關于110kV變電站電氣自動化技術及應用探究

李強 劉鵬 張學娟

【摘 要】110kV變電站是我國電網建設的重要的組成部分，也是我國進行電力輸送的核心環節。110kV變電站的自動化技術是通過先進的技術設備和科學的調度方法使110kV變電站實現運行中的無人值班，并且在無人值班的情況下也可以保存正常高效的運作，可以使資源更好的進行整合利用。利用電氣自動化技術使變電站能節約經濟成本，使變電力企業的整體成本下降，對于電力企業實力的提高和擴大市場占有率都有著很好的幫助。

【關鍵詞】110kV變電站 電氣自動化 應用 探究

1 110kV變電站電氣自動化技術的意義

變電站是電網進行電力配送過程中的核心環節，也是電力轉換的樞紐，變電站通過各級變壓器的組合可以對電力資源進行有效的轉換分配，因此變電站在電網運行中發揮著重要的作用。110kV變電站更是變電站中的重中之重，因為它是直接連通用戶終端的，我國因為地廣人多，因此有著數量眾多的110kV變電站，因此進行110kV變電站電氣自動化技術的研究對于優化供電管理、提高電力配送效率有著重要的意義。我國進行110kV變電站的電氣自動化的研究從20世紀末就已經開始，但是和國際先進水平相比還是有著一定的差距。

2 110kV變電站電氣自動化技術

2.1 110kV變電站電氣自動化控制系統

110kV變電站的電氣自動化控制系統是為了實現“無人值班”而進行設計的，該系統采用了當前先進的計算機控制系統。110kV變電站自動化控制系統主要是為了保障電網的安全、高效的運行，降低110kV變電站的造價。110kV變電站電氣自動化控制系統可以在線監督指導110kV變電站的運行數據和運行狀態，并能對110kV變電站的重要的數據信息進行收集整理、總結分析，最后將重要信息和分析結果發送的控制終端，為更好的運行管理110kV變電站提供較好的數據信息參考。現階段110kV變電站電氣自動化控制系統能夠有效的對基地開關、自流UPS系統、通信設備、警報系統、隔離開關、電壓斷路器、主變中性點等110kV變電站的重要工作節點進行監控。110kV變電站電氣自動化控制系統主要是采用網絡分布結構，以光纖或雙絞線為信息傳播線路，間隔層為以太網或現場總線。系統的的安全指標制定主要是參照電力系統二次安全防護的規定和要求，對遠程信息的上傳和傳輸進行嚴格的保護。

2.2 110kV變電站電氣自動化的二次設備分布

110kV變電站電氣自動化的監控設備和繼電器可以布置在一起，也可以分開進行布置，主要是采用集中布置模式。同時110kV變電站的自動化二次設備用統一的規格進行外形、顏色設計，并對二次設備采用了相應的測控系統和檢測裝備。主要的二次設備有變壓器柜、故障錄波器、110kV系統檢測柜、監控系統站設備等，同時繼電裝置的放置室要有備用的屏位。

2.3 110kV變電站電氣自動化的直流系統

直流系統主要是采用雙套高頻開關的充電設備和閥控制的鉛酸電池組提供110V或220V的電壓支持的一套微機型直流接地自動檢測設備。直流系統布置中具體設備的布置數量需要根據110kV變電站的實際情況進行測算。同時110kV變電站多數采用了UPS系統，UPS系統也可以為110kV變電站內的通信設備、保護裝置、計算機監控系統等二次設備提供不停電電源。

2.4 110kV變電站電氣自動化的安全系統

為對110kV變電站進行有效的管理，保障110kV變電站的正常運行，在110kV變電站設置一套安全警衛系統并對110kV變電站進行圖像監視是有重要意義的，因此在對110kV變電站進行工程設計時需要對這方面進行專項設計。同時要按照相關的配置標準在110kV變電站進行合理的安全系統配置，要在110kV變電站的關鍵通道和位置設置安裝攝像頭；要在110kV變電站的圍墻設置紅外檢測設備；要對110kV變電站的整體進行防火、防盜、等安全配置。

3 110kV變電站電氣自動化技術的應用

3.1 電子互感器的應用

要有效的對110kV變電站電氣自動化技術系統的保護，需要將110kV變電站電氣自動化系統中的電子互感器的合并單元和運輸模塊進行獨立設計，使其成為兩套獨立的回路設備，這樣就可以給110kV變電站電氣自動化系統加以雙套保護。目前對110kV變電站電氣自動化系統線路保護主要采用了常規的互感器和對羅氏定理的應用來實現，并采用純光纖和電子互感器進行共同配置保護。

3.2 共網傳輸技術的應用

110kV變電站電氣自動化技術能夠得以實現的關鍵就是網絡通信中的穩定性和兼容性，因為110kV變電站電氣自動化技術的實現離不開網絡通信設備和同步技術。測控 I/O 與保護操作箱合二為一的智能終端安裝在就地開關端子箱中，同時還采用了GOOSE通信技術來實現線路及主變壓器保護跳閘功能。通過簡化該網絡的結構配置，實現組播流量的優化配置。二次設備與過程層的交換機可支持動態組播協議高精度的冗余對時，適用于110kV變電站自動化系統擴建和網絡配置的改造。電子式的互感器可以通過將IEC組網方式和間隔層進行通信，這樣可以對同步技術和通信技術進行保護，同時這樣也能夠對共網傳輸技術進行符合其特點的保護。

3.3 保護功能的應用

110kV變電站電氣自動化技術可以對110kV變電站的自動裝置母線、線路、變壓器進行保護。同時也會對110kV變電站運行過程中的問題和故障進行相應的收集、整理和分析，并把這些故障信息進行發送，幫助110kV變電站對這些故障進行相應的應對處理。

4 結語

110kV變電站電氣自動化技術的應用越來越廣泛且發揮的作用越來越大，在不久的將來傳統的11kV變電站應用模式即將被自動化的新型110kV變電站取代。這就需要對110kV變電站電氣自動化技術進行更加深入的研究和開發。

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