試論220kV變電站電氣自動化控制系統(tǒng)及其應(yīng)用

王石祥

摘 要：伴隨科技、經(jīng)濟及計算機技術(shù)的全面發(fā)展，前沿的技術(shù)在一定程度上深化了電網(wǎng)的自動化水平，電力領(lǐng)域的發(fā)展推動了電力技術(shù)的變革。變電站即為調(diào)節(jié)電壓的電力元件，亦為電力體系中輸變電的核心元件。而220千伏變電電氣自動化是變電運行的主要內(nèi)容。文章將以試論220kV變電站電氣自動化控制系統(tǒng)及其應(yīng)用作為切入點，在此基礎(chǔ)上予以深入的探究，相關(guān)內(nèi)容如下所述。

關(guān)鍵詞：220kV變電站；電氣自動化；控制系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號：TM76 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）34-0142-02

1 220千伏控制系統(tǒng)控制模式概述

眾所周知，220千伏變電站電氣自動化的實現(xiàn)要依附于完整的電氣系統(tǒng)，這樣才可以為自動化運行奠定良好的基礎(chǔ)。

現(xiàn)階段國內(nèi)的220千伏變電站隸屬電力領(lǐng)域的核心變電設(shè)施，原始電壓參數(shù)的調(diào)節(jié)都要通過變電站予以完成。變電站經(jīng)集中控制系統(tǒng)可以有效協(xié)調(diào)設(shè)備間的運行，進而構(gòu)建系統(tǒng)性自動化控制模塊。這樣不但確保電氣裝置的穩(wěn)定運行，同時還可以深化系統(tǒng)處理器操作的有效性。

而采用遠程監(jiān)控能夠很好的節(jié)約成本并減少電纜使用，進而為220千伏變電站自動化控制奠定良好的基礎(chǔ)。遠程監(jiān)控在參數(shù)傳輸上可以實現(xiàn)遠距離控制的目的，可以直觀體現(xiàn)變電站參數(shù)信號指示，輔助相關(guān)工作者調(diào)整變電。

220千伏變電站電氣自動化控制的實現(xiàn)要依附于差異化線路的實際作用，線路則是連接變電設(shè)備的媒介。針對差異化電氣設(shè)備，其線路的連接模式也各不相同，舉例說明：隔離刀閘的操作閉鎖與CB的連鎖如果采用硬接線，那么很可能導(dǎo)致誤操作，因此技術(shù)工作者在自動化設(shè)計過程中要對線路連接狀態(tài)予以全面的分析。

對變電站生產(chǎn)現(xiàn)場予以監(jiān)控是電氣自動化必不可少的一個環(huán)節(jié)。現(xiàn)場監(jiān)控涵蓋了220千伏變電站運行的各方面內(nèi)容，同時規(guī)范生產(chǎn)作業(yè)的秩序性。現(xiàn)場監(jiān)控可以有效縮減隔離裝置、端子柜以及I/O卡件等設(shè)備的數(shù)量，因此對變電系統(tǒng)予以優(yōu)化完善有一定的促進作用，同時可以使企業(yè)深化技術(shù)革新。

2 220千伏變電裝置接地設(shè)計

電氣裝置的接地即為自動化穩(wěn)定運行的先決條件，只有完善接地設(shè)計，才可以使相關(guān)裝置有序穩(wěn)定的運行。

一般電站在變電過程中，僅負(fù)責(zé)調(diào)整轉(zhuǎn)換電壓的大小。工作接地（Working grounding）即為變電站相對基礎(chǔ)的接地方式，也是220千伏變電站電氣自動化的基礎(chǔ)。Working grounding的作用是把220千伏變電站電氣自動化工程的外圍設(shè)備、操作系統(tǒng)以及監(jiān)測設(shè)備等整合至一起，在此基礎(chǔ)上予以接地設(shè)計。變電站W(wǎng)orking grounding要依附于現(xiàn)有的裝置進行設(shè)計，進而確保電氣工程項目的全面開展。

220千伏變電站中的很多變電工程因為暴露在外，很容易遭到雷擊。隨著科技的發(fā)展，變電站的結(jié)構(gòu)與相關(guān)設(shè)備也逐漸變得更為精密，雷擊會使這些精密的設(shè)備受到嚴(yán)重的影響，因此，防雷接地逐漸變成電氣自動化的側(cè)重點。特別是大型變電場，通過避雷設(shè)施予以防雷接地是一項重要的工作。220千伏變電站電氣自動化防雷接地，我們需要側(cè)重于防雷裝置的區(qū)域劃分，盡可能擇取相匹配的防雷設(shè)施。

保護接地（Protective earthing）即確保220千伏變電站電氣自動化設(shè)備安全的主要舉措，裝置在正常運行狀態(tài)下能夠起到監(jiān)測保護的作用。變電站Protective earthing是為了防止電氣工程裝置與連接線路發(fā)生問題而設(shè)計的，如：電壓失穩(wěn)、電流超過極值以及電阻驟減，在這些狀態(tài)下均可通過Protective earthing去控制電氣裝置。自動化控制運行后可以對相關(guān)參數(shù)信號進行區(qū)分，所以保障了變電站自動化運行有效性。

3 220千伏變電站等電位聯(lián)結(jié)的自動化控制設(shè)計

在等電位聯(lián)結(jié)的設(shè)計環(huán)節(jié)，對路徑的控制始終是我們需要關(guān)注的技術(shù)重點。同時， 220千伏變電站大多為繁瑣的電氣結(jié)構(gòu)，如果未控制好等電位聯(lián)結(jié)的路徑，那么可能會導(dǎo)致系統(tǒng)失效。自動化控制過程中我們要掌握變電站中設(shè)備的結(jié)構(gòu)，企業(yè)在設(shè)計過程中，要將路徑控制在最短范圍內(nèi)，進而為其他導(dǎo)電器件構(gòu)建有利的條件，并整合電氣裝置的自動化運行，在此基礎(chǔ)上深化設(shè)備性能。

目前，前沿的電氣連接網(wǎng)絡(luò)已被廣泛應(yīng)用。等電位控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建涉及到電氣系統(tǒng)、裝置以及工作人員等因素的配置，完善差異化的連接網(wǎng)絡(luò)可以深化接地設(shè)施的性能，進而確保了整個等電位連接的有效性。

控制等電位聯(lián)結(jié)的區(qū)域即為220千伏變電站自動化控制工程的一個難點，由于220千伏變電站電氣自動化控制系統(tǒng)自身構(gòu)架的繁瑣性，為連接區(qū)域分布帶來了一定的難題。等電位聯(lián)結(jié)的區(qū)域設(shè)計可以確保連接有效性，變電站的等電位聯(lián)結(jié)分布于LPZ0和LPZ1范圍內(nèi)，如果建設(shè)的變電站涉及到其他電力線及導(dǎo)電物，那么，對等電位聯(lián)結(jié)數(shù)量的控制就要依附于實際需要而定。

不同類型的殼體、機架以及箱體等均為等電位聯(lián)結(jié)需要考慮的問題。差異化等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)配備電氣設(shè)施也不盡相同，等電位聯(lián)結(jié)自動化的實現(xiàn)需要依附于相匹配的裝置設(shè)備，切勿隨意選擇設(shè)備型號。

4 深化220千伏變電電氣運行的管理措施

企業(yè)在管理過程中要將裝置管理作為主要內(nèi)容，需要所有操作人員對電氣裝置予以相應(yīng)的管理及保護。在購入新設(shè)備后，要先予以模擬調(diào)試，匹配于運行指標(biāo)后再投入運行。要予以結(jié)構(gòu)改進工作，對陳舊、淘汰的電氣裝置要進行積極的改進，以完善裝置的使用性能。

220千伏變電站電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案落實后，上級領(lǐng)導(dǎo)要組織專家及技術(shù)人員予以分析。對系統(tǒng)存在的問題及待改進的地方予以歸納總結(jié)，避免系統(tǒng)運行后由于設(shè)計缺乏合理性而產(chǎn)生相應(yīng)的問題。變電電氣工程的管理系統(tǒng)主要涵蓋了下述幾方面：（1）設(shè)備搭配（2）線路連接（3）操作調(diào)控，上述三點只要一方面出現(xiàn)問題，那么就要第一時間予以整改。endprint

220千伏變電站負(fù)責(zé)人員要對操作工作者予以技能考核，在工作者專業(yè)技術(shù)達標(biāo)后才可以上崗。企業(yè)一定要深化考核機制，按時開展專業(yè)技能培訓(xùn)，讓值班工作者了解并掌握電氣裝置的操作要領(lǐng)。

通常電氣故障管理主要包括下述幾方面：（1）自排查（2）自診斷（3）自檢測。在此過程中，裝置操作工作者要第一時間發(fā)現(xiàn)故障，并深化裝置故障管理，完善電力運行有效性，進而推動變電企業(yè)自動化技術(shù)進程。

5 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段國內(nèi)的220千伏變電站隸屬電力領(lǐng)域的核心變電設(shè)施，原始電壓參數(shù)的調(diào)節(jié)都要通過變電站予以完成。變電站經(jīng)集中控制系統(tǒng)可以有效協(xié)調(diào)設(shè)備間的運行，進而構(gòu)建系統(tǒng)性自動化控制模塊。這樣不但確保電氣裝置的穩(wěn)定運行，同時還可以深化系統(tǒng)處理器操作的有效性。自動化控制過程中我們要掌握變電站中設(shè)備的結(jié)構(gòu)，企業(yè)在設(shè)計過程中，要將路徑控制在最短范圍內(nèi)，進而為其他導(dǎo)電器件構(gòu)建有利的條件，并整合電氣裝置的自動化運行，在此基礎(chǔ)上深化設(shè)備性能。

220千伏變電站是國內(nèi)電力領(lǐng)域的核心構(gòu)成因子，在轉(zhuǎn)變電壓大小過程中起到了至關(guān)重要的作用。隨著電力領(lǐng)域技術(shù)的全面發(fā)展，變電站一定要遵循技術(shù)革新原則，在此基礎(chǔ)上深化電氣設(shè)備運行自動化。

參考文獻：

[1]陳紹光.文山電網(wǎng)變電站綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及建議[A].四川、貴州、云南三省水電廠（站）機電設(shè)備運行技術(shù)研討會論文集[C].2013.

[2]王宏茹，王愷.關(guān)于變電集控中心綜自監(jiān)控系統(tǒng)中存在問題的分析[A].中南七省（區(qū)）電力系統(tǒng)專業(yè)委員會第二十二屆聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集[C].2015.

[3]王才，王振.煤礦地面供電自動化綜合系統(tǒng)[A].煤礦自動化與信息化——第20屆全國煤礦自動化與信息化學(xué)術(shù)會議暨第2屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集[C].2010.

[4]沈云松，姜偉，于富玲.變電站綜合自動化介紹[A].2015中國電機工程學(xué)會電力系統(tǒng)自動化專委會全國供用電管理自動化學(xué)術(shù)交流暨供用電管理自動化學(xué)科組第二屆年會論文集[C].2015.

[5]田曉蕾，吳伯元，趙占怡.天津水廠變電站綜合自動化系統(tǒng)簡介[A].中國電工技術(shù)學(xué)會水工業(yè)電工專委會第一屆第二次年會暨技術(shù)交流會論文集[C].2014.

[6]王銳，董泉，孫立存.220kV變電站綜自改造的特點及分析[A].2016中國電機工程學(xué)會電力系統(tǒng)自動化專委會供用電管理自動化學(xué)科組（分專委會）二屆三次會議論文集[C].2016.

[7]姚大平，李秀云，柳慶.數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用[A].2013天津IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會議論文集[C].2013.

[8]張世雄.利用計算機管理系統(tǒng)加強電力系統(tǒng)自動監(jiān)測和設(shè)計管理正規(guī)化和信息化[A].廣西電機工程學(xué)會第七屆青年學(xué)術(shù)交流會論文集[C].2012.endprint