變電站電氣自動化研究分析

田 皓

沈陽昊誠電氣有限公司

變電站電氣自動化研究分析

田 皓

沈陽昊誠電氣有限公司

當今科技的迅猛發展也促使著更多的傳統型變電所逐漸的步入無人值班化改造的陣營。但畢竟兩者存在著重大的差異，難免在綜合開展變電站電氣自動化的基建、改造以及常規變電所的無人值班改造中產生很多值得探討與解決的問題，對實踐發展提出了新的要求。

變電站；變電所；電氣自動化；

隨著我國現代化的進步與發展，對電力的需求也不斷增加，而變電站作為電力系統的重要組成部分，變電站運行安全與否直接影響到了電力系統的經濟效益及社會效益。近年來，我國出現了許多變電站安全事故，這些事故的產生給我國造成了極為惡劣的影響。由此可見，保證變電站安全運行意義重大。伴隨著電網的不斷進步，電氣自動化技術已被廣泛地應用于各級變電站，以電氣自動化技術為核心，在實際運行中有效地保證了變電站運行安全，提高了變電站運行效率。

一、變電站結構自動化系統采用的主要形式

變電站自動化系統的結構模式從早期的以集中為主，發展到現在的以相對分散和分層分布分散為主，經歷了一個探索、改進和完善提高的過程，在模式設計和實際的工程建設中都有應用。

所謂集中模式，指的是保護、監控、通信等自動化功能模塊均在控制室集中布置，各模塊從物理上聯系較弱甚至毫無聯系。集中式結構的變電站自動化系統是采用不同檔次的計算機，擴展其外圍接口電路，集中采集變電站的模擬量、開關量和數字量等信息，集中進行計算與處理，分別完成微機控制、微機保護和一些自動控制等功能。這種系統結構緊湊，體積小，可減少占地面積，造價低，適用于對35kV或規模較小的變電站，但運行可靠性較差，組態不靈活。早期的系統，包括許多引進的產品，主要采用這種結構模式，目前仍有為數不少的這樣的系統在運行。

相對分散模式，指的是自動化系統設備按站內的電壓等級或一次設備布置區域劃分成幾個相對獨立的小區，在該小區內建設相應的設備小室，保護、監控等設備安裝于設備小室中，主站通信控制器、直流、錄波等設備仍集中安裝在控制室，各小室之間以及與控制室之間均通過工業總線網絡互聯。

分層分布分散模式亦即全監控，指的是參照中低壓變電站綜合自動化的結構模式，除主變、母線和高壓線路的保護測控中央信號、通信仍采用集中組屏外，出線、電容器的保護、監控等設備完全按設備間隔安裝于就地的設備小室或直接安裝在一次設備上，各模塊之間采用標準局域總線和通信規約互聯當然，也可按集中組屏的方式安裝這些模塊。

上述三種變電站自動化系統的推出，雖有時間先后，但并不存在前后替代的情況，變電站結構形式的選擇應根據各種系統特點和變電站的實際情況，予以選配。

二、變電站電氣自動化存在的問題

1、信息化水平低

就當前我國變電站運行環境來看，由于變電站缺乏信息網絡系統，對變電設備運行不能進行全方面的監控，進而不利于變電設備的安全運行，許多變電設備依然需要依靠人工去進行檢修和維護，增加了變電站運行風險。另外，在面對變電站系統中的設備故障、檢修、測量、控制等所有信息都是同歸同一個信息窗口來顯示，當設備發生故障的時候，監控窗口會彈出大量的信息，變電站工作人員很難在短時間內找出確切的故障信息，從而耽誤故障處理的時機，使得變電站不能正常運行。

2、人員的問題

工作人員工作態度不端正，職業素質低，在工作中不能認真的對待工作，從而變電站運行效益低。在變電站運行過程中，當變電設備出現故障后不及時上報，造成設備故障得不到及時的解決。另外，許多工作人員存在僥幸心理，認為從事本項工作多年，大家以前都是這樣干的，沒出現過問題，憑自己的經驗這樣做也應沒問題，在工作中貪圖方便、怕麻煩，總想以較少的付出獲得最好的效果，認為工作很簡單幾分鐘即可完成，往往無票操作、使用解鎖鑰匙操作或不使用相應的安全工器具。其次就是工作人員的專業水平不高，對現場設備不熟悉，對操作技能一知半解逞能蠻干，針對變電站運行故障都是憑經驗、想象，自以為是，盲目操作，在日常設備巡視維護工作中貪圖快，巡視不到位，設備缺陷未能及時發現，給日后的運行設備埋下事故隱患。

三、變電站電氣自動化系統

1、控制系統

變電站運行過程中，受多種因素的影響，會增加變電運行風險，為了確保變電站運行安全，在變電站中利用電氣自動化技術建立起控制系統，控制系統包括運行人員的監控、變電設備的監控、后臺監控以及數據自動分析等。對人員進行監控的目的就是為了提高工作人員在進行設備維護與檢修工作中的責任心和責任意識，確保變電設備穩定。對變電設備的監控就是利用計算機技術，對變電設備運行環境進行全面監控，對影響變電設備安全運行的危險因素進行綜合把控，進而確保變電設備安全。而后臺監控及自動數據分析模塊就負責收集、處理各種設備的運行信息和數據，按要求發送到集控中心和遠方調度控制中心，滿足調度部門對電力系統的監視、控制和運行操作。

2、保護系統

保護裝置指的是當電力系統中的電力元件運行發生故障時，能夠自動的向運行值班人員及時發出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。在變電站中裝設繼電保護裝置，可以大大地提高變電站運行的可靠性、安全性。選擇合適的繼電保護裝置，對系統進行保護，當被保護的電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響。

結束語：

我國的變電站自動化已走過了一個漫長而曲折的過程，目前逐步趨向成熟和理性，這為變電站自動化系統的發展創造了空前的良機。全面采用技術先進、運行可靠、結構合理、性能價格比高的自動化系統，必將為我國的電網運行帶來可觀的經濟效益和社會效益。

[1]王培.變電站電氣自動化控制系統分析及其應用[J].電子世界，2013，9：48-49.

[2]鄭杰，曹偉杰.變電站電氣自動化相關問題分析[J].科技風，2013，18：181.