關(guān)于110kV變電站電氣自動化技術(shù)及應(yīng)用探究

李強(qiáng) 劉鵬 張學(xué)娟

【摘 要】110kV變電站是我國電網(wǎng)建設(shè)的重要的組成部分，也是我國進(jìn)行電力輸送的核心環(huán)節(jié)。110kV變電站的自動化技術(shù)是通過先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和科學(xué)的調(diào)度方法使110kV變電站實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中的無人值班，并且在無人值班的情況下也可以保存正常高效的運(yùn)作，可以使資源更好的進(jìn)行整合利用。利用電氣自動化技術(shù)使變電站能節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，使變電力企業(yè)的整體成本下降，對于電力企業(yè)實(shí)力的提高和擴(kuò)大市場占有率都有著很好的幫助。

【關(guān)鍵詞】110kV變電站 電氣自動化 應(yīng)用 探究

1 110kV變電站電氣自動化技術(shù)的意義

變電站是電網(wǎng)進(jìn)行電力配送過程中的核心環(huán)節(jié)，也是電力轉(zhuǎn)換的樞紐，變電站通過各級變壓器的組合可以對電力資源進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換分配，因此變電站在電網(wǎng)運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用。110kV變電站更是變電站中的重中之重，因?yàn)樗侵苯舆B通用戶終端的，我國因?yàn)榈貜V人多，因此有著數(shù)量眾多的110kV變電站，因此進(jìn)行110kV變電站電氣自動化技術(shù)的研究對于優(yōu)化供電管理、提高電力配送效率有著重要的意義。我國進(jìn)行110kV變電站的電氣自動化的研究從20世紀(jì)末就已經(jīng)開始，但是和國際先進(jìn)水平相比還是有著一定的差距。

2 110kV變電站電氣自動化技術(shù)

2.1 110kV變電站電氣自動化控制系統(tǒng)

110kV變電站的電氣自動化控制系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)“無人值班”而進(jìn)行設(shè)計的，該系統(tǒng)采用了當(dāng)前先進(jìn)的計算機(jī)控制系統(tǒng)。110kV變電站自動化控制系統(tǒng)主要是為了保障電網(wǎng)的安全、高效的運(yùn)行，降低110kV變電站的造價。110kV變電站電氣自動化控制系統(tǒng)可以在線監(jiān)督指導(dǎo)110kV變電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)，并能對110kV變電站的重要的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集整理、總結(jié)分析，最后將重要信息和分析結(jié)果發(fā)送的控制終端，為更好的運(yùn)行管理110kV變電站提供較好的數(shù)據(jù)信息參考。現(xiàn)階段110kV變電站電氣自動化控制系統(tǒng)能夠有效的對基地開關(guān)、自流UPS系統(tǒng)、通信設(shè)備、警報系統(tǒng)、隔離開關(guān)、電壓斷路器、主變中性點(diǎn)等110kV變電站的重要工作節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控。110kV變電站電氣自動化控制系統(tǒng)主要是采用網(wǎng)絡(luò)分布結(jié)構(gòu)，以光纖或雙絞線為信息傳播線路，間隔層為以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線。系統(tǒng)的的安全指標(biāo)制定主要是參照電力系統(tǒng)二次安全防護(hù)的規(guī)定和要求，對遠(yuǎn)程信息的上傳和傳輸進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)。

2.2 110kV變電站電氣自動化的二次設(shè)備分布

110kV變電站電氣自動化的監(jiān)控設(shè)備和繼電器可以布置在一起，也可以分開進(jìn)行布置，主要是采用集中布置模式。同時110kV變電站的自動化二次設(shè)備用統(tǒng)一的規(guī)格進(jìn)行外形、顏色設(shè)計，并對二次設(shè)備采用了相應(yīng)的測控系統(tǒng)和檢測裝備。主要的二次設(shè)備有變壓器柜、故障錄波器、110kV系統(tǒng)檢測柜、監(jiān)控系統(tǒng)站設(shè)備等，同時繼電裝置的放置室要有備用的屏位。

2.3 110kV變電站電氣自動化的直流系統(tǒng)

直流系統(tǒng)主要是采用雙套高頻開關(guān)的充電設(shè)備和閥控制的鉛酸電池組提供110V或220V的電壓支持的一套微機(jī)型直流接地自動檢測設(shè)備。直流系統(tǒng)布置中具體設(shè)備的布置數(shù)量需要根據(jù)110kV變電站的實(shí)際情況進(jìn)行測算。同時110kV變電站多數(shù)采用了UPS系統(tǒng)，UPS系統(tǒng)也可以為110kV變電站內(nèi)的通信設(shè)備、保護(hù)裝置、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等二次設(shè)備提供不停電電源。

2.4 110kV變電站電氣自動化的安全系統(tǒng)

為對110kV變電站進(jìn)行有效的管理，保障110kV變電站的正常運(yùn)行，在110kV變電站設(shè)置一套安全警衛(wèi)系統(tǒng)并對110kV變電站進(jìn)行圖像監(jiān)視是有重要意義的，因此在對110kV變電站進(jìn)行工程設(shè)計時需要對這方面進(jìn)行專項設(shè)計。同時要按照相關(guān)的配置標(biāo)準(zhǔn)在110kV變電站進(jìn)行合理的安全系統(tǒng)配置，要在110kV變電站的關(guān)鍵通道和位置設(shè)置安裝攝像頭；要在110kV變電站的圍墻設(shè)置紅外檢測設(shè)備；要對110kV變電站的整體進(jìn)行防火、防盜、等安全配置。

3 110kV變電站電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 電子互感器的應(yīng)用

要有效的對110kV變電站電氣自動化技術(shù)系統(tǒng)的保護(hù)，需要將110kV變電站電氣自動化系統(tǒng)中的電子互感器的合并單元和運(yùn)輸模塊進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計，使其成為兩套獨(dú)立的回路設(shè)備，這樣就可以給110kV變電站電氣自動化系統(tǒng)加以雙套保護(hù)。目前對110kV變電站電氣自動化系統(tǒng)線路保護(hù)主要采用了常規(guī)的互感器和對羅氏定理的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)，并采用純光纖和電子互感器進(jìn)行共同配置保護(hù)。

3.2 共網(wǎng)傳輸技術(shù)的應(yīng)用

110kV變電站電氣自動化技術(shù)能夠得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵就是網(wǎng)絡(luò)通信中的穩(wěn)定性和兼容性，因?yàn)?10kV變電站電氣自動化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)離不開網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和同步技術(shù)。測控 I/O 與保護(hù)操作箱合二為一的智能終端安裝在就地開關(guān)端子箱中，同時還采用了GOOSE通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)線路及主變壓器保護(hù)跳閘功能。通過簡化該網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)配置，實(shí)現(xiàn)組播流量的優(yōu)化配置。二次設(shè)備與過程層的交換機(jī)可支持動態(tài)組播協(xié)議高精度的冗余對時，適用于110kV變電站自動化系統(tǒng)擴(kuò)建和網(wǎng)絡(luò)配置的改造。電子式的互感器可以通過將IEC組網(wǎng)方式和間隔層進(jìn)行通信，這樣可以對同步技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行保護(hù)，同時這樣也能夠?qū)簿W(wǎng)傳輸技術(shù)進(jìn)行符合其特點(diǎn)的保護(hù)。

3.3 保護(hù)功能的應(yīng)用

110kV變電站電氣自動化技術(shù)可以對110kV變電站的自動裝置母線、線路、變壓器進(jìn)行保護(hù)。同時也會對110kV變電站運(yùn)行過程中的問題和故障進(jìn)行相應(yīng)的收集、整理和分析，并把這些故障信息進(jìn)行發(fā)送，幫助110kV變電站對這些故障進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)對處理。

4 結(jié)語

110kV變電站電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛且發(fā)揮的作用越來越大，在不久的將來傳統(tǒng)的11kV變電站應(yīng)用模式即將被自動化的新型110kV變電站取代。這就需要對110kV變電站電氣自動化技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究和開發(fā)。

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