淺議特高壓變電站通信屏柜布局

淺議特高壓變電站通信屏柜布局

　　論文關鍵詞：特高壓變電站　通信屏柜　設計　布局

　　論文摘要：特高壓變電站通信屏柜的布局應以變電站終期設計為依據，遵照信號流程最簡化、統一性和特殊性統籌兼顧的原則，按信號流程布置設備，讓環節最簡化并使承載主要信號纜線走線最小，同時盡可能避免較差，以及最大限度地減少交叉。

　　1、關于信號設備的分層分區

　　對整個特高壓變電站通信系統來說，安全自動化四最為關鍵的部分，也就是要確保線路繼電保護信號的有效傳輸，按照重要程度，1 000kV和500kV是線路保護信號傳輸的重點。如果依據特高壓變電站500kV線路12回、1 000 kV線路8回的設計，在16路1 000kV線路信號傳輸業務，在遠動通信室一般是配置4套1 000kV光傳輸設備以及16套1 000 kV線路遠方接口設備。按照類似的道理，在相應的遠動通信室也要與之相適應地配備4套500kV光傳輸設備以及24套500 kV線路遠方接口設備。借鑒光傳輸網，在骨干層僅執行同層光交叉以及向下光接入功能;在匯聚層僅執行向上光接入以及向下電接入功能;在接入層僅僅執行向上電接入以及其他功能的經驗。以此把特高壓變電站所承載的主要信號分層分區配置。

　　2、通信屏柜布置

　　在完成通信號設備分層分區配置之后，要充分考慮特高壓變電站中最關鍵和最重要的線路保護信號傳輸業務，可以把線路保護專用光端機以及線路保護接口設備一起設置在1 000 kV或500 kV的保護室。

　　一是配置線路保護專用的匯聚層155/622M光端機后，在光傳輸設備屏內還應配置2個8系統數配，2個DC/DC(-220V/-48V)電源變換器以及1個光配;二是A-1-1光端機和B-1-1光端機之間互為冷備用、A-2-1光端機和B-2-1光端機之間同樣影視互為冷備用的。如只分配給1個AUG時隙，那么TUG3(1)所以分配的8個時隙可以并下8個2M支路到數配的下端口，4套接口設備的2M線接到數配背面上端口也成為奇數端口。TUG3(2)分配的8個時隙可以并下8個2M支路到另一個數配的下端口作為冷備用。在B-1-1光傳輸設備屏和A-1-1光傳輸設備屏用2 M跳線，一旦A-1-1光端機出現故障，可以打開A-1-1光傳輸設備屏的數配三通，將2 M跳線跳接在上端口，同時打開冷備用設備的數配面板三通，把2 M跳接在數配下端口，只要2個變電站進行同時操作就可以實現。

　　3、電源以及通信監控設備配置

　　因為線路保護專用光端機以及線路保護接口設備都完成了前置工作，被前置在1 000kV或500kV的保護室，所以應在每個線路保護專用光端機屏中配置DC/DC電源變換器，并提供光端機的保護接口設備使用。在遠動通信室可以配置3套高頻開關電源系統。信息網絡交換機以及眾多網管設備的電源可從遠動專業的逆變電源饋電屏提取，在通信屏隊列里配置交流配電屏，用來給信息網絡交換機以及網管設備提供電源。對通信電源信息可以采用軟采集方式，用通過軟件完成協議轉換。

　　4、設計中考慮的幾個問題

　　4.1端子排設計

　　典型的屏柜設計中端子排編號應按照單元分段集中的原則進行，按自上而下的原則對交流電流(電壓)回路、操作正電源、信號輸出回路以及高頻通道進行排序。屏柜中裝置間的聯系都應通過端子排的轉接來實現，避免各裝置間的相互干擾，并使端子排設計更加緊湊和簡潔。

　　4.2關于跳閘回路雙重化

　　為了深入貫徹國家電網公司關于防止生產重大事故的要求,屏柜設計可采取帶有雙跳閘線圈的分相操作箱，同時在其每組跳閘回路中設置一組直流電源開關。針對雙重化配置的線路保護，可以將每套保護只引出一付跳閘接點到跳閘線圈，而不是每套保護都引出兩付跳閘接點，這種方法不僅可以保護跳閘回路雙重化，有能夠避免交叉重疊而使回路過于復雜。

　　4.3光纖保護旁路的切換

　　在旁路斷路器代線路運行的情況下，和高頻保護切換方式一直，只是需要把光纖接口裝置切換到旁路，就能夠構成旁路光纖允許式距離保護。該方式對各種情況有著廣泛的適應性。

　　4.4遠方復歸收發信機

　　在過去應用LFP系列保護中，復歸收發信機僅能由運行人員通過屏上復歸按鈕實現。因為每天都需要測試高頻通道是否完好，造成現場運行人員手動復歸收發信機的工作量相對較大。因此保護需要增加了遠方復歸收發信機接點。在優化設計中，可將接點和柜上手動復歸收發信機按鈕并接，復歸收發信機能夠由運行人員通過工作臺經保護裝置實現。

　　4.5旁路時非全相保護

　　過去在旁路代主變壓器運行時，通常不能切換至旁路。優化設計中可在旁路設計時，考慮使用旁路保護柜失靈起動裝置的非全相保護，從而實現旁路代主變壓器運行過程中具有非全相保護條件。

　　4.6和綜合自動化站配合

　　屏柜應按綜合自動化站方式加以考慮。遠方、就地切換開關并不能裝設在線路保護柜上,而是應當裝設在線路測控柜上。此外，因為綜合自動化站采取的測控柜只能提供手跳和手合接點所以在操作箱中要增加了雙位置中間繼電器。

　　4.7應便于維護和診斷

　　運行控制工具對前置系統各個節點、各環節的運行狀態進行監視，同時應能夠對其進行停止、刪除、恢復等各種運行方式的實際控制。報文監視工具也可以同時對多個運行的通道的收發信息進行實時監視，應能截獲存儲在文件中,以進行報文的具體分析。系統運行管理子系統負責要維護這些進程的啟動運行和狀態監視，在這些進程一旦出現異常時，系統要立即啟動故障恢復機制，保證系統的正常運行。

　　此外，超高壓變電站中還有諸如遠動、通信、信息3個專業的有調度的自動化問題。當前，有很多調度機構以及樞紐變電站監控室已實現了調度席位的非計算機主機化，也就是把傳統的調度計算機都移到服務器屏之中，在調度席位桌面上僅僅放置顯示器、鍵盤等外設，外設通過延長器和主機相聯。如計算機的數量較多，可以在服務器屏內安裝軟切換KVM。調度席位去主機化，能夠從根本上解決長期存在的主機散熱問題，調度席線纜眾多、電源保障等等相應的問題也迎刃而解。

　　5、結論

　　超高壓變電站還有其他容易忽略的細節問題，包括信息系統和綜合布線系統的設計等等。對于這些問題，應依據國家電網公司關于指揮體系建設的有關要求，組建好相應的應急指揮室，把生產調度會議電視系統也有機的結合起來，對設備、環境、電源等進行統籌的考慮，不斷總結經驗，不斷完善改進，努力把布局設計精確到每一個末端環節，最大限度地給確保便捷性和簡單性，保證運行維護的可靠性。

　　參考文獻

　　[1]樊陳，陳小川，馬彥宇，等.基于IEC61850的變電站配置研究[J].繼電器，2007(8)：41-44.

　　[2]鄭怡雯，陳軼瑋.數字化變電站通信網絡方案[J].新視點，2008(27)：11-13.

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