ACS TP на подстанции, автоматизация на трансформаторни подстанции
Автоматизирана система за управление на процесите (APCS) — набор от хардуер и софтуер, предназначен за автоматизиране на управлението на технологичното оборудване.
Подстанция за автоматизирана система за управление на процесите (APCS) — система, която включва както софтуерен, така и хардуерен комплекс (PTC), който решава различни задачи за събиране, обработка, анализ, визуализиране, съхраняване и прехвърляне на технологична информация и автоматизиран контрол на оборудването трафопости съответните действия на персонала за контрол и оперативно управление на технологичните процеси на подстанцията, осъществявани в сътрудничество със софтуерния и хардуерен комплекс.
Като се вземат предвид сложността и отговорностите на различните управленски функции, създаването на AC подстанция TP се извършва на етапи, като се започне с по -малко сложни и отговорни: оперативен контрол, автоматично регулиране, релейна защита. Напълно завършена система за управление на подстанция се нарича интегрирана система за управление на подстанция.
ACS на подстанцията включва следните функции:
Оперативно управление — събиране и първична обработка на дискретна и аналогова информация, формиране, актуализиране, актуализиране на базата данни, регистриране на аварийни ситуации и преходни ситуации, фиксиране на факта и времето на издаване на команди за управление, отчитане на електроенергията, доставена на потребителите, прехвърлена към съседни електроенергийни системи или получена от тях, информация за показване и документация за експлоатационния персонал, наблюдение на текущите стойности на параметрите на режима, определяне на продължителността на допустимите претоварвания на трансформатори и друго оборудване, наблюдение на продължителността на работа на оборудването в тежки условия (с претоварвания), наблюдение на качество на напрежението, наблюдение на работата на трансформатори и друго оборудване, регистриране на състоянието на оборудването, определяне на ресурса на трансформаторите (за изолация и за електродинамични влияния) и превключващо оборудване,
В допълнение, определяне на експлоатационния живот на превключвателите на превключватели на натоварване на трансформатори, мониторинг на състоянието на изолация с високо напрежение, анализиране на аварийни ситуации, мониторинг и управление на консумацията на енергия, автоматично съставяне на формуляри за оперативно превключване, наблюдение на състоянието на експлоатационните текуща мрежа, наблюдение и оптимизиране на работата на компресорния блок и системата за подаване на въздух на прекъсвачи, наблюдение на охлаждането на трансформатори, контрол на състоянието на автоматичната пожарогасителна система, контрол на комутационното оборудване, определяне на разстоянието до мястото на повреди по електропровода, автоматично поддържане на дневния запис, формиране на телеизмервания и телесигнали и предаването им до контролните помещения на горните нива на управление, изпълнение екипи за дистанционно управление комутационни устройства и устройства за управление, организацията на необходимите комуникационни и контролни канали с диспечерски пунктове и оперативни полеви екипи,
Автоматично управление — управление на напрежението и реактивната мощност, контрол на състава на работещите трансформатори (оптимизиране на броя на работещите трансформатори според критерия за минимални загуби на активна мощност), контрол на натоварването в аварийни режими, адаптивно автоматично затваряне и превключвател за автоматично прехвърляне,
Релейна защита — релейна защита на всички елементи на подстанцията, диагностика и изпитване на релейна защита и автоматизация, адаптация на релейна защита, анализ на действието на релейната защита чрез сигнализация, излишък на повреда на прекъсвачите.
Цифровата технология на подстанцията осигурява следните предимства:
- увеличаване на надеждността на всички контролни функции поради автоматична диагностика на системата и разширяване на възможността за използване на целия обем първоначална информация,
- подобряване на контрола върху състоянието на оборудването на подстанциите,
- намаляване на излишъка от вериги и информация, необходима за осигуряване на определено ниво на надеждност,
- увеличаване на възможностите за достоверност и коригиране на първоначалната информация поради наличието на достатъчно голямо количество излишна информация,
- увеличаване на количеството информация, което позволява на системата за управление да взема по -информирани решения, —
- способността за внедряване на адаптивни системи за релейна защита и управление,
- намаляване на общите разходи за набор от технически контроли,
- възможността за използване на нови прогресивни технически средства (високоточни сензори, оптични системи и др.).
Почти всички разработки имат общо използване на многокомпютърни разпределени комплекси, базирани на структурите на локални компютърни мрежи като техническа база на APCS от подстанции. Микропроцесорите, включени в тези комплекси, изпълняват различни технологични и спомагателни функции, включително комуникация между подстанцията и контролната зала.
Функциите за управление на подстанции, които са автоматизирани с помощта на микропроцесорна технология, включват:
- събиране и обработка на информация,
- показване и документиране на информация,
- контрол на измерените стойности извън установените граници,
- прехвърляне на информация към висшето ръководство,
- извършване на прости изчисления,
- автоматично управление на оборудване на подстанции в нормален режим.
Най -високите изисквания за надеждност и скорост се налагат на устройствата за релейна защита и аварийно управление. Повредите на микропроцесорните системи при изпълнение на функции на релейна защита и автоматизация на аварийно управление трябва да бъдат практически изключени.
Системата за диалог трябва да осигурява комуникация с APCS на различни потребители: оперативен персонал, за който се използва най -простият, близък до естествения език на комуникация, специалисти в областта на релейната защита и автоматизацията при аварийни ситуации, извършване на настройки, проверка и промяна на настройките ( по -сложен, специализиран език за комуникация), компютърни учени (най -трудният език). С помощта на автоматизираната система за управление на процеса се следи следното: състоянието (включване-изключване) на експлоатационното оборудване, текущите стойности на стойностите в сравнение с установените допустими граници, експлоатационните възможности на органите за управление (оборудване за комуникация, релейна защита и авариен контрол), допустимата продължителност на претоварване на трансформатори и електропроводи, разликата в съотношенията на трансформация, включена при паралелна работа на трансформатори.
Функциите за автоматично управление в нормален режим включват: включено регулиране на напрежението автобус на подстанция чрез промяна на трансформационните съотношения на трансформатори, включване и изключване на кондензатори, оперативно превключване съгласно дадена програма, блокиране на разединители, синхронизация, изключване на един от паралелните работещи трансформатори за намаляване на общите загуби на мощност в режим на ниско натоварване, автоматизиране на показанията за отчитане електромери.
Управляващи функции на ACS TP на подстанции в аварийни режими включват релейна защита на елементи на подстанция, CBRO, автоматично повторно включване на електропроводи, автоматичен превключвател за прехвърляне, изключване и възстановяване на товара. С помощта на микрокомпютър са внедрени адаптивни системи за автоматично повторно затваряне на електропроводи и шини, които осигуряват: променливо време закъснение (пауза без ток), като се отчита тежестта на предишното късо съединение, изборът на елемент за подаване на напрежение към автобусите на подстанциите,оставащ без напрежение (според минималното ниво на тока на късо съединение в случай на продължително увреждане, според максималната стойност на остатъчното напрежение в шините на подстанцията, от която се подава напрежение и т.н.), промяна на забавянето във времето , изключване на автоматичното повторно затваряне в случай на повтарящи се повреди по електропровода, причинени от тежки метеорологични условия, алтернативно затваряне на фазите на прекъсвача с дву- или трифазно късо съединение към земята (първо, прекъсвачът на един на повредените фази се включва, а след това, в случай на успешно автоматично затваряне, превключвателите на другите две фази), като по този начин се намалява тежестта на аварийното смущение в случай на неуспешно автоматично затваряне.