華能濟寧電廠的升壓站始建于上世紀七十年代，包括220KV、110KV、35KV三個電壓等級。采用的是48V弱電選測、選控系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)設備整體老化嚴重，改造前經常發(fā)生直流接地現象，運行存在較多的安全隱患，曾發(fā)生過絕緣擊穿誤合、斷開關的現象，嚴重地威脅著電廠的安全生產，而且一旦發(fā)生故障檢查起來非常困難，備品備件也很難購買。為了提高設備的健康水平，保障我廠的安全生產，2003年6月至2004年5月期間，將原系統(tǒng)進行了全面改造，新安裝了一套監(jiān)控及微機五防系統(tǒng)，該系統(tǒng)現在運行良好。 1 升壓站概況 濟寧電廠共有六臺機組，六臺主變壓器連接在三個電壓等級的母線上，220KV有8臺斷路器，110KV有12臺斷路器，35KV有10臺斷路器，斷路器操作均為弱電選控操作，一個電壓等級的斷路器公用一套48V弱電選控回路，由于系統(tǒng)整體絕緣老化，經常發(fā)生弱電直流接地故障，嚴重影響了安全生產。220KV的刀閘均為電動操作，設有刀閘模擬屏，可實現遠控操作，五防閉鎖為電氣回路閉鎖，因運行時間長，經常發(fā)生因輔助接點接觸不良而影響電氣操作及解除部分閉鎖的情況。110KV及35KV的刀閘均為手動操作，除部分安裝有機械閉鎖系統(tǒng)外，還安裝有一套五防閉鎖模擬屏，整套系統(tǒng)存在有五防閉鎖邏輯不嚴密等隱患，不能有效杜絕運行人員誤操作的發(fā)生。 2 監(jiān)控系統(tǒng)介紹 基于以上原因，我廠決定對原來的弱電系統(tǒng)進行改造。經過詳細的方案論證，最終選擇了南瑞繼保公司的RCS-9700綜合自動化系統(tǒng)。 2.1 整體方案 升壓站內原有三個保護室及一個主控制室，相距較遠，通過設計方案比較，最終確定在保護室內分別安裝監(jiān)控屏，在主控制室設工程師站，把監(jiān)控裝置采集的現場信息分別通過光纖上送至工程師站，工程師站把采集到的數據進行處理后再送至監(jiān)控微機，這樣就避免了從現場向主控制室敷設大量的二次電纜，減少了工作量及費用。 2.2 監(jiān)控裝置配置 根據升壓站內的不同開關單元，我們選擇了不同的測控裝置。單獨的斷路器單元選用的是RCS-9705A裝置，可完成開關的同期操作及開關單元的監(jiān)測工作；公用設備的測控選用的是RCS-9702A裝置，雙母PT及保護室內的一些公用裝置（母差及過流切機裝置）的信號均可接入該裝置；35KV的線路的電磁型保護結合改造全部更換為保護測控一體的RCS-9612B裝置；主變壓器的測控選用的是RCS-9703A裝置，可實現對變壓器油溫及分接頭位置等等的監(jiān)測。各監(jiān)控裝置在各自電壓等級的保護室內單獨組屏。 為解決在監(jiān)控系統(tǒng)的微機出現問題時無法操作的問題，在監(jiān)控屏上均安裝有斷路器就地操作按鈕，緊急情況下，通過使用微機五防的電腦鑰匙，可以實現斷路器的跳合閘操作。 2.3 通信系統(tǒng) 由于測控裝置均安裝在磁場較強的升壓站內，為提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力，在保護室內使用的是抗干擾能力較強的WorldFip現場總線，現場監(jiān)控裝置信息經過RCS-9782智能網關收集后，將電信號轉換為光信號經光纜上送至工程師站，工程師站內的光HUB將光信號轉換為電信號，經RCS-9881裝置轉換后送至三臺監(jiān)控微機及五防系統(tǒng)微機，整個站內的信息共享。通信網的硬件均為兩套互為備用，正常一套工作，工作網發(fā)生故障后，備用通信網自動轉為工作狀態(tài)，同時在監(jiān)控畫面上顯示故障信息，提醒運行人員注意。 2.4 遠動通訊裝置 為實現升壓站信息的上送，在工程師站配置了兩臺RCS-9698D遠動通訊裝置，可以將站內的信息轉發(fā)至調度部門，以便調度及時了解升壓站的運行狀況。 2.5 GPS對時系統(tǒng) 為保持整個監(jiān)控系統(tǒng)的時間一致，在三個保護室及主控制室安裝了4套GPS對時裝置，保證整個系統(tǒng)運行正常。 2.6 微機配置 為方便運行人員監(jiān)視操作，在主控制室裝設了兩臺高性能的Sun blade 2000作為SCADA微機，分別命名為scada 1、scada 2，配置18英寸液晶顯示器。scada1為主機，scada 2備用，主機出現故障時，系統(tǒng)自動切換至scada 2運行，不影響運行人員的監(jiān)控。在工程師站內放置了一臺Sun blade 2000微機供繼電保護人員進行系統(tǒng)維護。 2.7 SCADA軟件 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件有Windows和Unix兩種版本可選，Unix系統(tǒng)的病毒少，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，因此我們選擇了Unix版本。運行監(jiān)視畫面的基本操作和Windows系統(tǒng)相同，只是在初期建立數據庫和系統(tǒng)調試時比較麻煩，維護人員需要了解一些Unix操作系統(tǒng)的常用命令，不如Windows系統(tǒng)方便。但整個系統(tǒng)建成以后穩(wěn)定性較好，維護工作量很小，系統(tǒng)不容易出現問題。 2.8 工作電源 正常運行時監(jiān)控系統(tǒng)由廠用電源和UPS電源同時供電，中間設聯絡開關，任一路電源故障時不會影響整個系統(tǒng)的正常運行。 3、“五防”閉鎖系統(tǒng) 為防止運行操作人員在現場操作過程中發(fā)生五種惡性事故，專門配備了一套北京南瑞公司的WFBX微機防誤閉鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)由“五防”微機、電腦鑰匙、編碼鎖組成，從軟硬件兩方面對操作進行閉鎖。系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間實現如圖1所示的信息共享。 [align=center] 圖1[/align] 根據預先編寫的“五防”規(guī)則，由“五防”微機來判斷運行人員的操作是否正確，正確時則允許操作，否則閉鎖遙控微機的指令輸出，同時提醒運行人員正確的操作。微機“五防”系統(tǒng)可以適時反應現場設備工作狀態(tài)，不需要運行人員干預，操作完畢后只需將電腦鑰匙放回通訊座即可自動傳回現場數據，同時可以打印操作票，非常受運行人員的歡迎。 考慮到“五防”閉鎖系統(tǒng)的重要性，一旦主控制室的監(jiān)控微機發(fā)生故障，運行人員需要到就地進行手動操作，在就地安裝了五防閉鎖編碼片，只有現場設備的編碼與電腦鑰匙對應起來，電腦鑰匙才能將操作回路接通，允許運行人員操作，從而防止運行人員走錯位置誤操作。 圖2是隔離開關的五防閉鎖示意圖，CK為轉換開關，正常斷開操作回路，需要進行操作時接通，可以防止接點絕緣不好時隔離開關誤分合。正常操作時由監(jiān)控機遙控JK1、JK2來完成，操作是否正確由五防微機控制。就地操作時，須用電腦鑰匙接通五防閉鎖編碼片DS1、DS2，通過HA、FA按鈕操作。 [align=center] 圖2[/align] 在正常運行時，運行人員的任何操作均受到“五防”系統(tǒng)的驗證，只有合法的操作才被允許進行。在極特殊的情況下，運行人員可以在監(jiān)控系統(tǒng)微機上暫時解除“五防”閉鎖。 五防系統(tǒng)的微機放在監(jiān)控系統(tǒng)微機的旁邊，可供運行人員進行操作預演并將操作票下傳至電腦鑰匙，同時打印出操作票。 4、改造過程 在2003年6月至2004年5月間，利用秋檢和春檢的停電機會，對原來老廠的設備進行了改造。三期擴建的兩臺135MW的機組的升壓站部分也接入了監(jiān)控系統(tǒng)，整個改造工程在繼電保護班全體人員的共同努力之下，歷時約一年順利完成。 5、運行狀況 監(jiān)控系統(tǒng)改造工作完成以后，整個系統(tǒng)運行正常，軟硬件均沒有發(fā)生過問題，五防系統(tǒng)也經歷過了多次倒母線操作，防誤閉鎖功能較完備，運行人員普遍反映較好。以前經常發(fā)生的弱電直流系統(tǒng)接地現象也沒有了，減少了維護的工作量。 6、結論 升壓站監(jiān)控系統(tǒng)改造完成后，站內設備的監(jiān)視和操作方式與改造前有了一個質的飛躍，設備的安全穩(wěn)定運行有了可靠的保障，運行事實表明改造是成功的。