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35kV变电站二次综合自动化系统构成和配置方案
来源：HZVOLT 时间：2026-09-07 16:20:19
35kV 变电站二次综合自动化系统构成和配置方案
35kV 变电站二次综合自动化系统（简称 35kV 综自系统）是变电站实现无人值守或少人值守的核心支撑平台，集继电保护、测量控制、调度通信、安防对时于一体。该系统通过间隔层设备采集一次设备运行数据，经站控层计算机监控系统汇总后，再经远动通信屏、调度数据网屏上送调度主站，实现遥测、遥信、遥控、遥调与保护信息远传。本文依据 GB/T 14285、DL/T 5149 及典型工程实践，从系统构成、功能配置、数据流向、验收要点四个维度展开说明。
一、35kV 综自系统的定义与系统定位
35kV 综自系统又称 35kV 变电站综合自动化系统、35kV 二次系统，是覆盖站端全部二次设备的有机整体。它与一次设备（主变、断路器、隔离开关、互感器）紧密配合，完成电气量采集、状态监视、故障保护、自动控制、调度通信和安全防护等功能。按照 DL/T 5149《35kV～110kV 变电站设计规范》，35kV 变电站宜采用综合自动化系统，实现信息共享、功能综合化和运行管理智能化。
从物理形态看，35kV 综自系统通常以多台标准屏柜形式出现，包括计算机监控系统屏、远动通信屏、调度数据网屏、主变保护屏、线路保护测控屏、公用测控屏、故障录波屏、卫星时间同步系统屏、保护信息子站系统屏等。每面屏柜承担不同子系统功能，通过站内以太网或现场总线互联。
二、35kV 综自系统的核心作用
35kV 综自系统的核心价值体现在以下三方面：
- 统一数据采集与处理：将保护、测控、电度、环境、安防等多源数据统一采集、统一时钟、统一存储，消除传统分立装置形成的信息孤岛，为运行监视和故障分析提供完整数据基础。
- 提升供电可靠性：通过微机保护快速切除故障、备用电源自动投入、低频低压减载等自动控制功能，缩短故障停电时间，保障 35kV 变电站及下游负荷连续供电。
- 支撑无人值守运行：站内运行数据经远动通信屏上送调度/集控中心，运行人员在远方即可完成监视、控制、告警确认和事故处理，显著降低人工值守成本。
三、35kV 综自系统的主要子系统构成
典型 35kV 综自系统可划分为六个子系统，各子系统既独立运行又通过站内网络协同工作。
| 子系统 | 主要屏柜/装置 | 核心功能 |
|---|---|---|
| 继电保护子系统 | 主变保护屏、线路保护测控屏、母线差动保护屏 | 故障检测、快速跳闸、保护信息记录 |
| 测控与监视子系统 | 公用测控屏、计算机监控系统屏 | 遥测遥信采集、事件顺序记录、人机界面 |
| 调度通信子系统 | 远动通信屏、调度数据网屏 | IEC 104/101 规约转发、纵向加密、四遥上送 |
| 安全自动装置子系统 | 低频低压减载屏、备自投屏 | 频率/电压崩溃防御、备用电源切换 |
| 故障信息子系统 | 故障录波屏、保护信息子站系统屏 | 故障波形记录、保护动作信息远传 |
| 对时与安防子系统 | 卫星时间同步系统屏、二次安防屏 | 全站统一对时、横向隔离、纵向认证 |
35kV 变电站二次综合自动化系统分层架构示意
35kV 变电站二次系统屏柜现场照片/主变保护屏实拍图
四、35kV 综自系统的数据流与工作原理
35kV 综自系统的数据流可概括为“三层两级”：过程层（一次设备与互感器）、间隔层（保护测控装置）、站控层（监控主机与通信屏柜），站控层再通过调度数据网上送调度主站。
过程层由 CT、PT、断路器辅助触点、温度传感器等组成，负责将高电压、大电流转换为标准二次信号。间隔层装置采集这些信号后，完成保护逻辑判断、测量计算和状态识别。站控层计算机监控系统汇总各间隔数据，形成统一数据库，一方面供本地运行人员监视，另一方面经远动通信屏按 IEC 60870-5-104/101 规约上送调度。保护动作事件、故障录波文件则经保护信息子站系统上传省调继保主站。
💡 数据流要点：保护跳闸采用装置就地出口，不依赖站控层网络，确保故障切除可靠性；测量、遥信、遥调等数据经站内网络交互，实现信息共享与远方控制。
五、35kV 综自系统典型配置方案
依据主接线形式和负荷重要性，35kV 综自系统常见两种配置方案：单母线分段方案和内桥接线方案。
| 配置项 | 单母线分段方案 | 内桥接线方案 |
|---|---|---|
| 适用场景 | 两回进线、两台主变、负荷重要 | 两回进线、两台主变、经济运行优先 |
| 主变保护 | 主变差动+后备保护屏 2 面 | 主变差动+后备保护屏 2 面 |
| 线路保护 | 线路保护测控屏 2 面 | 线路保护测控屏 2 面 |
| 自动装置 | 分段备自投+低频低压减载屏 | 内桥备自投+低频低压减载屏 |
| 通信屏柜 | 远动通信屏+调度数据网屏+卫星时间同步系统屏 | 远动通信屏+调度数据网屏+卫星时间同步系统屏 |
六、综合自动化与传统变电站的本质区别
与传统电磁型继电器变电站相比，35kV 综自系统的本质变化体现在三方面：一是保护、测量、控制功能由微机装置一体化实现，屏柜数量减少约 30%～50%；二是二次回路大量采用通信网络替代硬接线，二次电缆用量显著降低；三是运行信息数字化、远方化，支持无人值守和调度集中监控。
需要注意的是，综合自动化并不意味着保护功能依赖站控网络。按照 GB/T 14285 要求，继电保护装置仍应独立配置，保护跳闸出口直接作用于断路器跳闸线圈，通信中断不应影响保护正确动作。
七、选型配置与并网验收要点
35kV 综自系统工程选型与验收应关注以下五项要点：
- 标准合规性：系统设计与设备选型应符合 GB/T 14285、DL/T 5149、DL/T 995 及当地电网公司并网验收规范，保护装置需通过型式试验。
- 通信协议一致性：远动通信屏应支持 IEC 60870-5-104/101、IEC 61850 MMS 等标准规约，确保与调度主站、集控中心协议兼容。
- 对时精度：卫星时间同步系统屏应为全站保护、测控、录波装置提供统一时间基准，SOE 分辨率宜优于 1ms。
- 网络安全防护：调度数据网屏需配置纵向加密认证装置，生产控制大区与管理信息大区之间应部署横向隔离，满足电力二次系统安全防护规定。
- 联调与带负荷试验：投运前应完成保护整组传动、遥测精度校验、遥控遥调联调、故障录波触发试验及带负荷六角图测试，并形成完整调试报告。
⚠ 安全警示：35kV 综自系统调试期间，任何保护定值修改、二次回路拆接线均应执行工作票制度，并做好安全措施记录，防止误跳运行设备。
八、总结
35kV 变电站二次综合自动化系统是连接一次设备与电网调度的重要纽带，其构成设计、屏柜配置、通信架构直接决定变电站运行可靠性。合理规划保护测控、远动通信、调度数据网、卫星时间同步、故障录波等子系统，严格执行国家标准与电网验收规范，是 35kV 综自系统顺利投运的关键。
📌 总结：35kV 综自系统 = 保护测控 + 监控通信 + 安全防护 + 统一对时。按“间隔层就地保护、站控层信息共享、调度层远方可控”的原则设计，可有效支撑变电站安全、高效、智能化运行。
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