110kV變電站電氣自動(dòng)化技術(shù)及應(yīng)用研究

漆沁雨 張文瑜 李杰

摘 要：變電站既是電網(wǎng)系統(tǒng)電力配送的核心環(huán)節(jié)，又是電力轉(zhuǎn)換的重要樞紐，通過各級別的變壓器優(yōu)化組合對電力資源轉(zhuǎn)換分配。本文先對110kV變電站電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上就其應(yīng)用實(shí)踐談一下個(gè)人的觀點(diǎn)和認(rèn)識，以供參考。

關(guān)鍵詞：110kV變電站；自動(dòng)化；技術(shù)要點(diǎn)；應(yīng)用實(shí)踐

變電站在整個(gè)電網(wǎng)中所起的作用不可小覷，尤其是110kV變電站尤為重要，其直接與用戶終端連通，地廣人多的國情現(xiàn)狀決定了110kV變電站的數(shù)量眾多。

一、電氣自動(dòng)化

（一）自動(dòng)控制系統(tǒng)

對于110kV變電站而言，其電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的建立主要是為了實(shí)現(xiàn)“無人值班”的電網(wǎng)控制目標(biāo)，對110kV變電站運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)的在線監(jiān)控，而且可以對變電站運(yùn)行過程中的重要信息數(shù)據(jù)予以收集和整理分析，將其中比較重要的信息數(shù)據(jù)和結(jié)果發(fā)送至控制終端，以便于為110kV變電站的安全運(yùn)行提供數(shù)據(jù)參考，目前來看，現(xiàn)行的110kV變電站電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)能夠有效的對基地開關(guān)、通信設(shè)備以及自流UPS系統(tǒng)和電壓斷路器等重要的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。對于自動(dòng)化系統(tǒng)而言，其采用的是網(wǎng)絡(luò)分布結(jié)構(gòu)，信息傳播的主要線路是光纖以及雙絞線，而且其間隔層是以太網(wǎng)。

（二）二次設(shè)備的分布

對于110kV變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)而言，其監(jiān)控設(shè)備以及繼電器均可布設(shè)在一起，實(shí)踐中以集中布置為主。二次設(shè)備采用的是統(tǒng)一規(guī)格的外形以及顏色，并且對二次設(shè)備布設(shè)了測控系統(tǒng)以及檢測設(shè)施。其中，非常重要的二次設(shè)備是變壓器柜、監(jiān)控設(shè)備以及故障錄波器和系統(tǒng)檢測柜等，而且繼電設(shè)施放置室應(yīng)當(dāng)有備用屏位。同時(shí)，還要注意變電站電氣自動(dòng)化直流系統(tǒng)，其主要采用的是雙套高頻開關(guān)充電裝置以及閥控制鉛酸電池組，并以此為基礎(chǔ)而提供的微機(jī)型直流接地自檢設(shè)備。在布設(shè)直流系統(tǒng)時(shí)，布置的設(shè)備數(shù)量應(yīng)當(dāng)以110kV變電站的運(yùn)行情況來優(yōu)化測算。對于110kV變電站電氣自動(dòng)安全系統(tǒng)而言，實(shí)踐中為了能夠?qū)ψ冸娬居行Ч芸?，確保其能夠正常的運(yùn)行，在變電站布設(shè)安全警衛(wèi)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對110kV變電站運(yùn)行情況的視頻監(jiān)控；按照配置標(biāo)準(zhǔn)在變電站合理配制安全系統(tǒng)，尤其在關(guān)鍵通道以及重要的位置布設(shè)攝像頭。

二、110kV變電站電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

（一）數(shù)據(jù)采集與報(bào)警處理

110kV變電站電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可對測控設(shè)施中的直流屏數(shù)據(jù)量以及回流數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)采集，其中包括110kV變電站線路中的無功功率、電流量以及電壓量等。在處理數(shù)據(jù)信息時(shí)，主要包括遙測量以及電壓量和狀態(tài)量。同時(shí)，還要進(jìn)行報(bào)警顯示以及有效處理，一旦變電站中出現(xiàn)了回路故障問題，則監(jiān)測系統(tǒng)的畫面中就會彈出界面，顯示其具體的位置、故障成因并報(bào)警。對于繼電保護(hù)報(bào)警設(shè)施而言，其采用畫面形式予以展示，并且通過顏色的不同分類對報(bào)警情況予以有效的區(qū)分。當(dāng)系統(tǒng)報(bào)警以后，只有工作人員確認(rèn)故障處理完成以后，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的報(bào)警聲才會停止。

（二）遠(yuǎn)程控制

自動(dòng)化控制系統(tǒng)可對現(xiàn)場的開關(guān)柜實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，具體包含以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。對自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的斷路器分、合操作遠(yuǎn)程控制。同時(shí)，還可以對補(bǔ)償電容器投、切遠(yuǎn)程控制，對保護(hù)操作遠(yuǎn)程管控?；诓僮鳟嬅娴倪b控控制，可以基于系統(tǒng)具備的校正功能，對遙控操作指令予以復(fù)核以及及時(shí)的糾正，以此來保證遙控操作安全可靠。在遙控操作前，自動(dòng)化控制系統(tǒng)會對遙控條件自動(dòng)檢查，符合條件時(shí)方可在其右上方輸入操作代碼或者指令，此時(shí)界面顯示“確定”，按下該按鈕才能進(jìn)行后續(xù)操作。在輸入監(jiān)管人員對應(yīng)操作指令以及代碼并正確后，界面上就會顯示“確定”，此時(shí)才能進(jìn)行后續(xù)操作。該按鈕按下以后，界面上會有“合閘”以及“分閘”等按鈕，根據(jù)操作指令對其進(jìn)行操作。若“取消”按鈕按下以后，可取消正在進(jìn)行的操作。

（三）事故追朔

自動(dòng)化控制系統(tǒng)具備追朔功能，啟動(dòng)信號以后即可對設(shè)備模擬量、狀態(tài)量等信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。第一，統(tǒng)一系統(tǒng)時(shí)鐘。在此過程中，以ms為基本單位來記錄數(shù)據(jù)信息，其中主要記錄的內(nèi)容時(shí)斷路器以及保護(hù)動(dòng)作信號，同時(shí)可進(jìn)行打印或長時(shí)間的保存，從而為工作人員提供事故分析參考。 第二，記錄事故發(fā)生前后14個(gè)周期的數(shù)據(jù)量，并將其顯示出來，以便于分析事故。第三，對之前發(fā)生的相關(guān)事故予以高度重現(xiàn)，有利于觀察事故發(fā)生時(shí)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況。

（四）人機(jī)聯(lián)系與系統(tǒng)安全管理

110kV變電站操作人員的全部工作均需借助計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，實(shí)踐中根據(jù)實(shí)際需求對畫面縮放和顯示，并且該系統(tǒng)支持一機(jī)雙屏顯示功能，可顯示多方面的圖像信息，并對其進(jìn)行同時(shí)觀看和隨時(shí)移動(dòng)。自動(dòng)化系統(tǒng)還具有安全管理功能，軟件系統(tǒng)的安全保護(hù)功能非常的強(qiáng)大，其可根據(jù)用戶的具體類型，如管理、維護(hù)以及基礎(chǔ)用戶等人員的身份對其權(quán)限予以限制。操作人員輸入的口令如果正確，則可進(jìn)入系統(tǒng)，以此來保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全可靠性。

（五）繼電保護(hù)

110kV變電站正常供電過程中，電力保護(hù)設(shè)備處在額定狀態(tài)下，該系統(tǒng)儀器儀表和傳感器等均正常運(yùn)行。繼電保護(hù)設(shè)備通過實(shí)時(shí)監(jiān)控即可確保繼電設(shè)備能夠正常的運(yùn)行，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生供電故障問題，比如電氣設(shè)備故障、輸電電纜短路等，必然會影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行。在電氣設(shè)備調(diào)試過程中，應(yīng)當(dāng)與“三遙”系統(tǒng)同時(shí)調(diào)試，這有利于盡快找尋問題所在，并及時(shí)采取妥善的處理措施。繼電保護(hù)過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)專業(yè)巡視，對關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行著重監(jiān)測，定期對系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整，以此來確保110KV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

三、結(jié)語

總而言之，變電站系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)會直接對整個(gè)電力系統(tǒng)以及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，在110kV變電站中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠顯著提升其經(jīng)濟(jì)性以及安全可靠性，該技術(shù)具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

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