李瑞
摘要:伴隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步,我國(guó)的電力改革也處在前進(jìn)的高速路上,全國(guó)各地都在對(duì)智能化變電站不斷進(jìn)行普及推進(jìn),與此同時(shí),業(yè)內(nèi)也將關(guān)注點(diǎn)聚焦到了智能化變電站電氣的二次設(shè)計(jì)上。有鑒于此,本文即針對(duì)智能變電站的電氣二次設(shè)計(jì)展開(kāi)研究和分析討論,希望能對(duì)智能化變電站的技術(shù)普及和提供一定的幫助。
關(guān)鍵詞:變電站;智能化;電氣二次設(shè)計(jì);要點(diǎn)策略
引言:
智能化變電站的建設(shè)核心是其智能化的控制技術(shù)。智能化變電站的正常運(yùn)行是由智能化一次設(shè)備及二次設(shè)備支撐運(yùn)作的,因此形成的可視化操作系統(tǒng)、強(qiáng)化的數(shù)據(jù)傳輸運(yùn)行速率、順暢的二次設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)等,都很大程度上給設(shè)備操控的精準(zhǔn)度提供了保障。為了最大化地利用好智能化變電站的優(yōu)勢(shì),本文即對(duì)其電氣二次設(shè)計(jì)問(wèn)題展開(kāi)探討與研究。
一、關(guān)于智能化變電站電氣二次設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題
首先是智能化設(shè)備的整合。在智能化變電站電氣二次設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行時(shí),智能化設(shè)備的整合問(wèn)題是其設(shè)計(jì)重點(diǎn)內(nèi)容的一部分,設(shè)計(jì)師在選擇智能開(kāi)關(guān)時(shí),應(yīng)當(dāng)采取傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法選擇具有針對(duì)性的數(shù)字化模式的設(shè)備接口,以達(dá)到連接智能終端機(jī)的目的[1]。通常在設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以在接口位置添加有源或無(wú)源的電子互感器,互感器可以支撐電源與電路之間的相互匹配,能夠給電源提供相當(dāng)程度的穩(wěn)定性保障。另一方面,選用無(wú)源性互感器的話,則需要綜合考慮設(shè)備方案產(chǎn)生的成本問(wèn)題,在智能化變電站應(yīng)用范圍中,常用的IEC61859通信規(guī)約下的自動(dòng)化系統(tǒng)是受到較多應(yīng)用的,這種系統(tǒng)所包含的網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)變電氣二次設(shè)備功能是需要獲得足夠關(guān)注的。
然后是直流通信電源的整合。在智能變電站電氣二次設(shè)計(jì)過(guò)程中,二次設(shè)備電源有一個(gè)重要的組成部件蓄電池。通常而言,需要以蓄電池2h獨(dú)立發(fā)電當(dāng)作執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)?shù)乩矸轿槐容^偏僻,有需要時(shí)還應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)4h獨(dú)立通信的實(shí)際要求。在智能化變電站電氣二次設(shè)備設(shè)計(jì)里,還存在一種較為常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)方案,即分段式開(kāi)關(guān),它將直流電源方案進(jìn)行了整合,這樣的設(shè)計(jì)方案不需要再重新更改現(xiàn)存的直流供電線路,而只需要有針對(duì)性地改變蓄電池的容量和將直流母線進(jìn)行設(shè)計(jì),可以省略單獨(dú)的通信線路蓄電池。這樣一來(lái),整個(gè)設(shè)備的占地面積也可以得到有效利用和控制,因?yàn)樾铍姵厥褂脭?shù)量的減少,整個(gè)設(shè)備的安全性能也得到了一定程度的提升。因?yàn)樾袠I(yè)規(guī)范要求,設(shè)計(jì)方案時(shí)需要對(duì)蓄電池容量進(jìn)行精準(zhǔn)控制,通常而言,其蓄電池負(fù)荷系數(shù)應(yīng)當(dāng)大于0.8。
接著是選擇通信規(guī)約,一般而言,智能化變電站電氣二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)組成部分有三個(gè),分別是站控層、間隔層以及過(guò)程層,如下圖1。兩個(gè)層次之間,雙方存在明顯差異的通信規(guī)約。站控層通常主要選擇的通信規(guī)約是104通信規(guī)約,與傳統(tǒng)架構(gòu)相契合,這種方案具有明顯地成本優(yōu)勢(shì),但是在實(shí)際操作的互助性上仍具備相當(dāng)程度的劣勢(shì)。而間隔層和過(guò)程層多選擇以IEC61850為基礎(chǔ)構(gòu)建的通信規(guī)約,該規(guī)約可以借由相對(duì)較高的成本輸入來(lái)對(duì)電氣二次設(shè)備控制系統(tǒng)進(jìn)行有針對(duì)性的建設(shè),這樣建設(shè)出來(lái)的平臺(tái),在架構(gòu)的可靠性、用戶的使用效果等各個(gè)方面都具備較為明顯地優(yōu)勢(shì),能夠適應(yīng)更復(fù)雜層次的接受信號(hào)特征。
圖1 電氣二次設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)組成部分
最后是監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。在電氣二次設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,還有一項(xiàng)值得關(guān)注的問(wèn)題,即高能效的智能化電氣監(jiān)控設(shè)備。高效的智能化電氣監(jiān)控設(shè)備可以對(duì)各個(gè)電源監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行歸納整合,可以保障智能化變電站監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的整體性,有利于電氣二次設(shè)備的監(jiān)視工作穩(wěn)定展開(kāi)[2]。在智能化變電站的建設(shè)過(guò)程中,一體化的集中式電源監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)受到了較為普遍地應(yīng)用,其依靠總線連接模式為基石,直接連接電氣二次設(shè)備的智能監(jiān)控模板與監(jiān)控設(shè)備,因此可以大大減少監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)營(yíng)成本,同時(shí)還具有相對(duì)而言較高的監(jiān)控設(shè)備分析功能。與此同時(shí),同樣較為常見(jiàn)的還有使用分布式設(shè)計(jì)理念的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),這項(xiàng)設(shè)計(jì)的不同監(jiān)控設(shè)備由智能化網(wǎng)端進(jìn)行管理和控制,其中尤為核心的是對(duì)監(jiān)控板塊的獨(dú)特設(shè)計(jì)。與此同時(shí),因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)需求的電氣二次設(shè)備規(guī)模較大,往往需要較大的維護(hù)和投入成本。
二、智能化變電站的設(shè)備選擇
想要完善智能化變電站的基礎(chǔ)建設(shè),電氣設(shè)備的選擇和設(shè)計(jì)是必須要重視的問(wèn)題,只有選擇了恰當(dāng)使用的電氣設(shè)備,才能夠充分保障智能化變電站的建設(shè)安全、穩(wěn)定。智能變電站的設(shè)備組成則是電子式互感器、電動(dòng)刀閘及智能組件二次設(shè)備等,在實(shí)際建設(shè)的過(guò)程中,進(jìn)線網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)是必須經(jīng)過(guò)的步驟,這樣可以使得電氣二次設(shè)備達(dá)到智能化變電站的要求標(biāo)準(zhǔn)。再進(jìn)行二次設(shè)備的選擇及設(shè)計(jì)中容易發(fā)生各類情況,最常見(jiàn)的智能化變電站電氣二次設(shè)備涵蓋了智能組件、保護(hù)裝置、監(jiān)控后臺(tái)及預(yù)制光纜,還有通訊設(shè)備等幾種設(shè)備。同時(shí),在繼電保護(hù)裝置上,應(yīng)當(dāng)確保選取符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備,綜合考慮靈敏性、速動(dòng)性、可靠性以及選擇性等多個(gè)性質(zhì)。在選擇性層面,要求繼電保護(hù)可以及時(shí)切除故障設(shè)備或線路,當(dāng)產(chǎn)生故障時(shí)及時(shí)對(duì)線路展開(kāi)保護(hù)。上下級(jí)電網(wǎng)繼電保中的排列需要嚴(yán)格依靠各級(jí)配合的基本規(guī)則,保證當(dāng)出現(xiàn)電網(wǎng)事故時(shí)能夠有選擇的對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行保護(hù)性切除。在速動(dòng)性上,需要繼電保護(hù)裝置可以迅速地對(duì)短路故障進(jìn)行切除操作,保障系統(tǒng)安全,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,盡最大可能減少各線路的損失。對(duì)于靈敏性,則應(yīng)當(dāng)注意,當(dāng)線路及設(shè)備出現(xiàn)保護(hù)范疇內(nèi)的金屬性短路,則應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮保護(hù)設(shè)備的靈敏性,依靠繼電保護(hù)的定值,確保設(shè)備的安全。最后是可靠性,繼電保護(hù)裝置應(yīng)當(dāng)在其允許范圍內(nèi)活動(dòng),當(dāng)設(shè)備正常時(shí)不對(duì)設(shè)備產(chǎn)生任何干擾,只有連接導(dǎo)線展開(kāi)連接后,才可以形成回路,進(jìn)而產(chǎn)生其自身地作用。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上而言,伴隨著我國(guó)迅猛的科技發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步,智能化變電站的應(yīng)用逐漸地更加普及。再進(jìn)行智能化變電站建設(shè)時(shí),其電氣二次設(shè)計(jì)的過(guò)程需要投入更多地關(guān)注,而在其電氣二次設(shè)計(jì)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)要點(diǎn)的明確以及設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理,都是需要經(jīng)過(guò)全面考慮、著重注意的,同時(shí)還要選擇恰當(dāng)合適地設(shè)備,這樣才能做好智能化變電站的建設(shè)工作。
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