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摘要：kV变电站分期分批进行了无人值班监控方案改造。无人值班改造的周密与否决定着变电站能否安全运行，因此在改造中必须精心策划，重点做好以下改造工作。
关键词：遥控；监控系统；改进
1?完善四遥功能
有人值班变电站中一般具有遥信、遥测功能，但不具备遥控功能，其遥信、遥测功能只是为调度自动化服务。因调度所关注的遥信量相对较少，而无人值班后监控值班员对变电站运行情况的判断和处理就全部依赖监控系统，所以在无人值班改造中要充分考虑所采集的信息全面、够用，也要考虑遥控、遥调点的实用性，保证能够及时发现异常，及时处理异常和事故，尽可能减少值班员在变电站和监控中心间无谓的往返。
1.1?遥信的完善
对遥信的调整原则是实现远方对异常和事故的判断，为此需增加如下遥信项目。
（1）线路（旁路）单元：隔离开关位置信号、断路器操作机构异常信号、断路器控制回路断线信号、保护装置异常信号、交流回路断线信号、收发讯机（光端机）装置异常或通道告警信号（220kV）、重合闸动作信号、断路器三相位置不一致（220kV）、SF6气压低、SF6低压闭锁、油泵频繁启动（越限报警）、远方/就地控制信号、小电流接地信号（35kV及以下）、单元事故总信号。
（2）主变单元：冷却系统异常信号、冷却器全停信号、控制回路断线信号、主变油位异常信号。
（3）中央信号：预告总信号、直流接地信号、直流装置异常信号、35，10kV系统接地信号、PT二次回路异常信号（计量、同期）、故障录波器动作信号、故障录波器异常信号、低周减载装置动作信号、低周减载装置异常信号、站用电源自投装置动作信号、备用电源自投装置异常信号、站用电系统异常信号、消防装置动作及报警信号、消防装置异常信号、远动及通讯装置异常信号、控制方式由遥控转为当地控制的信号、防盗报警信号、GIS设备的有关信号。
以其中2个信号为例：
（1）小电流接地信号是在改造中加入的，某变电站在改造后发生35kV单相接地，而监控系统在延时数小时后才发出小电流告警信号，事后分析该信号为遥测越限信号，在系统中处理的优先级远低于遥信信号，当大量信号产生时，有可能产生延时和漏发现象。故加装3U0接地监视继电器，采用其硬接点为小电流告警信号。
（2）单元事故总信号。值班员正常要监视十几个变电站，如果发生事故，要靠监控系统及时推出事故画面，而这依赖于单元事故总信号。在改造时尽量采用硬件实现事故总信号。对于110，220kV保护，在分合闸回路中加装双位置继电器，利用位置不一致原理实现事故总信号；对于35kV及以下保护，一般采用四合一装置。
事故总信号对值班员及时发现和处理事故起到了关键的作用。
1.2?遥测的完善
遥测是判断站内运行情况的重要根据，为了采集尽量充足和合理的数据，对遥测主要增加了以下内容：220kV开关（三相操动机构）电流增加至三相；采集母线三相电压；分段、母联电流；直流电压；变压器油温；站用变低压侧三相电压。
遥测的完善已经收到了明显的效果：某220kV变电站在改造后，进行倒闸操作时，发生拉开一220kVLW6型开关后，开关位置指示都在拉开状态，值班员在检查时发现一相电流不为零，经查为单相连杆拉断，从而避免了一次带负荷拉刀闸的恶性误操作事故。
1.3?遥控和遥调的完善
由于对电压质量的控制要求越来越严格，需频繁对主变分接头进行调节，在多变压器的站中，这将伴随变压器中性点接地刀闸的频繁操作，故结合改造，实现了主变中心点接地刀闸的遥控。
为了方便检修和调试，防止误控开关，在每个开关上安装了远方/就地切换开关，只有切至“远方”位置时才能进行遥控。
由于市政工程造成线路工作频繁，而值班员需频繁进行重合闸、过流保护、备自投等的投切工作，为这些工作频繁往返变电站显然不合算，故对大部分保护实现了以上功能的远方投退。
2?装设安全视频监控系统
无人值班后，站内的防火防盗工作重要性凸显，变电站安全视频监控系统集智能的防盗、防火、辅助巡视、事件记录和管理等功能于一身，为无人值班变电站的安全运行提供了重要技术手段，公司在所有220kV变电站改造中安装了该系统。系统包括摄像机等监视设备，红外对射、红外双鉴、高分贝声光告警装置等防盗设备，以及主机及数据采集和控制单元。主要在围墙配置红外对射，在主要出入口配置红外双鉴，在主建筑或者围墙上装设高分贝声光告警装置，并且对灯光进行控制。通过主机实现图像的压缩和远传、告警和连动、图像的记录、与消防主机互联。值班员可以在监控中心对变电站进行可视化监控。如现场有非法侵入，可以按照预先的设定进行联动：如将一个或者多个摄像头转向告警点，开启灯光，进行录像，鸣响警笛，对入侵人员进行吓阻，同时在监控中心计算机上推出该点画面，并发出告警音响提示值班员有情况发生，进行监控。也可对火警动作的区域实行联动录像。消防系统与视频监控的有机整合有利于及时判断火情的真伪，减少值班员冲到现场进行判断的不必要劳动，为及时组织救火节约时间，现场的录像也可作为事故及原因分析的辅助依据。
3?提升数据通信处理能力
为提高与220kV变电站数据通信的实时性、信息传输容量、扩展性和可靠性，在改造中应用了IEC60870-5-101，103，104电力实时数据传输规约。并采用网络通信（103，104）和常规串行通信（101）两种方式自动切换，来保证信息传输的可靠性、正确性、唯一性和一致性，并依靠成熟、可靠、快速的自愈光纤通信网络，充分发挥新型通信规约传输容量大、功能丰富、实时性强等优势来克服和解决系统实时性的瓶颈问题。
4?改进计算机电源系统
改造时，有一批设备要使用交流电源，如后台机、通信主机、网络设备等，如果对这些设备断电的话，将造成变电站失去监控，历史数据丢失，所以这些设备都要求不间断供电。传统的电源都采用UPS，但实践证明，由于UPS的电池得不到及时的维护，电池的容量在1～2年后将大幅度减少，在市电失去后，不能保证供电时间。故在改造中，经过对站用蓄电池容量验算后，安装了在线式逆变电源。在运行中还严格要求非重要负荷不能接到逆变电源上，保证了这些重要设备的不间断供电和切换。
5?对一、二次设备进行改造
无人值班同样需要稳定可靠的设备，只有可靠的设备才能使值班员免于疲于奔命，有充裕的时间进行监控、操作和设备异常、事故的处理。结合改造工程，对一些一次设备进行了技改和大修，主要对开关进行了无油化更换。改造以后，公司110kV及以上开关的无油化率达到了100%；在原运行的保护中，还存在一批电磁型和晶体管、集成电路保护，其运行寿命已接近设计值，又不能实现通信功能，很难和变电站计算机监控系统相连，且这类保护维护校验复杂，费时费力，经过技术经济比较，对于这些保护一般都进行了更换，35kV及以下保护都更换为四合一保护，110kV保护更换为微机保护加数字测控装置。
6总结
在220kV变电站无人值班改造中，对现有四遥功能进行完善，装设安全视频监控系统，完善通信处理功能和电源系统，并进行大面积的一、二次设备改造，大大提高了设备运行的可靠性，减少了运行值班员的工作量，为真正实现无人值班，为变电站的安全可靠运行打下了基础。