研制具备三遥功能的变电站自动排水系统_电力论

研制具备三遥功能的变电站自动排水系统
崔伟伟
【摘要】 变电站排水系统一直以来是依赖人工现场巡视检查，是实时监控系统的一个盲点，一旦排水系统出现设备异常或人员巡视不到位，将导致严重事故。本文对110kV阜宁变电站发生的一起由于人员巡视不到位，排水系统异常，导致电缆沟水位漫至10KV开关室，造成电源短路，装置误动跳闸停电事故实例进行了详细分析。根据分析结果，针对排水系统的运行状况，利用自动化专业技术进行完善、改进，最终研制出具备三遥功能的变电站自动排水系统。
【关键词】 三遥功能 自动 排水系统 研制

引言
随着电力技术的飞速发展，目前公司所有变电站（220KV\110KV\35KV）都已实现无人值班运行。调度、监控中心通过综合自动化系统实现对变电站所有设备的数据采集、运行监视与控制操作，然而在实际运行中我们却发现，承担连接一次设备和二次设备的电缆沟一直是我们的盲点。由于各类型电缆长期在水里浸泡，易造成绝缘降低、电源短路、接地等现象，进而引起电缆损坏、装置误动等事故发生，对电力系统安全运行形成极大隐患。
虽然各变电站都装有排水系统，但二十几个变电站需运行、操作人员驱车到现场逐一巡视检查水位，启动水泵，等水位回落后再停止水泵，巡视周期较长，如果将水泵长时间运行，水一旦抽干后，电机和水泵空转，又极易造成水泵电机烧坏，造成损失。目前变电站排水系统主要存在以下缺陷：
1）、不能及时发现变电站电缆沟水位异常及排水系统异常；
2）、完全依赖运行人员现场巡视、检查，生产效率较低；
3）、手动开启、停止水泵，操作时间较长，多变电站无法同时操作，带来安全隐患。

1 110KV阜宁变电站排水系统异常造成10KV装置误动跳闸停电事故案例分析
2008年8月27日，我县突降暴雨，公司110KV阜宁变电站电缆沟水位越限，操作人员到现场同时开启两台水泵，操作运行人员等水位回落后，认为已无安全隐患便到其它变电站巡视，凌晨2:00左右，一台水泵由于连续长时间运行线圈烧坏，排水能力降低，第二天凌晨7:00左右，电缆沟水已溢出到10KV开关室，由于水的浸泡，电缆绝缘降低，造成直流正电源及跳闸回路同时接地，引起10KV市二线路跳闸，这起事件虽未造成严重后果，但给我们如何在恶劣天气下对变电站实施全方位监控提出新的思考。

2 现有变电站排水系统运行模式分析
2.1 变电站排水系统工作流程现状

2.2 现有变电站排水系统存在问题
从上图可以看出，现有排水系统运行模式存在以下几方面问题：1）、不能及时了解电缆沟及排水系统工作状况；2）、操作人员需要检查每一座变电站电缆沟水位及水泵运行情况；3)、对全部变电站巡视时间较长；4)、一旦巡视检查不到位或者水泵出现异常未能及时处理，将造成严重后果；5)、完全依赖人工检查，生产效率低，带来其它不安全因素。

3 项目研制基础原理及应用分析
3.1项目研制原理
通过分析，我们认为要想满足实时运行要求，变电站排水系统需具备以下功能：水位越限自动远传报警功能；想实现在线监测及实时控制调节功能，缩短运行人员巡视、操作时间，可以参照现有的变电站综合自动化系统结构，根据此原理，绘制出变电站自动排水系统原理结构框图如下：

通过收集目前使用自动排水系统运行水平参数，确定水位监测数据与调度自动化系统遥测数据对应关系，最终实现精确控制电缆沟水位，实现排水系统运行情况在线检测；远方控制排水系统运行状态；实现信息共享，为状态检修提供决策依据。

3.2项目研制材料试验分析
3.2.1排水系统液位传感器
液位传感器基本选择要求：传感器需能准确反映变电站电缆沟水位状态；能将检测感收到的信息，转换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。通过市场调研对超声波传感器型、电极式、浮球式、压力型传感器等进行试验分析，发现压力式传感器稳定性好，满度、零位长期稳定性高，固态结构，无可动部件，可靠性高，使用寿命长，经济耐用。

4主要技术经济指标
可以实时地对公司所有变电站水位及排水系统运行情况同时进行监测，通过网络传输实现报警，在水位过高或过低时及时实现远方投入或退出排水系统。具备遥测功能：实现水位数值、排水系统运行状态在线监测；具备遥控功能：实现远程、实时控制、调节变电站排水系统。
具备三遥功能的变电站自动排水系统研制成功，彻底解决了运行、操作人员无法掌握电缆沟水位及排水系统运行情况的难题，同时还有两项技术成果：“给排水远程监控装置”，“一种电力系统防汛排水远程网络监控上系统” 已获得国家专利局专利。

5 结束语
该系统可以实时地对变电站水位及排水系统运行情况进行监测，通过调度自动化系统实现报警。减少了变电运行人员到变电所操作水泵的次数，降低了公司交通成本，提高了人员的工作效率，远方控制排水系统运行状态，精确控制电缆沟水位，保证系统安全运行，实现信息共享。随着我省无人值班变电站改造正向220KV及以上电压等级延伸及无人值班变电站运行要求越来越高，该系统的应用前景广阔，非常值得在运行220kV及以上变电站进行推广。

参考文献
[1] 张惠刚.变电站综合自动化原理与系统.中国电力出版社.2004.
[2] 张永飞.可编程控制应用技术.中国电力出版社.2004.
[3] 胡松涛.自动控制原理.电子工业出版社.2009
[4] 杨克泉.排水系统与自动化工程技术规程. 建筑书店出版社.2008
[5] 赵化启.电气控制与可编程控制器.电子工业出版社.2009