試析110千伏變電站的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)

孫潔

摘 要：電氣自動(dòng)化和智能化發(fā)展使得二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)得以發(fā)展，提升了變電站的自動(dòng)化水平。本文第一部分主要介紹了電氣自動(dòng)化在110千伏變電站中的應(yīng)用，第二部分則重點(diǎn)研究了110千伏變電站電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)，希望本文能夠給予相關(guān)人員參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：110千伏；變電站；電氣自動(dòng)化；監(jiān)控系統(tǒng)

引言

變電站自動(dòng)化設(shè)計(jì)主要是為了維持變電站的正常運(yùn)行，讓變電站在無(wú)人值班的情況下實(shí)現(xiàn)資源之間的整合利用。110千伏變電站分布較廣且數(shù)量較多，實(shí)現(xiàn)110千伏變電站自動(dòng)化技術(shù)能夠保證電網(wǎng)供電的正常運(yùn)行。

一、電氣自動(dòng)化在110千伏變電站中的應(yīng)用

110千伏的變電站自動(dòng)化主要是指網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)為基礎(chǔ)而發(fā)展的科技，設(shè)計(jì)變電站電氣自動(dòng)化能夠明顯的降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高綜合競(jìng)爭(zhēng)力。由于電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠節(jié)省資源，節(jié)約成本，因此在現(xiàn)階段被廣泛的應(yīng)用于變電站中。共網(wǎng)傳輸技術(shù)通過(guò)應(yīng)用電子互感器將間隔層和IEC組網(wǎng)形式有機(jī)的聯(lián)合起來(lái)，確保實(shí)現(xiàn)通信和同步技術(shù)。結(jié)合GOOSSE技術(shù)防止出現(xiàn)跳閘，優(yōu)化配置二次設(shè)備、交換機(jī)，為其提供堅(jiān)實(shí)的保障。變電站監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過(guò)IEC網(wǎng)絡(luò)采樣，保護(hù)電能表，收集電能表信息并處理，將收集到的信息傳輸，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。應(yīng)用電子互感技術(shù)，110千伏的變電站是依據(jù)220千伏的變電站設(shè)置電壓等級(jí)的，將互感器的遠(yuǎn)端模塊設(shè)計(jì)為獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)，將互感器的純光纖綜合的利用起來(lái)。

在變電站自動(dòng)化技術(shù)中自動(dòng)控制系統(tǒng)以光纖式互感器為主，通過(guò)保護(hù)母差實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化效果。變電站自動(dòng)化母差保護(hù)主要是應(yīng)用常規(guī)的互感器和電子式互感器，通過(guò)將這兩個(gè)互感器有機(jī)的搭配起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站線路的保護(hù)。計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以現(xiàn)代化數(shù)據(jù)庫(kù)和通信技術(shù)為發(fā)展點(diǎn)，促進(jìn)變電站的正常運(yùn)行，保障電網(wǎng)的正常供電。

二、110千伏變電站電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)

1PLC

1.1 PLC設(shè)計(jì)

PlC由于穩(wěn)定性、安全性較高，在現(xiàn)階段被廣泛的應(yīng)用于變電站監(jiān)控系統(tǒng)中，檢測(cè)變電站電氣一次部分，在選擇設(shè)備的時(shí)候需要注意選用30%的用量，保障監(jiān)控作用。PLC是一種邏輯性控制器，以指令和梯形圖為標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，保障變電站時(shí)刻處于監(jiān)測(cè)的狀態(tài)。

1.2 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)

在變電站的監(jiān)控界面安裝PLC設(shè)備，通過(guò)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)操作圖和操作按鈕將PLC數(shù)據(jù)和各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。通過(guò)采集數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)控制，設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)界面，設(shè)計(jì)PLC設(shè)備，以動(dòng)畫(huà)的形式連接各個(gè)層級(jí)，當(dāng)變電站處于非正常的狀態(tài)下就會(huì)應(yīng)用聲光方式實(shí)現(xiàn)預(yù)警，保障設(shè)備的正常運(yùn)行。

1.3 PLC和組態(tài)軟件的通信設(shè)計(jì)

詳細(xì)的掌握PLC和組態(tài)軟件中的通信設(shè)計(jì)，當(dāng)PLC正常工作的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)交換，在組態(tài)軟件通信位置正確的前提下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的共享。

2計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

2.1設(shè)計(jì)原則

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要是分層分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)方控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，收集收據(jù)，并處理實(shí)現(xiàn)資源共享。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采取交流采樣的模式，以硬接點(diǎn)方式實(shí)現(xiàn)報(bào)警處理，且該系統(tǒng)具備防誤鎖功能，應(yīng)用GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同步。該監(jiān)控系統(tǒng)主要適用于各電壓等級(jí)的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，應(yīng)用站用電源備用，直流系統(tǒng)和通信電源告警信號(hào)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在無(wú)人值班的情況下設(shè)計(jì)，遵循時(shí)鐘同步、系統(tǒng)安全、信息共享和簡(jiǎn)化操作、交流采樣、設(shè)備支持的原則。

2.2系統(tǒng)配置

監(jiān)控系統(tǒng)需要在無(wú)人值班的情況下執(zhí)行，其操作功能集控制中心、間隔層和分層操作為一體，具體劃分為打印機(jī)、操作員、接口裝置、GPS和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，站控層的數(shù)據(jù)庫(kù)需要按照變電站的遠(yuǎn)景規(guī)模設(shè)置，其間隔層需要一次實(shí)現(xiàn)間隔劃分。

2.3系統(tǒng)功能

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具備遙控、遙測(cè)、遙信等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)合理完善的監(jiān)視與控制。設(shè)置具體的功能的時(shí)候需要實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收信號(hào)，校正時(shí)鐘設(shè)備，保障時(shí)鐘的精準(zhǔn)度。設(shè)置完善的防誤操作閉鎖，實(shí)現(xiàn)信息交換。

3二次設(shè)備布置

變電站中的二次設(shè)備通常是采用集中布置的方法，在統(tǒng)一設(shè)備外形和顏色一致的基礎(chǔ)上將監(jiān)控設(shè)備室和繼電器保護(hù)室分隔開(kāi)來(lái)。其中計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的110千伏系統(tǒng)和電能表柜、主變壓器保護(hù)柜等二次設(shè)備主要集中在繼電器室內(nèi)。

4直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）110千伏的變電站電氣自動(dòng)化中的直流系統(tǒng)通常是一體化電源設(shè)備，為變電站提供安全可靠的電源。（2）電源設(shè)備中的一體化電源系統(tǒng)采用分層分布架構(gòu)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)各功能的一體化配置，監(jiān)測(cè)各個(gè)板塊，對(duì)各個(gè)子單元進(jìn)行集中管理，采用標(biāo)準(zhǔn)化接口管理信息平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)信息。（3）變電站中的一體化電源系統(tǒng)主要是雙開(kāi)關(guān)模式，由多個(gè)模塊組成，交流配電、蓄電、監(jiān)控管理、逆變電源等多個(gè)模塊。（4）變電站的蓄電池的容量在100-200Ah之間，主要是由鉛酸蓄電池構(gòu)成，這類(lèi)的電池安全性較高，注意根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)確定電池的數(shù)量。

5圖像監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在110千伏的變電站內(nèi)設(shè)計(jì)圖像監(jiān)視和安全預(yù)警系統(tǒng)，保障其能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要為，在110千伏的變電站周?chē)仓锰綔y(cè)器或是紅外線等，在變電站的主控樓、蓄電池室內(nèi)、控制室、配電裝置區(qū)內(nèi)安置紅外攝像頭等，并配置一定的防火防盜設(shè)備，保障其安全性。同時(shí)由于110千伏的變電站通信道以及維護(hù)水平要求較高，因此在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中需要將預(yù)警圖片上傳至集控中心，保留信號(hào)的接口并達(dá)成擴(kuò)容配套條件。

結(jié)語(yǔ)：

在變電站自動(dòng)化設(shè)計(jì)中需要切實(shí)的做好變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)工作，有針對(duì)性的構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電氣量采樣，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，將電力調(diào)度數(shù)據(jù)連接專(zhuān)網(wǎng)后實(shí)現(xiàn)監(jiān)控傳輸。在全面的了解變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的操作方法的前提下，實(shí)現(xiàn)集控功能，做好計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)配置工作，了解系統(tǒng)的構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)功能，做好變電站的二次設(shè)備布置和直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，以更好的餓提升110千伏變電站的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸桂容.電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的運(yùn)用[J].大陸橋視野，2016，（12）

[2]蒙蘭寬.110kV變電站的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究[J].科技與企業(yè)，2014，（15）

[3]張健.110 kV變電站的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)[J].農(nóng)村電氣化，2016，（1）