110KV變電站關(guān)于綜合自動(dòng)化技術(shù)的改造研究

摘 要：變電站作為對(duì)電力資源進(jìn)行配置和輸送的集結(jié)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著不可或缺的作用。現(xiàn)階段，隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步，帶動(dòng)生產(chǎn)力的技術(shù)升級(jí)。同時(shí)，新型工業(yè)化道路的實(shí)踐不斷成熟。與此相應(yīng)，對(duì)變電站進(jìn)行綜合自動(dòng)化的技術(shù)改造成為大勢(shì)所趨，這項(xiàng)改造升級(jí)工程對(duì)提高變電站的工作效率、優(yōu)化電力系統(tǒng)的工作環(huán)境、為生產(chǎn)和生活提供更為高效可靠的電力供應(yīng)和安全保障提供了條件。文章從此思路出發(fā)，對(duì)110KV變電站關(guān)于綜合自動(dòng)化技術(shù)的改造研究進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：110KV變電站；綜合自動(dòng)化；技術(shù)改造

1 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能和優(yōu)勢(shì)

在綜合自動(dòng)化的技術(shù)改造中，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的全數(shù)字化的控制運(yùn)作，提高自動(dòng)化的水平，提高升壓和降壓的工作效率。以精確化檢測(cè)和分析核算的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠、同步安全的同時(shí)，降低經(jīng)濟(jì)成本。同時(shí)滿足了無人值班的趨勢(shì)的要求和變電站工作自動(dòng)化的要求。

1.1 便于控制、提高效率、降低故障

變電站進(jìn)行了綜合自動(dòng)化的技術(shù)改造之后，變電站的作業(yè)模式在可操控性上有了明顯的提高，改變了過去變電作業(yè)中不易于調(diào)控的功能缺陷，方便了電力人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的控制；自動(dòng)化的控制系統(tǒng)的升級(jí)投入，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，能夠降低110kv變電站的運(yùn)營(yíng)成本，對(duì)生產(chǎn)收益起到了提升水平的效果；系統(tǒng)改良后，故障的發(fā)生率和危害度都會(huì)有所控制，而降低了事故發(fā)生的次數(shù)，也就降低了處理事故所需要的人力和財(cái)力等成本的投入。

1.2 微機(jī)保護(hù)與遠(yuǎn)程控制

微機(jī)保護(hù)裝置在變電站的綜合自動(dòng)化運(yùn)作中能充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，通過系統(tǒng)保護(hù)程序記錄工作流程，結(jié)合計(jì)算機(jī)的遙感技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)的事故進(jìn)行數(shù)據(jù)記憶調(diào)存，進(jìn)行事故的故障原因分析；與此同時(shí)，遠(yuǎn)程控制的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了操控能力質(zhì)的提升，通過計(jì)算機(jī)終端即可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)精確、及時(shí)同步的監(jiān)控和檢測(cè)，以保證110kv變電站的平穩(wěn)安全運(yùn)行，將外界故障和人工失誤的影響降到最低。

1.3 顯示與測(cè)量功能

在顯示方面，為方便監(jiān)控人員的工作，綜合自動(dòng)化的系統(tǒng)能直觀及時(shí)地對(duì)變電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行顯示；顯示具有完整性和系統(tǒng)性，110kv變電站的保護(hù)定制和設(shè)備的主要參數(shù)都會(huì)被完整顯示；利用計(jì)算機(jī)智能精確的繪圖技術(shù)，可周期性會(huì)出各個(gè)主要線路在運(yùn)行狀態(tài)中的電壓與負(fù)荷的曲線。在測(cè)量方面，主要是對(duì)型號(hào)和數(shù)據(jù)等在系統(tǒng)運(yùn)行中所出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)、追蹤和警報(bào)，同時(shí)對(duì)各種數(shù)量值進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)的檢測(cè)工作。

2 綜合自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

在110kv變電站的綜合自動(dòng)化升級(jí)改造過程中，高科技手段是其重要支撐。先鋒技術(shù)的應(yīng)用能最大限度地防止避免外界因素的影響，營(yíng)造相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。

2.1 系統(tǒng)檢測(cè)。與傳統(tǒng)的檢測(cè)方式不同，綜合自動(dòng)化檢測(cè)充分運(yùn)用了傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方式建立了檢測(cè)的系統(tǒng)，對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行智能調(diào)控。

2.2 系統(tǒng)控制。控制技術(shù)的智能化實(shí)現(xiàn)主要體現(xiàn)在使變電站在日常作業(yè)條件下根據(jù)需要改變運(yùn)轉(zhuǎn)的模式，提高變電控制的效率。

2.3 系統(tǒng)檢修。鑒于110kv變電站的功能實(shí)現(xiàn)日趨多樣，改造上原始的人工操作也理應(yīng)升級(jí)為系統(tǒng)自動(dòng)的檢修，這也是變電站智能化運(yùn)作、進(jìn)行自我診斷與處理的重要體現(xiàn)。

3 綜合自動(dòng)化技術(shù)改造的系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

對(duì)于110kv變電站進(jìn)行的綜合自動(dòng)化的系統(tǒng)改造，應(yīng)該采用分層分布式的結(jié)構(gòu)模式。它作為現(xiàn)代型的結(jié)構(gòu)模式，比傳統(tǒng)型的集控臺(tái)式優(yōu)勢(shì)更為明顯：系統(tǒng)的升級(jí)與擴(kuò)充的方便性，運(yùn)行的可靠性、靈活性和安全性，間隔設(shè)備的互不影響性以及耗材與施工人力的節(jié)約性。由此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)更好的保護(hù)、測(cè)量、控制和數(shù)據(jù)采集功能。下面就各方面具體探討。

3.1 主變壓器。主變壓器要采用有載調(diào)壓低損耗三項(xiàng)電力變壓器，并能實(shí)現(xiàn)各式調(diào)壓，且中性點(diǎn)應(yīng)該具有遠(yuǎn)控的和就地的分合功能。而對(duì)于變電站的主接線方面，應(yīng)該滿足一系列要求，如便于進(jìn)行檢修維護(hù)和遠(yuǎn)方監(jiān)控、操作上的方便性和投資上的經(jīng)濟(jì)性、以及運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性等等。

3.2 可靠的系統(tǒng)電源。對(duì)于110kv變電站，可在10kv側(cè)和35kv側(cè)皆設(shè)置站用變壓器，并且兩者應(yīng)配備自動(dòng)投切裝置；對(duì)于直流電源，應(yīng)保證小型穩(wěn)定，若交流失電的情況發(fā)生，還能保證兩個(gè)小時(shí)以上的穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行，且功能上能夠進(jìn)行各種信號(hào)的上傳。

3.3 開關(guān)設(shè)備。變電站內(nèi)的開關(guān)設(shè)備應(yīng)該滿足無油化的要求，操動(dòng)機(jī)構(gòu)上采用彈簧儲(chǔ)能，操作電源則適于采用交流電源。刀閘和斷路器具有輔助觸點(diǎn)以對(duì)分合位置有所反映。

3.4 微機(jī)監(jiān)控與信息采集。微機(jī)監(jiān)控方面，應(yīng)該設(shè)置就地和遠(yuǎn)方兩種控制方式，且綜合自動(dòng)化屏或者開關(guān)柜上，應(yīng)該設(shè)置兩者分別對(duì)應(yīng)的切換開關(guān)；在信息采集方面，其全面性和充分性在無人值班實(shí)現(xiàn)的要求上變得更為重要，考充分考慮在遙調(diào)點(diǎn)和遙控點(diǎn)的實(shí)用性。這是及時(shí)處理變電站突然事件和突發(fā)情況的重要保證，減少無謂的值班人員的精力浪費(fèi)。

3.5 微機(jī)保護(hù)。在微機(jī)保護(hù)裝置上，使保護(hù)跳閘的命令與相應(yīng)的斷路器所配置的跳閘線圈上直接操作。各個(gè)保護(hù)裝置應(yīng)該具備相對(duì)獨(dú)立性，配備具有獨(dú)立性的直流電源用以供電，能夠獨(dú)體地完成保護(hù)工作。

3.6 主變保護(hù)相關(guān)設(shè)置

按照對(duì)一個(gè)設(shè)備采用兩套主保護(hù)和兩套后備保護(hù)的原則，結(jié)合實(shí)際情況，有針對(duì)性地對(duì)主變保護(hù)進(jìn)行配置。主變壓器的主保護(hù)和備用保護(hù)，在各側(cè)斷路器的出口處，應(yīng)分別進(jìn)行硬壓板的設(shè)置。

3.6.1 差動(dòng)保護(hù)。此種保護(hù)是指對(duì)變壓器的套管、引出線和繞組等的問題故障設(shè)置兩套基于不同原理的微機(jī)縱差保護(hù)。當(dāng)保護(hù)動(dòng)作開啟時(shí)將會(huì)跳開位于變壓器各側(cè)的斷路器。電流互感器在此配置中，由兩套差動(dòng)保護(hù)和后備保護(hù)合用一組。

3.6.2 復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)。此種保護(hù)在110kv、35kv、10kv側(cè)分別設(shè)置三相式的復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)。在保護(hù)動(dòng)作上，110kv側(cè)延時(shí)跳開主變的各側(cè)斷路器，35kv和10kv延時(shí)跳開本側(cè)的斷路器，其中10kv側(cè)閉鎖分段的開關(guān)自投。

3.6.3 瓦斯保護(hù)。輕瓦斯動(dòng)作只發(fā)信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作則跳開變壓器的各側(cè)斷路器或者只發(fā)信號(hào)。其中，保護(hù)動(dòng)作則閉鎖35kv的橋開關(guān)自投。

3.6.4 接地保護(hù)。在主變110kv側(cè)的中性點(diǎn)運(yùn)行設(shè)計(jì)上，一般是按間歇接地與直接接地兩種。與此相應(yīng)，保護(hù)方式有零序過電壓保護(hù)、間隙零序電流保護(hù)、零序電流保護(hù)等等。其中保護(hù)一段跳開母聯(lián)斷路器；保護(hù)二段跳開變壓器的各側(cè)斷路器。

3.6.5 其他保護(hù)方式。如過負(fù)荷保護(hù)、主變溫度檢測(cè)保護(hù)、壓力釋放保護(hù)等等。

4 結(jié)束語

110kv變電站的運(yùn)作中，綜合自動(dòng)化技術(shù)的采用是必然趨勢(shì)。這種對(duì)變電站的改造，使變電站的運(yùn)作效率和技術(shù)水平產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，顯示出了以往傳統(tǒng)型變電站所沒有的極大優(yōu)勢(shì)功能，但也存在一些亟待解決也可以解決的問題。在符合設(shè)計(jì)原則的前提下，善于創(chuàng)造性地在綜合自動(dòng)化的平臺(tái)上進(jìn)行無人值班的智能化運(yùn)作，并進(jìn)行有效的行業(yè)交流，才能最大程度地發(fā)揮出綜合自動(dòng)化技術(shù)改造后的110kv變電站的工作能力。

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