CSC2000综合自动化系统在变电所的应用

蔡广林湖南省资兴市地方电力集团公司(423400)
　　
　　摘要本文主要介绍了CSC2000综合自动化系统在新区110kV变电所的应用，并就新区变电所如何实现无人值班，提出下一步应做的工作。
　　关键词CSC2000变电所综合自动化应用
　　1　概述
　　新区110kV变电所座落在资兴市新市区境内，是即将兴建的程江口(装机2×1250kW的并网点)，担负着城区生活及主要市办工矿企业负荷供电任务。从诸多因素来看，新区变电所的建设及所起的作用、意义都十分重大，因此，我们按无人值班变电所的要求，作为窗口变电所来建设。在设备无油化、布置清晰化、建筑美观化、场地绿化化等方面都进行了新的尝试，并采用了目前国内较先进的四方公司CSC2000变电所综合自动化系统。
　　2　变电所基本情况
　　主变压器两台总容量40000kVA，型号为SFSZ7-20000/110有载调压变压器；110kV间隔6个、35kV间隔8个、10kV间隔8个；工程分期实施，近期规模如下：
　　2.1　设有载调压主变压器1台，容量为20000kVA，型号为SFSZ7-20000/110。三绕组电压等级为110kV/35kV/10kV，其容量比为100/100/110。
　　2.2　主变压器35kV进线间隔一回，连接于主变压器和现有35kV变电所主母线之间，原有35kV出线4回。
　　2.3　110kV间隔4个，其中110kV母线分段兼旁路母联间隔占2个，出线间隔2个，分别对应于联网和程江口电站。
　　2.4　主变压器10kV进线1回连入现有10kV供电母线，10kV出线4回(现有)。
　　3 变电所综合自动化实施的指导思想
　　通过模拟量，状态量的采集、管理、统计，准确真实地反映现场设备实际运行情况，以比较完善的“四遥”功能，为值班人员创造如临现场的运行条件，并达到各类设计技术规范的要求。
　　4　CSC2000变电所综合自动化系统
　　CSC2000变电所综合自动化系统，按分层分布式的设计指导思想，把系统分为变电所层和间隔层，采用模块化结构，间隔层装置一一对应于所内一次设备(如一台主要变压器间隔、一条出间隔)，对35kV及以下电压等级，装置分别安置在各开关柜上，且集保护、测量、控制、远动、通信等功能于一体，各装置相互独立，独立完成各自功能，仅仅通过所内通信网互连，以实现各装置相互间的通信以及同变电所层的当地监控装置，远方监控装置及工程师站的通信。
　　4.1　新区变电所CSC2000的系统配置
　　新区变CSC2000的系统配置图1。
　　4.1.1　所内通信网用双绞线敷设而成总线形网，考虑变电所二期工程及远期规模，能够很灵活地在网上增加各间隔层装置；
　　4.1.2　当任一部分装置有故障时只影响局部的可靠性；
　　4.1.3　所内二次电缆大大减少，使安装、维护工作量简化并节省投资；
　　4.2　所内通信网
　　4.2.1　CCS2000系统采用总线形网，其主要优点有：
　　4.2.1.1　网内各楼层地位平等，任意两节点之间可以直接通信，可设置多个主站。新区110kV变电所设有当地监控主站1个，远动主站2个(扩频通信和载波通信各一个)，工程师站1个。
　　4.2.1.2　组态灵活、扩展性好、网上增加或减少接点非常方便，任一接点的投入或退出都不影响其他接点的正常通信；站增接点可以设在任意地点，原有接点移动集团不经网络初始化文件作任何改变；特别重要的是，对继电保护动作等重要信息设有优先权，在最短的时间内及时响应。
　　4.2.1.3　可靠性高，总线形网不像星形网那样有一个中央控制接点而形成可靠性的瓶颈，也不像环形网那样，每一条信息都通过多个接点的转换，中间任一接点失效应会中断通信同时，总线形网对全网通信中断的两种可能情况也给予了充分考虑：
　　其一，每个接点都采用耐磨型的脉冲变压器隔离，使网络的总线为无源的电缆，从而大大降低了总线上的故障几率，同时也大大提高了通信网的抗干扰能力。
　　其二，每一接点网络连接处采用一小型继电器，能在检测到该接点异常时自动脱离网络，从而避免了由于该通信媒介而使全所通信中断的可能。另外，在双绞线敷设时，用PVC管穿管保护，避免了双绞线的侵蚀及小动物的损伤。
　　4.2.2　网络的通信媒介
　　CSC2000系统可用光缆和电缆作为通信媒介，新区110kV变电所采用了对称双绞线电缆，同光纤相比，电缆可任意支接而连成总线，且造价低，施工和维护方便，除110kV装置及公用部分安装在控制室内，35kV装置安装在各自的开关柜上，距离不是很远，完全能满足双绞线在300m范围内正常通信的要求，况且，双绞线在网络中仅仅是无源电缆，较好地解决了抗干扰问题。因此，双绞线用作通信媒介比较适中，从投运至今已近几个月，运行情况基本稳定。
　　4.2.3　媒介占有控制方式
　　CSC2000系统采用CSMA/CD(载波监听多路访问/冲撞检测)的控制方式，即各接点在发送信息之前先侦听总线是否空闲。如果空闲就发送的“先听后讲”的竞争方式，并采用随着网络的繁忙程度自动调整随机等待时间，使2个及以上等待发信的接点在发现网络空闲时发信，避免引起冲撞，同时，为了提高发现冲撞率，采用了若在某一接点发现网上不仅有自己的信息，还有别的信息时就停止发送。过一个随机时间后再竞争的方式。
　　CSMA/CD是网上各接点共同遵守的通信原则，它有效地减少了信息冲撞机会。
　　4.3　装置功能及应用
　　4.3.1　CSL-216装置用于35kV及以下电压等级的出线间隔集保护、控制、测量、通信。在实施中，我们在该装置上安装了本出线间隔内断路器，隔离开关小车的位置状态，远方操作闭锁(开头柜上装有远方/就地切换开关)等遥信量6个；一相电流，有功、无功功率，有功、无功电能等遥测量5个；开关及各种保护压板的遥控量等(包括ZCH和DPJH)7个。
　　4.3.2　CSL-164B装置用于110kV线路保护，除具有距离、零序、三相一次重合闸外，还有共用的故障录波插件，并执行和反应保护压板的遥控、遥信及保护定值区切换的遥调命令。
　　4.3.3　CSL-231A装置用于110kV主变压器保护，其保护配置与常规保护相同。但它是一个多CPU保护、CPUI用于主保护(差动)，CPU2～4分别用于高、中、低侧后备保护，且配有专用的故障录波插件，能反映保护压板的投退状态，并执行保护压板的遥控和保护定值区切换的遥调命令。实施中，我们配置了两套CST-231A，一套用于主保护，另一套用于后备保护，这样，既满足了主保护与后备保护完全分开的反措要求，又能互为备用。
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