变电站综合自动化培训系统_变电站综合自动化实训

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变电站综合自动化培训系统的研究

摘要：变电站综合自动化培训系统，模拟了真实的综合自动化变电站的工作环境，可进行变电站综合自动化系统和微机保护装置的安装调试及运行维护方面的培训。

关键词：一次系统物理模型 变电站综合自动化培训系统

引言

变电站综合自动化技术已经普及，它是将变电站的二次设备(测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机控制技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、微机保护以及与调度通信等综合性的自动化功能。

由于变电站综合自动化系统和微机保护装置，替代了传统变电站中的控制台和继电保护装置。为进行变电站综合自动化系统和微机保护装置的安装调试与运行维护及二次回路接线等方面的专业知识、相关技能的培训，研究开发一套“变电站综合自动化培训系统”显得尤为重要。

一、变电站综合自动化培训系统的设计方案

一次系统由物理模型构建了一个典型的220kV变电站，一次系统的每一个设备都有相应的物理模型，提供了变电站综合自动化系统所需的电气量和开关量、操作控制的开关设备。

可模拟变电站正常运行，由监控系统进行监视、测量、控制。

一次系统物理模型可模拟变电站线路、母线、变压器的各种故障，与微机保护配合，可进行保护动作分析和故障录波。

一次系统物理模型正常运行加三相380V电压，分为8个实验台。每个实验台有相应的一次系统图，按照培训内容可以分成5个独立小系统。

1．变电站一次系统物理模型构成模拟220kV实验系统：此系统由三个实验台联合构成，包括220kV线路A实验台和220kV线路B实验台、220kV双母线实验台。220kV线路设置分相操作的断路器，实现微机保护的综合重合闸功能。

⑴220kV线路、母线实验台

220kV两条线路（每条线路分别由3组电抗器模拟）分别在线路首端和末端处各设置一个故障点,可模拟各种类型、瞬时或永久性故障，与保护的综合重合闸配合可实现单跳单重、三跳三重。线路A按照高频通信的微机保护RCS902配置模拟元件、线路B按照光纤通讯的微机保护CSC103B配置模拟元件。

220kV双母线实验台，可分别在两条母线设置相间和接地故障，可以为母差保护提供实验条件。⑵110kV实验系统

此系统由110kV线路A实验台，110kV线路B实验台联合构成。

110kV两段母线，每段母线有两条串联型出线，两条出线共设4个短路点，均可设置各种类型故障，可以提供两条线路阶段式保护的动作条件和备用电源自动投入装置的实验需求。两个实验台均装设绝缘监察继电器，可以模拟系统有接地故障时的状况，并能发出接地预告信号。

⑶变压器实验系统

本实验系统用一个实验台。模拟主变压器由三台单相三卷变压器组成，接线方式为YN，yn。变压器绕组内、外可设短路点，模拟各种类型故障。

一次系统图绘制在实验台前面板上。操作把手装在系统图的相应位置上。系统的故障点有明显的标识，由开关设置模拟系统各种类型的故障，并以闪光信号形象地显示出短路点和短路类型。变压器实验系统的功能有：变压器接地故障、匝间短路、相间短路实验。

一次系统图绘制在实验台前面板上。断路器的控制开关装在系统图的相应位置上。系统的故障点有明显的标识，由开关设置模拟系统各种类型的故障，并以闪光信号形象地显示出短路点和短路类型。

2．模拟断路器和隔离开关

220kV线路保护有综合重合闸功能，220kV线路设置分相操作断路器。其他位置设置三相操作的断路器及隔离开关。

断路器可以在本实验台操作，也可以由保护测控装置或综自系统遥控操作。实验台上设有操作切换开关。系统中有表示断路器、隔离开关位置的红绿灯。分相操作的断路器分相设置。

就地操作时，实验台上设有与实际系统具有相同功能的控制开关，可以独立实验跳合闸功能。操作时配有红光、绿光、闪光、平光灯光信号。实验台所用的控制开关与现场完全一样，具有预跳、跳闸、跳后、预合、合闸、合后几个位置。

实验台上设有保护装置所需要的断路器压力异常接点，压力异常时能够闭锁相关操作。能够与保护的操作箱配合，保证跳闸、合闸电流的一致。实现自动合闸、跳闸。断路器的主触头容量满足短路电流要求。

表示断路器、隔离开关位置的辅助触点，送到系统模拟屏和（测控装置）监控工作站上，提供所需的开关量。

综合自动化的监控系统图、马赛克模拟系统图与实际开关设备的状态保持一致。3.二次系统的配置

该培训系统配置了广泛应用的变电站综合自动化监控系统、测控装置、继保工程师站、远动工作站、CSC系列和RCS系列微机保护装置等。

220kV线路、母线、变压器配置相应的微机保护装置和故障录波装置。

110母线分段断路器装设微机备自投装置，负荷出线装设微机线路保护、测控、低周减载、自动重合闸一体的保护装置。

二、培训系统的主要功能

一次系统的物理模型，与变电站综合自动化监控系统、远动工作站、微机保护装置共同构建一个变电站综合自动化系统的实际工作环境。

该系统具有以下培训功能：

⑴变电站综合自动化系统安装调试及运行维护；

⑵微机线路、母线、变压器保护装置的安装调试及运行维护；

⑶微机备用电源自动投入装置、微机故障录波装置、测控装置的安装调试及运行维护； ⑷变电站二次回路接线及检查。

三、结论

该培训系统营造了一个真实的变电站综合自动化系统，模拟了真实的综合自动化变电站的工作环境，可进行变电站综合自动化系统和微机保护装置的安装调试及运行维护方面的培训。定会为网公司高技能人才的培训发挥重要作用。