统快速计算和实时控制的要求。

5）馈电所分布比较分散，高压设备较多，不具备无人值守的条件。

3 设计原则

在原设备上进行技术改造，以降低成本；升级后台监控系统，实现公司供电系统各种监控功能的自动化；增强"四遥"的各项功能，在综合自动化系统设计过程中，要保证系统运行的安全和可靠；系统资源共享，可达到无人值守；数据能安全、高速、可靠地进行传输；保护装置及网络系统要具有抗电磁干扰能力。

4 解决方案

1）将系统内RA-5 系列微机保护装置和测控装置更换为RA-6 系列的设备，该设备具有高速以太网接口，采用高速以太网网络与监控主机通讯，实现间隔层和网络层以及站控层统一高速以太网网络监控。

2）将工业控制计算机的监控系统升级为企业级计算机服务器机型，服务器级别的计算机操作系统Windows Server 2008，并将后台监控软件和数据库一并升级至服务器版本。升级CAN 网络为以太网网络+光纤通讯结构，整个系统采用开放式、分层分布式结构；站内各保护和测控单元的通讯采用工业光纤以太网结构。

3）优化6.3kV 各馈电所馈出线路与66 kV 变电所后台监控主机的通讯，同时，重新设置6.3kV 馈出线当地通讯子站。

4）各馈电所的馈出线路、电动机等保护部分选用RA-6 系列微机保护测控装置，在控制室进行组屏安装，完成相应的测控功能。

5 系统构成

通过与自动化厂家的技术交流，综合分析我公司供电系统的实际运行情况，选择上海锐安自动化系统有限公司生产的RA-SAS2000 变电站综合自动化控制系统来进行供电系统的改造，通信网络系统原理如图1 所示。通过网路交换机，以工业监控计算机和服务器为核心，与各保护和测控单元构成了分布式系统。网络系统主站层以网络交换机和监控主机通过协议组成以太网。间隔层是以网络交换机和通讯管理机组成的以太网，再和主站层网络进行连接。

图1 通信网络系统原理图

6 系统的特点

采用全分布设计结构，主站监控层采用双以太网结构，其具有很高的通讯速度，实时性好。先进的微机型智能测控设备和微机保护设备具有高速以太网通讯接口，确保了重要负荷设备的高速可靠通讯。在后台监控系统下，监控系统稳定可靠，通讯速度快，可轻松实现保护、遥测、遥信、遥控等各功能联动。

7 结语

与常规保护相比，采用RA-SAS2000 综合自动化系统后，公司供电系统的稳定性、安全性和可靠性有了很大提高，同时，自动化水平的提升保证了系统的稳定运行和供电质量，也实现了无人值守的目标。

［1］张举.微型机继电保护原理［M］.北京：中国水利水电出版社，2004.

［2］杨其华，麻志东.RCS9700 自动化系统在变电站改造中的应用［J］.中氮肥，2010，3（2）：51-52.

［3］中国国家质量监督检验检疫局.GB50062-2008 电力装置的继电保护和自动装置设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2009.