220kV變電站綜合自動化改造探究

李志成

摘要 變電站是電網建設的重要組成部分，近年來逐漸有更多新型技術以及設備被應用到其中，對提高其運行可靠性與穩定性具有重要意義。對220kV變電站進行綜合自動化改造，需要從實際出發，結合其所具有的特點進行分析，確定改造要點，從技術角度來選擇合適的措施，爭取不斷提高變電站綜合運行性能。本文對220kV變電站綜合自動改造技術進行了簡要分析。

關鍵詞 220kV變電站；自動化；改造技術

中圖分類號TM6 文獻標識碼A 文章編號1674-6708（2015） 153-0083-02

為滿足社會生產生活需求，原有變電站無論是技術還是功能逐漸不能完全滿足實際需求，必須要對其進行改造完善。通過對變電站進行自動化改造，選擇用數字化以及自動化電氣設備，爭取更高程度上來滿足現代電力系統智能化與自動化發展要求，提高設備運行可靠性，減少后期維護的工作量，在整體上來提高變電站運行效率。

1 220kV變電站綜合自動化技術優點分析

從實際發展需求角度分析，傳統220kV變電站具有一定的局限性，對其進行綜合自動化技術改造，使得變電站具有電壓、無功調節以及控制等功能，提高系統供電穩定性，提高區域內潮流無功合理性，確保電壓能夠滿足實際運行需求，并且可以降低電網損耗。綜合自動化變電站的實現，主要通過微機控制，對運行過程中存在的隱患進行有效診斷，在確定問題后及時采取保護動作并告警，提醒工作人員及時采取措施處理，對提高變電站一次設備、二次系統運行安全性具有重要意義。另外，變電站運行環境具有一定特殊性，為保證系統正常運行，需要設置實時監控系統，基于此應用綜合自動化技術，完全可以通過微機系統來實現所有電氣設備運行狀態的監視、檢測以及記錄，工作人員只需要針對微機系統操作即可，可以降低工作量。并且工作人員能夠結合變電站運行現狀，對調度計劃進行調整，在整體上提高變電站運行管理水平。

2 220kV變電站綜合自動化技術改造原則

2.1 整體性原則

變電站是電網建設的重要組成部分，進行綜合自動化技術改造，對實現電網調度自動化系統的建設具有重要意義。因此需要遵循整體性原則，即從電網調度整體需求出發，做好安全、經濟以及信息等方面因素的綜合分析，確保變電站運行綜合效率。

2.2 可靠性原則

綜合自動化系統的建立，還需要遵循可靠性原則，是提高變電站運行安全性的關鍵，減少各個模塊出現的故障，降低各類故障發生對整體系統的影響，提高系統運行可靠性。同時，系統設計還應滿足與站內各子系統通信的要求，實現信息的共享，減少誤動作的發生。

2.3 保護性原則

繼電保護是維持變電站正常運行的重要保障，在設計綜合自動化系統時，需要將其作為單獨的部分進行分析，不能過分依賴于通信網絡，但是也需要確保其各保護裝置與管理系統、監控系統各接口的連接效果，利用共享信息來提高系統保護效率。

3 220kV變電站綜合自動化技術改造實例分析

3.1 工程概述

以某220kV變電站為例進行分析，其中遠動設備為D20遠動裝置，可以滿足遙測與遙信功能。對于遙測部分，主要選擇用電量變送器采集設計方式，面對對象包括llOkV及以上線路功率、主變三測功率、母線線路電壓等，應完全滿足變電站運行需求。而遙信部分在設計改造時，需要重點做好各項運行信號的采集，如開關信號、保護硬接點信號以及事故總信號等。另外，為提高變電站系統運行穩定性與安全性，還需要做好保護設計，為滿足自動化要求，可以選擇用微機保護措施，并將主變與線路部分隔離開關設計為電動操作模式。

3.2 改造要求

通過對變電站綜合自動化技術的改造，對系統內所有電氣設備運行狀態進行實時監控，確保工作人員能夠隨時掌握設備運行狀態，尤其是對于部分特殊地區環境，可以代替人員值班。通過遠程監控，可以及時發現設備運行所存安全隱患，及時采取措施處理，對提高設備運行可靠性具有重要意義。利用CRT實時監控與運行記錄自動化，來提高電氣設備系統運行穩定性與可靠性。

3.3 技術分析

1）遙測。

在對遙測部分進行改造設計時，可以利用串接方式實現控制屏的連接，其中控制屏到RTU采集屏間電纜，以及與測控屏間電纜均需要重新敷設。在對電纜進行敷設時，要保證不會對控制屏與RTU采集屏回路間電纜接線方式產生影響，且在變電站正式投運后可以將其拆除。另外，對于溫度變送器的選擇，需要以溫度表中遠方測溫電阻為依據，常見有Cu50、Ptl00等。

2）遙信。

對于遙信部分的改造設計，首先應利用多接點靜態型信號繼電器來代替傳統繼電器設備，實現事故總信號的有效收集。在對信號繼電器進行改造安裝時，要保證其至少有2點對接，且其中1對為綜自系統提供保護信號，另外1對則對應無源接點，與其他各套保護信號連接滿足綜自系統運行信號采集需求。在變電站正常運行過程中，如果任何一套保護動作，或者出現跳閘事故，則事故總信號與該套保護動作信號能夠及時送出。此種方法的實現，在實際應用中更為方便，且施工量小。

3）遙調。

對老變電站進行綜合自動化技術改造后，要求可以結合實際運行需求，選擇自動或者手動調節的方式完成接頭位置的控制，且能夠根據母線電壓來進行遙控操作。對測控屏增設遙控點，對voc投退行為進行控制，且滿足遠方控制要求。

4 改造過程

4.1 繼電器裝置選型

在選擇繼電器時，需要確保其滿足速動性、靈動性以及可靠性等要求。速動性即可以及時確定系統故障，短時間內解決故障來保證電力系統能夠正常運行，避免設備在低壓降情況下運行，進而可以保證設備不會遭受進一步的損壞，控制事故影響范圍。靈敏性要求即能夠在預定保護范圍內，無論是短路點位置還是類型，均能夠正確做出反應。可靠性要求即在預定保護范圍內，一旦保護裝置發生動作，則該動作不會出現拒絕情況。且在不應該出現動作時不動作，減少誤動、拒動等問題的發生。

4.2 自動化設備選型

結合變電站運行實際需求，合理選擇自動化設備，不但可以提高系統整體自動化水平，同時也可以從人力、資金等方面占據更大的優勢，提高資源的配置效果。為確保所選設備合適，應提前檢查變電站自動化系統是否全面、產品質量是否合格以及系統指標是否完備，且在系統試運行階段做好綜合分析，確定其不存在運行隱患，滿足電力供應技術要求。另外，還要重點做好產品接口檢查，不同生產廠家數據接口結構設計方式不同，需要提前做好溝通，選擇標準數據接口，并按照實用可靠、先進合理的原則完成操作，確保設備能夠充分發揮出其所具有的基礎功能。

5 結論

對220kV變電站進行綜合自動化技術改造，需要從其所具有的特點出發，對傳統變電站系統所存不足進行分析，選擇合適的自動化技術進行改造完善，爭取提高系統智能化與自動化水平，確保變電站能夠穩定運行。應在現有技術水平上持續進行研究，借鑒國外先進技術與實踐經驗，爭取不斷提高變電站自動化建設水平。