變電站電氣自動化控制系統(tǒng)分析及其應用

內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司錫林郭勒電業(yè)局 王 培

變電站電氣自動化的實現(xiàn)必須有一個完整的電氣系統(tǒng)作為保障，這樣才能為自動化運行創(chuàng)造有力的條件。變電站電氣自動化的實現(xiàn)還離不開各種電氣設(shè)備的操作，每個設(shè)備都能為變電站處理電壓提供幫助。下面我們就從控制系統(tǒng)的控制方式、變電設(shè)備接地的設(shè)計、控制途徑和管理上來分別對變電站電氣自動化控制系統(tǒng)加以分析。

一、控制系統(tǒng)的幾種控制方式

1.集中控制

目前，我國的變電站屬于電力行業(yè)的主要變電裝置，電壓值的大小轉(zhuǎn)變都是由變電站來完成的。對變電站實行集中控制，這不僅能夠協(xié)調(diào)好每個設(shè)備之間的運行，還能創(chuàng)造系統(tǒng)的變電站自動化結(jié)構(gòu)控制體系。為我國變電站電氣化控制系統(tǒng)提供了一個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

2.遠程監(jiān)控

就是利用網(wǎng)絡(luò)的作用，采取遠程監(jiān)控。這可以對實行變電站自動化控制的物質(zhì)基礎(chǔ)進行控制，如可以減少電纜、節(jié)約材料等。作業(yè)人員通過對遠程監(jiān)控上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，能夠很清晰的分析出變電的不足并及時對變電計劃加以調(diào)整。

3.線路監(jiān)控

電氣自動化控制的實現(xiàn)最終離不開不同的線路發(fā)揮的作用，因為線路是把所有變電設(shè)備連接起來的載體。每條線路根據(jù)不同的作用它的連接方法也是大不一樣的，這就需要工作人員在自動化設(shè)計時充分考慮線路的連接方式。如：隔離刀閘的操作閉鎖就不能選擇硬接線這容易引起誤操作。

4.現(xiàn)場監(jiān)控

對變電站生成進行現(xiàn)場監(jiān)控這是電氣自動化的一個重要內(nèi)容。因為現(xiàn)場監(jiān)控可以很全面的去查看電氣自動化的生成，及時發(fā)現(xiàn)生成過程中的問題并及時采取補救措施，規(guī)范了整體的生產(chǎn)作業(yè)程序，促進了變電站電氣自動化的優(yōu)化改進。

二、變電設(shè)備的接地設(shè)計

變電站電氣自動化設(shè)備的接地設(shè)計是最重要的，只有做好了接地方面的設(shè)計才能保證各項設(shè)備的有序進行。

1.工作接地

變電站在正常的變電過程中只負責把轉(zhuǎn)變電壓的大小，而工作接地將電氣自動化工程的基本操作系統(tǒng)、外圍設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等全面的結(jié)合到了一起成為一個整體。工作接地是電氣自動化中最基本的也是最重要的。不過，工作接地也要根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備安排，這樣才能充分發(fā)揮它的基礎(chǔ)作用。

2.屏蔽接地

電磁場的存在在一定程度上給變電站電氣自動化系統(tǒng)帶來了影響，會造成遠程監(jiān)控中數(shù)據(jù)的終斷或者對設(shè)備的程序、參數(shù)、精度的耗損使得傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不夠準確，不能為工作人員提供正確有效的數(shù)據(jù)，從而造成判斷的失誤，照成不良的影響。采用屏蔽接地能夠在一定程度上緩解和抵制電磁場帶來的各種損害。為變電站電氣自動化分析提供良好的工作環(huán)境，保證數(shù)據(jù)的有效性和準確性。

3.防雷接地

變電站電氣自動化控制的很多設(shè)備都是暴露在露天下的，在雷雨天氣下很容易受到雷擊的破壞。在電氣自動化控制系統(tǒng)逐漸完善的過程中，變電站自身結(jié)構(gòu)及使用的設(shè)備變得更加的復雜化，防雷接地已經(jīng)成為控制系統(tǒng)的一個重點，同時也是建設(shè)施工必需具備的重要基礎(chǔ)設(shè)施，這是安全作業(yè)的保證。在電氣自動化控制改造中把握好防雷裝置的區(qū)域劃分，選擇的防雷裝置是防雷接地的主要工作。根據(jù)不同的區(qū)域地形和環(huán)境須知不同的防雷設(shè)備，是防雷接地的前提保證。

4.保護接地

在變電站電氣自動化控制系統(tǒng)的實施時實現(xiàn)保護接地，這是保證電氣上班安全的重要途徑。變電站的保護接地主要是為了監(jiān)督和保護電氣工程的設(shè)備和連接的線路出現(xiàn)問題，如：電流過大、電阻偏小等，在這種異常的情況下利用保護接地來控制電氣設(shè)備，確保能夠有效數(shù)據(jù)的傳輸，作業(yè)人員通過數(shù)據(jù)上的分析從而來發(fā)現(xiàn)問題，并加以研究相處解決的辦法，保證在最短的時間內(nèi)最低的損失內(nèi)解決問題，這很大程度上提高了變電站電氣自動化的工作效率。

三、等電位連接中自動化控制的途徑

變電站都是復雜的電氣結(jié)構(gòu)，將具有相同對地電位的各個可導電部分做電氣連接，就是等電氣連接。對等變電連接實現(xiàn)自動化可以使變電站電氣自動化控制系統(tǒng)有效的安全的運用。

1.路徑控制

在等電位連接的設(shè)計中，路徑大小的掌控是一個難題也是重心。變電站都是復雜的電氣結(jié)構(gòu)，如果將不同對地接位的路徑連接起來，將會使整個自動化操作系統(tǒng)失靈。在變電站電氣自動化控制系統(tǒng)中在嚴格的把握好變電站內(nèi)部結(jié)構(gòu)裝置的基礎(chǔ)上，合理的安排設(shè)計將路徑控制在最短的范圍內(nèi)，保證自動化操作系統(tǒng)的正常使用，同時也為導電器件創(chuàng)造有利的條件。

2.網(wǎng)絡(luò)控制

網(wǎng)絡(luò)在變電站電氣自動化中的運用和控制，能夠使電氣自動化更加的系統(tǒng)地控制電氣結(jié)構(gòu)的運行，一定程度上促進變電站自動化水平的提高。在現(xiàn)代電氣技術(shù)水平不斷提升的過程中，網(wǎng)絡(luò)在電氣自動化中的運用得到了推廣。等電位控制網(wǎng)絡(luò)的建立在電氣自動化中的運用涵蓋了很多的方面，比如說人員、設(shè)備等因素的分配，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)在電氣自動化中的用途，有助于維持整個等電位連接的有效性。

3.位置控制

等電位連接的位置選擇是等電位連接運用到電氣自動化中的最基礎(chǔ)也是最重要的一個內(nèi)容，變電站本身復雜的結(jié)構(gòu)就給等電位連接的位置選擇增加了難度。位置控制的設(shè)計好壞決定了連接作用的發(fā)揮，這就需要工業(yè)者根據(jù)具體的變電站需求來定。

4.設(shè)備控制

電氣設(shè)備的選擇設(shè)計，必須要執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策，并需選擇技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠等特點的設(shè)備，以此來滿足電力系統(tǒng)能夠安全經(jīng)濟的運行被人民所用。等電位連接中的自動化實現(xiàn)需要有配對的硬件來運行，不同的等電位連接系統(tǒng)配備的電氣裝置也是不一樣的，這就需要作業(yè)者在使用時根據(jù)性能對號入座，不能隨便的使用設(shè)備的型號，者會給整體的結(jié)構(gòu)性能帶來影響。比如：在屏蔽電磁場時，屏蔽器的選擇要根據(jù)當時電流的大小來選擇。

四、變電站電氣自動化體系運行的管理措施

1.硬件管理

硬件設(shè)備是變電站電氣自動化系統(tǒng)得以實施的基本保障，在日常的管理中對設(shè)備的管理是一個重要的內(nèi)容。這就要求全體變電站工作者對電氣設(shè)備要進行嚴格的管理，同時對有問題的機械設(shè)備及時的修理，對報廢老化的機器加以改進。作業(yè)者定期對設(shè)備進行檢查和維護，確保設(shè)備能夠保證變電站電氣自動化系統(tǒng)的實施。

2.系統(tǒng)管理

在變電站電氣最大化系統(tǒng)方案完成后，還是需要在實驗和實施中組織專家對其可行性加以研究和分析，對系統(tǒng)中存在的潛在的不足或者需要加以改進，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，防止在運行過程中因為方案的錯失造成不該有的損失。

3.操作人員培訓管理

操作人員基本技能的熟練掌握是變電站電氣自動化控制系統(tǒng)得正常使用的基礎(chǔ)和保證，變電站負責單位和負責人要嚴格實施操作人員的技能考核條目，保證人員專業(yè)技術(shù)過關(guān)后才能正式上崗工作。同時也要加強各方面的培訓，定期開展技能培訓和考核，當引進新設(shè)備后也要對操作人員進行培訓，讓每個成操作員都能夠熟練的掌握電氣設(shè)備的使用技巧，保證變電站電氣最自動化控制系統(tǒng)的實施。

4.故障管理

變電站電氣最大化控制系統(tǒng)管理中對故障的管理也要全面，比如說各崗位員工自查，管理機構(gòu)抽查等方法來對故障進行管理。對故障的管理可以提前的預知一些故障的發(fā)生，提前發(fā)現(xiàn)問題并加以解決，可以減少很多可以避免的事故帶來的損失和影響。提高設(shè)備故障的管理，加大防范力度，大大改善了電力運行的效率，促進變電站電氣自動化控制系統(tǒng)的提升和發(fā)展。

五、總結(jié)

能源是社會生產(chǎn)力的重要基礎(chǔ)，隨著生成的發(fā)展人類對能源的需求不僅僅停留在數(shù)量上，在構(gòu)成和管理上的要求也越來越大。電力是能源的核心工業(yè)的基礎(chǔ)，在人民生活工業(yè)中都發(fā)揮著重要的作用，為了滿足國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力必須超前發(fā)展進行改革。變電站是我國電力行業(yè)的重要組成部分，在電力的傳輸中轉(zhuǎn)變電壓的大小過程中發(fā)輝著重要的作用。面對電力的改革，我們必須堅持在科技的道路上實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)的運用，以此來促進我國電力事業(yè)的發(fā)展。

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