變電站數(shù)字化改造施工技術(shù)探尋

王文飛 范茜勉

【摘要】數(shù)字化時代的到來，給人們的日常工作和生活帶來了極大的便利。在國內(nèi)變電站的發(fā)展和應(yīng)用過程中，數(shù)字化改造施工技術(shù)起到了極為關(guān)鍵的影響作用，這也為我國電力行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持。本文主要針對變電站數(shù)字化改造施工技術(shù)進行探討，首先對數(shù)字化變電站的內(nèi)容及其主要應(yīng)用優(yōu)勢進行了概述，然后對變電站數(shù)字化改造施工的基本措施進行了探討，最后從不同角度對變電站數(shù)字化改造施工的要點進行了分析和總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】變電站;數(shù)字化;改造;施工技術(shù);探尋

1.關(guān)于數(shù)字化變電站的概述

1.1數(shù)字化變電站的基本介紹

所謂數(shù)字化變電站，即通過利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將模擬信息的傳輸過程進行數(shù)字化處理，并構(gòu)建出與其相關(guān)聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而使數(shù)據(jù)信息的采集、傳輸、處理及輸出過程更加簡化便捷。從網(wǎng)絡(luò)通信的層次來看，變電站通常由過程層、間隔層及站控層三部分組成，通過利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來對設(shè)備信號進行數(shù)字化處理，并采用可編程軟件取代邏輯回路及繼電器、光纜替代電纜的方式，實現(xiàn)了資源的有效節(jié)約，從而進一步提升了變電站自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。就目前變電站系統(tǒng)的發(fā)展情況來看，國內(nèi)變電站數(shù)字化改造工作正在逐步走向正軌，這也將給變電系統(tǒng)未來的發(fā)展產(chǎn)生極大的促進作用。

1.2變電站數(shù)字化改造的主要優(yōu)勢

相較于普通的綜合變電站，數(shù)字化變電站具有更強的技術(shù)優(yōu)勢，能夠為相關(guān)單位帶來更多的經(jīng)濟及社會效益。具體來看，變電站數(shù)字化改造的優(yōu)勢主要包括以下幾個方面：首先，由于變電站數(shù)字化改造中應(yīng)用到的光纜材料具有價格便宜、重量輕、抗腐蝕等特點，通過用光纜材料來取代傳統(tǒng)的電纜材料，能夠有效減少人工、材料成本及后期的維護費用;其次，數(shù)字化變電站的應(yīng)用，能夠有效提升數(shù)據(jù)采樣的精確度，更好地增強設(shè)備的安全性能及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，從而全面提升變電站系統(tǒng)的工作質(zhì)量及效率;此外，通過在變電站系統(tǒng)中應(yīng)用新型的電子技術(shù)及設(shè)備，例如互感器、數(shù)字化通訊設(shè)備等，能夠?qū)崿F(xiàn)對變電系統(tǒng)的全面監(jiān)測，從而進一步提升變電站的自動化水平，降低系統(tǒng)故障的發(fā)生概率。

2.變電站數(shù)字化改造施工的基本措施

2.1自動化系統(tǒng)的改造措施

自動化系統(tǒng)的改造主要針對過程層、站控層及間隔層而開展。其中站控層中包含了運動機、后臺監(jiān)控、信息保護等多個系統(tǒng)，該層主要為變電站系統(tǒng)提供工程管理及運行的界面配置，并對站內(nèi)各類數(shù)據(jù)進行實時記錄;間隔層則包含了各種各樣的智能設(shè)備，例如測控裝置等，該層的改造主要通過接入母線并列裝置、電壓模擬及相應(yīng)的智能操作箱來實現(xiàn)其自投功能;過程層中包含了各類智能化的傳感設(shè)備，能夠全面實現(xiàn)對各類電氣量的采集和控制，對于過程層的改造，需要用到相應(yīng)的交換機組網(wǎng)，從而在節(jié)省光纜材料的同時為后期的維護工作帶來更多的便利。

2.2互感器及繼電保護裝置的改造措施

互感器的改造主要表現(xiàn)在將CT設(shè)備及PT設(shè)備由電磁式改為電子式。相較于傳統(tǒng)的設(shè)備而言，電子式CT明顯具有更高的穩(wěn)定性，但電子式PT設(shè)備則具有一定的應(yīng)用風(fēng)險，且設(shè)計相對來說比較復(fù)雜，因此，在實際的變電站改造工作中，一般更建議技術(shù)人員選用傳統(tǒng)式的PT設(shè)備。此外，在數(shù)字化改造工作中，大多數(shù)自動裝置都需要進行更換，因此通常將自動繼電保護裝置更換為數(shù)字式的保護裝置，從而進一步提升變電站的工作效率。

3.變電站數(shù)字化改造施工技術(shù)應(yīng)用的要點分析

3.1光纜拉設(shè)環(huán)節(jié)的要點分析

變電站數(shù)字化改造環(huán)節(jié)往往涉及到大量不同種類的光纜材料，包括多模光纜、單模光纜、鎧裝光纜及軟光纜等。對于不同的光纜材料，往往也需要采用不同的技術(shù)來進行處理。在實際的改造施工過程中，為避免光纜材料因受潮而影響其性能，技術(shù)人員應(yīng)及時對光纜線頭處進行特殊處理，并及時進行密封保護。與此同時，為了確保光纜材料能夠順利進行熔接，相關(guān)材料的牽拉操作應(yīng)盡可能選擇在干燥的環(huán)境下進行，并且要在正式操作前反復(fù)確認線路處于斷電狀態(tài)，從而避免對工作人員的生命安全帶來威脅。在確保各項準(zhǔn)備工作充分完成后，工作人員還應(yīng)及時做好對不同材料的檢驗測試，并對光纜材料進行分類貼標(biāo)，從而為改造工程的材料質(zhì)量提供絕對的保障。

3.2斷路器數(shù)字化改造環(huán)節(jié)的要點分析

斷路器數(shù)字化改造施工主要通過利用光纜置換電纜的方式，以起到降低電纜材料的使用率、提升數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性及可靠性的效果。在變電站數(shù)字化改造施工過程中，常見的改造方式主要包括智能終端及智能匯控兩種類型。其中，智能終端方式通過增設(shè)光纖網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)對相關(guān)信息數(shù)據(jù)的傳遞與共享，進一步減少電纜材料的使用數(shù)量，并起到絕對的防御作用;而相較之下，智能匯控方式對設(shè)備運行環(huán)境有著更高層次的要求，這也在一定程度上提升了其應(yīng)用成本，因此該類改造方式的應(yīng)用率相對比較低。

3.3主變保護環(huán)節(jié)的要點分析

主變保護主要在設(shè)備電壓過低時起到相應(yīng)的保護作用，并在確保設(shè)備配置等級一定的前提下，有效提升其整體的經(jīng)濟性。在變電站數(shù)字化改造過程中，想要確保變壓器能夠維持正常的運行狀態(tài)，可以保留原有的套管CT、間隙零序CT以及中性點零序CT。與此同時，還可以通過智能采集裝置來對模擬量進行數(shù)字轉(zhuǎn)化，從而確保數(shù)字量與模擬量能夠同時存在。此外，在變電站改造方案中，設(shè)計人員應(yīng)采用定值區(qū)切換的方式，確保保護裝置可以對電流及CT進行快速采樣和計算。

3.4母差保護改造環(huán)節(jié)的要點分析

依照數(shù)字化改造工程的實際情況來看，工作人員需要將母差保護數(shù)字化改造施工放在所有任務(wù)的前列。在正式變電路數(shù)字化改造施工之前，技術(shù)人員應(yīng)首先進行母差保護更換，即由新的母差保護主站和子站替換舊的母差保護。一般情況下，保護子站常應(yīng)用于過渡時期，且接入母線電壓和常規(guī)電流;母差保護更換之前，技術(shù)人員需要對相應(yīng)的子站、主站、測控裝置屏等進行安裝調(diào)試，并在經(jīng)專管部門驗收后才可正式進行更換。

3.5電纜拆舊環(huán)節(jié)的要點分析

解決電纜拆舊問題是開展變電站數(shù)字化改造施工的重要前提。相較于傳統(tǒng)的改造工程，數(shù)字化改造施工要求工作人員對舊電纜進行分批次、有規(guī)律性地拆除，確保完整騰出相應(yīng)的纜線通道。在具體的拆舊工作中，技術(shù)人員需要重點關(guān)注以下幾方面的問題：首先，在舊電纜正式拆除前，操作人員應(yīng)充分做好現(xiàn)場的整理及準(zhǔn)備工作，確保穩(wěn)定充足的照明條件及支架的穩(wěn)定性。其次，在對電纜頭進行拆除的過程中，操作人員應(yīng)嚴格按照施工要求穿戴好配套的絕緣設(shè)備，并對舊電纜位置進行準(zhǔn)確標(biāo)注，避免造成不必要的隱患事故。此外，在電纜拆除之前，操作人員需要及時對電纜拆除情況、電纜走向及順序進行反復(fù)核實，并由專業(yè)技術(shù)人員對電纜的剪斷過程進行指導(dǎo)，嚴禁擅自對電纜進行踩踏和拉扯。

小結(jié)

綜上所述，在科技快速進步的大背景下，人們對數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用和追求也在不斷增多。變電站數(shù)字化改造工作的開展，能夠為廣大群眾帶來更多的便利。但與此同時，當(dāng)前國內(nèi)變電站數(shù)字化改造施工仍存在著較多的問題，有關(guān)單位應(yīng)該全面加強對相關(guān)技術(shù)的研究和創(chuàng)新，抓住改造施工的核心和技術(shù)要點，不斷增強對變電站改造工程的監(jiān)督和管理，進一步促進變電站系統(tǒng)的數(shù)字化改造。

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