探析特高压变电站通信屏柜布局

论文关键词 特高压变电站通信屏柜设计布局

论文摘 要 特高压变电站通信屏柜的布局应以变电站终期设计为依据，遵照信号流程最简化、统一性和特殊性统筹兼顾的原则，按信号流程布置设备，让环节最简化并使承载主要信号缆线走线最小，同时尽可能避免较差，以及最大限度地减少交叉。

1 关于信号设备的分层分区

对整个特高压变电站通信系统来说，安全自动化四最为关键的部分，也就是要确保线路继电保护信号的有效传输，按照重要程度，1 000kV和500kV是线路保护信号传输的重点。如果依据特高压变电站500kV线路12回、1 000 kV线路8回的设计，在16路1 000kV线路信号传输业务，在远动通信室一般是配置4套1 000kV光传输设备以及16套1 000 kV线路远方接口设备。按照类似的道理，在相应的远动通信室也要与之相适应地配备4套500kV光传输设备以及24套500 kV线路远方接口设备。借鉴光传输网，在骨干层仅执行同层光交叉以及向下光接入功能；在汇聚层仅执行向上光接入以及向下电接入功能；在接入层仅仅执行向上电接入以及其他功能的经验。以此把特高压变电站所承载的主要信号分层分区配置。

2 通信屏柜布置

在完成通信号设备分层分区配置之后，要充分考虑特高压变电站中最关键和最重要的线路保护信号传输业务，可以把线路保护专用光端机以及线路保护接口设备一起设置在1 000 kV或500 kV的保护室。

一是配置线路保护专用的汇聚层155/622M光端机后，在光传输设备屏内还应配置2个8系统数配，2个DC/DC（-220V/-48V）电源变换器以及1个光配；二是A-1-1光端机和B-1-1光端机之间互为冷备用、A-2-1光端机和B-2-1光端机之间同样影视互为冷备用的。如只分配给1个AUG时隙，那么TUG3（1）所以分配的8个时隙可以并下8个2M支路到数配的下端口，4套接口设备的2M线接到数配背面上端口也成为奇数端口。TUG3（2）分配的8个时隙可以并下8个2M支路到另一个数配的下端口作为冷备用。在B-1-1光传输设备屏和A-1-1光传输设备屏用2 M跳线，一旦A-1-1光端机出现故障，可以打开A-1-1光传输设备屏的数配三通，将2 M跳线跳接在上端口，同时打开冷备用设备的数配面板三通，把2 M跳接在数配下端口，只要2个变电站进行同时操作就可以实现。

3 电源以及通信监控设备配置

因为线路保护专用光端机以及线路保护接口设备都完成了前置工作，被前置在1 000kV或500kV的保护室，所以应在每个线路保护专用光端机屏中配置DC/DC电源变换器，并提供光端机的保护接口设备使用。在远动通信室可以配置3套高频开关电源系统。信息网络交换机以及众多网管设备的电源可从远动专业的逆变电源馈电屏提取，在通信屏队列里配置交流配电屏，用来给信息网络交换机以及网管设备提供电源。对通信电源信息可以采用软采集方式，用通过软件完成协议转换。

4 设计中考虑的几个问题

4.1端子排设计

典型的屏柜设计中端子排编号应按照单元分段集中的原则进行，按自上而下的原则对交流电流（电压）回路、操作正电源、信号输出回路以及高频通道进行排序。屏柜中装置间的联系都应通过端子排的转接来实现，避免各装置间的相互干扰，并使端子排设计更加紧凑和简洁。

4.2关于跳闸回路双重化

为了深入贯彻国家电网公司关于防止生产重大事故的要求，屏柜设计可采取带有双跳闸线圈的分相操作箱，同时在其每组跳闸回路中设置一组直流电源开关。针对双重化配置的线路保护，可以将每套保护只引出一付跳闸接点到跳闸线圈，而不是每套保护都引出两付跳闸接点，这种方法不仅可以保护跳闸回路双重化，有能够避免交叉重叠而使回路过于复杂。 4.3光纤保护旁路的切换

在旁路断路器代线路运行的情况下，和高频保护切换方式一直，只是需要把光纤接口装置切换到旁路，就能够构成旁路光纤允许式距离保护。该方式对各种情况有着广泛的适应性。

4.4远方复归收发信机

在过去应用LFP系列保护中，复归收发信机仅能由运行人员通过屏上复归按钮实现。因为每天都需要测试高频通道是否完好，造成现场运行人员手动复归收发信机的工作量相对较大。因此保护需要增加了远方复归收发信机接点。在优化设计中，可将接点和柜上手动复归收发信机按钮并接，复归收发信机能够由运行人员通过工作台经保护装置实现。

4.5旁路时非全相保护

过去在旁路代主变压器运行时，通常不能切换至旁路。优化设计中可在旁路设计时，考虑使用旁路保护柜失灵起动装置的非全相保护，从而实现旁路代主变压器运行过程中具有非全相保护条件。

4.6和综合自动化站配合

屏柜应按综合自动化站方式加以考虑。远方、就地切换开关并不能装设在线路保护柜上，而是应当装设在线路测控柜上。此外，因为综合自动化站采取的测控柜只能提供手跳和手合接点所以在操作箱中要增加了双位置中间继电器。

4.7应便于维护和诊断

运行控制工具对前置系统各个节点、各环节的运行状态进行监视，同时应能够对其进行停止、删除、恢复等各种运行方式的实际控制。报文监视工具也可以同时对多个运行的通道的收发信息进行实时监视，应能截获存储在文件中，以进行报文的具体分析。系统运行管理子系统负责要维护这些进程的启动运行和状态监视，在这些进程一旦出现异常时，系统要立即启动故障恢复机制，保证系统的正常运行。

此外，超高压变电站中还有诸如远动、通信、信息3个专业的有调度的自动化问题。当前，有很多调度机构以及枢纽变电站监控室已实现了调度席位的非计算机主机化，也就是把传统的调度计算机都移到服务器屏之中，在调度席位桌面上仅仅放置显示器、键盘等外设，外设通过延长器和主机相联。如计算机的数量较多，可以在服务器屏内安装软切换KVM。调度席位去主机化，能够从根本上解决长期存在的主机散热问题，调度席线缆众多、电源保障等等相应的问题也迎刃而解。

5结论

超高压变电站还有其他容易忽略的细节问题，包括信息系统和综合布线系统的设计等等。对于这些问题，应依据国家电网公司关于指挥体系建设的有关要求，组建好相应的应急指挥室，把生产调度会议电视系统也有机的结合起来，对设备、环境、电源等进行统筹的考虑，不断总结经验，不断完善改进，努力把布局设计精确到每一个末端环节，最大限度地给确保便捷性和简单性，保证运行维护的可靠性。

[1]樊陈，陈小川，马彦宇，等.基于IEC61850的变电站配置研究[J].继电器，2007(8)：41-44.

[2]郑怡雯，陈轶玮.数字化变电站通信网络方案[J].新视点，2008(27)：11-13.