头台油田35kV源一联变电所无人值守优化升级技术改造

高彬

摘 要：我公司对35kV源一联变电所进行了无人值守技术升级改造，改造后变电所运行平稳、安全可靠，既优化了人力资源，降低了成本，又提升了装备和控制水平。文章针对变电所升级改造过程中遇到的几项关键技术问题进行了详细的分析和探讨，对常规变电所进行无人值守改造具有一定的借鉴和指导意义。

关键词：变电所；无人值守；改造；技术

前言

头台油田35kV源一联变电所建成于2001年，主要肩负头台油田采油二区、四区的生产、生活用电任务。2011年5月大庆油田电力集团供电二公司接手该变电所运维任务。2014年10月，供电二公司根据生产需求，结合3年的运维经验及前期调研分析，决定对该变电所进行自动化改造、技术升级以实现无人值守。改造后的无人值守变电所设备综合自动化程度更高，降低电力系统运行成本，提高劳动生产率，促进电网安全稳定运行，对提高电网安全、稳定、经济运行水平也起到了积极作用。

1 无人值守变电所改造的主要内容

1.1 一次设备改造及主要技术要求

（1）断路器改造：在对一次设备进行改造时，主要是对高压断路器进行改造，改造需要满足无人值守的要求，确保断路器不断能够满足遥控操作，同时还要确保能够提供可靠的位置信号。

（2）高压开关柜改造：由于高压开关具有五防联锁功能，不仅能够有效的防止误操作的发生，而且能够减少人为事故，对提高变电运行的可靠性具有非常重要的意义。在改造过程中，需要对机械性能和柜间距离进行完善，合理选择隔离物，不仅需要其具有绝缘支撑作用，而且还要具有良好的阻燃性能。同时还要对母线导体间和相对地间的绝缘水平进行强化，对高压柜中的电流互感器进行改造，确保绝缘水平的提升，确保改造后的高压柜具有较好的短时耐受电流和短时持续时间的要求。

（3）过电压保护设备改造：过电压保护设备包括的装置较多，在改造过程中，需要将自动跟踪自动调谐消弧线圈加装到变电所的中性点，这样不仅能够有效的减少变电所运行维护量，确保残压的降低。同时还要利用MOA无间隙金属氧化物避雷器更换掉原来的避雷器，从而提高避雷器的性能，避免其发生爆炸。

（4）主变压器有关辅助元件改造：对中性点隔离开关和操作机构进行改造，确保摇控操作的功能的实现，利用本地和远方遥调来对有载调压分接开关进行操作，同时还要确保能够远距离实现对主变压器的测量和监控。

1.2 二次设备改造内容及要求

为了能够确保二次设备达到无人值守变电站运行的要求，则需要加快对其进行改造，改造工作主要以对控制回路改造为主。

在对控制回路进行改造后，需要其接线方式具有简单、可靠及无迂回的特点，需要对回路断线进行有效控制，即便在失去控制电源的情况下，控制回路也能够实现远方报警及对故障信号进行保留。对于部分变电所内保护回路单独设有熔断器的情况，在保证改造后，在保护回路直流消失后能够实现远方报警，自动投退重合闸装置。通过对重合闸进行遥控和当地操作后，重合闸电源应该能够自动投入和自动断开放电回路。自动退出重合闸电源后，重合闸会自动进行放电。当低频减载装置或是其他系统装置动作跳闸时，则需要自动闭锁重合闸，同时还要相应的改造中央信号装置，还要在改造过程中将遥控和就地路闸和合闸闭锁回路进行加装。

2 二次设备改造方案选择

2.1 断路器控制与继电保护合一的改造方案

对全部保护设备需要尽量做到保留，尽量将控制屏取消，在保护屏的适当备用位置安装断路器控制回路和控制设备。将全部光字牌信号、测量仪表和音响信号从控制屏上取消。可以增设一套远程终端设备RTU、本地工作站及LCD显示设备，以便于能够有效的满足当地操作的需要，同时还能够在改造期内满足监视的要求，同时还能够将有关一次接线图显示出来，实现对信息的测量。二次设备改造方案的实施，可以实现对二次回路接线的简化，不需要使用大量控制电缆，路中的触点也得以减少，能够有效的确保二次设备运行可靠性的提升。

2.2 只改造二次回路接线方案

在改造过程中，只对二次回路中的部分接线进行改造，原有的保护设备和控制设备则仍然全部利用，对部分继电器进行增加或是更换，确保能够更好的满足无人值守的要求。这种方案由于改造量较小，而且二次回路不会有大的变动产生，具有非常好的经济性，在电磁式继电器保护变电所具有非常好的适用性。

2.3 二次保护设备全部更新的改造方案

头台油田35kV源一联变电所建成于2001年，设备趋于老化，技术陈旧，2014年，按无人值守进行了技术改造，变电所一、二次及保护设备全部更新，选用国内较先进的综合自动化保护装置，实现了无人值守。

3 实现远方监控（遥控）

3.1 继电器的更新

在改造过程中，需要将保护及自动装置中的各类电磁型继电器更新为静态继电器，由于静态继电器由集成电路所构成，具有整定直观、功耗低、动作迅速及精度高的优点，同时将直流辅助电源加装到电流和电压继电吕中，利用电源监控灯即实现对继电器运行的监视作用，有效的确保了保护的可靠性和速动性。

3.2 远控和就地控制转换

远控和就地操作是改造过程中必然具备的功能，这有利于检修的顺利进行，同时也能够对一些突出事故的紧急处理提供一定的便利条件。利有具有远控和就地功能的切换开关来替换原来的KK控制开关，在无人值守变电所运行过程中，需要将运行或是备用状态的断路器置于远控的位置，远控则由监控中心实施。在检修进行时，停电设备则需要切换到变地位置，依照调度命令实行就地操作，检修完成后再重新切换回来。

4 实现信号的遥信

4.1 遥信的实现

需要将变电所内各类信号通过继电器触点来向远动遥信装置进行提供，确保遥信功能的实现，这样可以对变电所内事故及异常信号进行准确的反映。当变电所内任何一套保护装置动作或是异常时都需要启动变电所遥信事故总信号，从而能够起到及时提醒监控人员的目的，确保监控人员能够对事故或是异常情况进行灵活处理。所以需要将信号继电器进行全面更换，以静态集成继电器替换原有的信号继电器。

4.2 信号继电器的复归

信号继电器更换为静态继电器以后，其内部带有电动复归线圈。这样既可以通过信号继电器上的复归按钮就地复归，又可通过将所有信号继电器的电压复归线圈并联后与监控屏遥控执行屏上信号复归继电器常开触点串联起来，实现全所信号的遥控总复归。

5 计算机网络系统的防雷接地

为了实现对网络传输线路的安全防护，则需要安装浪涌保护器。在机房内得合同联合接地方式，将均压环或接地母排安装在机房静电地板下以便于起到等电位连接作用，需要将均压环或是接地母排连接到机房接地干线的等电位接地端子板上。机房内交流工作地（N线）、静电地、屏敝地、直流地、安全保护地、防雷地等直连到均压环或接地母排上。

6 结束语

通过对该变电所的优化改造后，有效的提高其变电运行的可靠性，确保了供电的质量，同时系统维护工作量也随之降低，工作人员工作效率得到提高，有效的实现了变电所自动化操作的目标。

参考文献

[1]荀堂生.变电二次系统实用技术[M].中国电力出版社，2010.

[2]于书文.变电站综合自动化原理及应用[M].中国电力出版社，2010.

[3]李祥超.防雷工程设计与实践[M].气象出版社，2010.