有關(guān)110kv 變電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用探究

張慧生 柴占紅

陜西延長(zhǎng)石油榆林凱越煤化有限責(zé)任公司 陜西榆林 719000

在配置和輸送電力的過(guò)程中110kV變電站是非常重要的環(huán)節(jié)，也是我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的核心。目前科學(xué)技術(shù)不斷革新和發(fā)展，在電力方面有著越來(lái)越成熟的斷路器操作技術(shù)，110kV 變電站能夠?qū)╇娤到y(tǒng)運(yùn)行安全性和可靠性加以監(jiān)督、保護(hù)和控制，將供電系統(tǒng)符合室外環(huán)境范圍擴(kuò)大，并進(jìn)行全過(guò)程自動(dòng)操作，這也是110kV 變電站為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班、無(wú)電纜溝道及無(wú)房屋建筑的必然選擇。而傳統(tǒng)一次以及二次電氣設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)二次設(shè)備很難達(dá)到上述需要，因此應(yīng)選用新型的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。

1 110kV 變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)組成

1.1 控制系統(tǒng)

在110kV 變電站之中實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化目的主要是為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人看守變電站這一目標(biāo)，并且可以有效保護(hù)電網(wǎng)系統(tǒng)安全，將傳輸電力的效率提高，有效控制變電站成本支出，控制系統(tǒng)的核心是計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。通過(guò)控制系統(tǒng)能夠在線收集和監(jiān)控110kV 變電站數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)能夠整合分析采集的數(shù)據(jù)，對(duì)關(guān)鍵信息源進(jìn)行篩選，并把有關(guān)分析結(jié)果發(fā)送至終端的控制設(shè)備，提供給管理人員相關(guān)數(shù)據(jù)作為參考。而在現(xiàn)階段變電站之中運(yùn)用電氣自動(dòng)化能夠?qū)芏喙δ苓M(jìn)行控制，比例如警報(bào)、開關(guān)以及監(jiān)控等系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布中使用傳播信息的線路是雙絞線或者光纖，以太網(wǎng)以及現(xiàn)場(chǎng)總線運(yùn)用間隔層。除此之外，110kV 變電站之中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)根據(jù)電力系統(tǒng)的二次安全防護(hù)要求以及規(guī)定制定安全指標(biāo)，根據(jù)有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，此控制系統(tǒng)將嚴(yán)格控制和保護(hù)信息的遠(yuǎn)程上傳與傳輸[1]。

1.2 自動(dòng)化二次設(shè)備

一般情況下，110kV 變電站設(shè)計(jì)二次設(shè)備的形狀及顏色等規(guī)格方面是統(tǒng)一的，并且二次設(shè)備會(huì)配置相關(guān)的測(cè)控系統(tǒng)。繼電器、監(jiān)控設(shè)備、設(shè)備柜以及故障濾波器等時(shí)有著較高應(yīng)用頻率的二次設(shè)備，繼電器與監(jiān)控設(shè)備可以集中布置，也可以分開布置，基本上是集中放置，繼電器周邊應(yīng)配有屏位。

1.3 直流系統(tǒng)

直流系統(tǒng)是由充電設(shè)備及鉛酸電池組成的微機(jī)型自動(dòng)檢測(cè)直流接地設(shè)備，其充電設(shè)備具有雙套高頻開關(guān)，而鉛酸電池組能夠通過(guò)閥控制，主要提供110V 電壓支持。在布置直流系統(tǒng)時(shí)，布置具體設(shè)備的數(shù)量應(yīng)該結(jié)合110kV 變電站具體情況來(lái)測(cè)算。此外大多110kV 變電站使用UPS 系統(tǒng)，這一系統(tǒng)可以提供給110kV 變電站內(nèi)二次設(shè)備不斷的電源，例如保護(hù)裝置、通信設(shè)備以及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等。

1.4 安全系統(tǒng)

供電系統(tǒng)會(huì)受到110kV 變電站實(shí)際運(yùn)行情況的影響，因此需要制定合理對(duì)策來(lái)開展安全管理工作，保證變電站的自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行處于穩(wěn)定狀態(tài)，以此向人們提供可靠、源源不斷的電能。這一過(guò)程需要使用安全警衛(wèi)系統(tǒng)，并且配備圖像監(jiān)控系統(tǒng)。整體來(lái)說(shuō)，變電站重要位置及通道需要設(shè)置攝像頭，在圍墻處應(yīng)該安裝紅外線檢測(cè)裝置，并結(jié)合國(guó)家有關(guān)規(guī)定將防盜防火工作做好。

2 110kV 變電站電氣自動(dòng)化的具體應(yīng)用

2.1 采集數(shù)據(jù)和報(bào)警處理

自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集測(cè)控設(shè)施之中產(chǎn)生的回流數(shù)據(jù)以及直流數(shù)據(jù)，主要有110kV 變電站線路電流量、無(wú)功功率以及電壓量。對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理時(shí)，主要有狀態(tài)量、電壓量以及遙測(cè)量。此外還能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)警顯示，并進(jìn)行合理處理，如果變電站中有回路故障問(wèn)題出現(xiàn)，那么監(jiān)測(cè)系統(tǒng)畫面就會(huì)有警告界面彈出，對(duì)故障位置以及出現(xiàn)原因進(jìn)行顯示，同時(shí)報(bào)警[2]。在繼電保護(hù)的報(bào)警設(shè)施方面，通過(guò)相應(yīng)畫面來(lái)展示，并利用不同顏色來(lái)區(qū)分報(bào)警情況。只有相關(guān)人員完成故障處理工作后，自控制系統(tǒng)才會(huì)停止報(bào)警聲。

2.2 遠(yuǎn)程控制

控制系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)柜，指的主要是控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制斷路器的分合操作、補(bǔ)償電容器投切情況以及遠(yuǎn)程管理控制保護(hù)操作。遙控控制以操作畫面為基礎(chǔ)，具有校正功能，能夠及時(shí)復(fù)核和糾正遙控操作指令，確保遙控操作的可靠性和安全性。進(jìn)行遙控操作之前，控制系統(tǒng)將自動(dòng)檢查遙控條件，在條件負(fù)的情況下即能夠在右上方進(jìn)行指令或者是操作代碼的輸入，界面在這時(shí)會(huì)顯示“確定”，在按下這一按鈕后能夠進(jìn)行后續(xù)操作。監(jiān)管人員輸入正確的操作指令和代碼后，界面就會(huì)出現(xiàn)“確定”字樣，以此開展后續(xù)操作。在按下這一按鈕后，界面上將顯示“合閘”與“分閘”字樣，按照操作指令繼續(xù)操作。在按下“取消”按鈕后，正常操作將被取消。

2.3 追朔事故

控制系統(tǒng)具有追朔功能，在信號(hào)啟動(dòng)后能夠及時(shí)采集設(shè)備模擬量以及狀態(tài)量這些信息數(shù)據(jù)。（1）系統(tǒng)時(shí)鐘統(tǒng)一。這一期間，將ms 作為基本單位對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄，斷路器與保護(hù)動(dòng)作信號(hào)是其中記錄的主要內(nèi)容，并且能夠打印和長(zhǎng)期保存，也可作為相關(guān)人員分析事故的參考數(shù)據(jù)[3]。（2）記錄并顯示發(fā)生事故的前后14個(gè)周期產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，有利于對(duì)事故進(jìn)行分析。（3）高度重視以往發(fā)生的重大事故，對(duì)發(fā)生事故時(shí)電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析。

2.4 人機(jī)聯(lián)系和統(tǒng)安全管理

操作人員使用計(jì)算機(jī)來(lái)完成全部工作，實(shí)際工作中結(jié)合相關(guān)要求來(lái)顯示和縮放畫面，加上這一系統(tǒng)具有一機(jī)雙屏的顯示功能，可對(duì)多個(gè)圖像信息加以顯示，并且不會(huì)受到時(shí)空限制。此外，軟件系統(tǒng)具有非常強(qiáng)大的安全保護(hù)功能，從而可結(jié)合維護(hù)、管理、人員身份、基礎(chǔ)用戶、用戶類型等信息限制其權(quán)限。如果操作人員輸入準(zhǔn)確口令，那么可以進(jìn)入系統(tǒng)，以確?？刂葡到y(tǒng)的可靠性以及安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化將有著更為廣泛的應(yīng)用，盡管我國(guó)現(xiàn)階段110kV 變電站電氣自動(dòng)化還不夠完善，但行業(yè)科研人員對(duì)其重要性有充分的認(rèn)識(shí)，并逐漸淘汰低壓變電站，將建設(shè)110kV變電站規(guī)模擴(kuò)大，通過(guò)不斷研究可使電氣自動(dòng)化越來(lái)越完善，并發(fā)揮出其重要作用。