電氣自動化技術在變電站中的應用

文/王東亮

電氣自動化技術在變電站中的應用

文/王東亮

在電力系統中，變電站具有變換電壓、分配電能、控制電力流向等功能，其通過變壓器與電網相連。如果變電站的運行出現異常，將會對電力系統的運行造成影響，嚴重時可能會導致大面積停電。為避免此類問題的發生，應當采取有效的方法提高變電站電氣設備的運行可靠性，電氣自動化技術的出現使這一問題的解決成為可能。借此，本文就電氣自動化技術在變電站中的應用展開論述。

電氣自動化技術 變電站 應用

1 電氣自動化技術在變電站中的應用意義

變電站是電力系統的重要組成部分之一，其運行穩定與否直接關系到整個電網的運行。在變電站中，存在著大量的電氣設備，電氣自動化技術的應用可以實現對這些設備的自動控制，有利于確保變電站安全、穩定、可靠運行。電氣自動化技術在變電站中的應用意義體現在如下幾個方面：

1.1 有利于供電質量的提升

變電站應用電氣自動化系統后，該系統自帶的無功和電壓控制功能，可以大幅度提升電壓的合格率，由此不但能夠使變電站運行過程中的能耗大幅度降低，而且還能為站內電氣設備的運行安全提供保障，在此基礎上，變電站的供電質量將會獲得顯著提升。

1.2 有助于設備運行可靠性的提高

變電站電氣自動化系統是由多個子系統組合而成，這些子系統一般都具備自診斷功能，借助微機保護，可以及時發現被保護對象的故障問題，并將之從線路中切除出去，由此使得相關設備的運行可靠性得到了保證。實踐表明，應用電氣自動化系統的變電站，其一次和二次設備的可靠性較之以往有了極大程度地提高，由此使變電站的運行更加穩定。

1.3 可降低變電站的前期投資

變電站電氣自動化系統采用了先進的微計算機和通信等技術，由此使得數據信息的互傳與共享成為可能，加之硬件電路為集成電路，其特點是體積小、結構緊湊，這樣一來變電站的占地面積顯著縮小。同時微處理芯片和集成電路價格的降低，使整個系統的造價大幅度降低，但其性能卻更加完善，功能也更為強大，它的應用，可以使變電站的前期投資大幅度減少，有助于經濟效益的提升。

2 變電站中電氣自動化技術的具體應用

在變電站中，電氣自動化技術的應用具體體現在如下幾個方面：

2.1 在等電位連接中的應用

變電站內電氣設備的運行需要有足夠的電源作為支撐，為避免不同電源間過大的電位差引起電氣事故，可采用等電位連接的方法。當變電站應用電氣自動化技術后，需要對等電位連接裝置進行相應的調整，具體包括以下內容：

（1）在變電站中，電氣設備的結構都相對比較復雜，如果等電位連接的路徑選擇不當，極有可能導致系統失靈，所以在應用電氣自動化技術時，應將等電位連接的控制路徑限定在最短的范圍之內，這樣可以給相關的導電器件提供良好的運行條件，從而使設備的性能獲得提升。

（2）等電位控制網絡涵蓋的內容較多，如電氣系統及相關設備的分配等，對連接網絡進行優化，可以使接地裝置的性能獲得有效發揮，由此可確保等電位連接的有效性，對變電站電氣自動化水平的提高具有一定的促進作用。

2.2 在數據采集與處理中的應用

變電站在運行的過程中，各種系統及設備會產生出大量的數據，對這些數據的采集與處理是確保變電站安全、穩定、可靠運行的前提和基礎。電氣自動化技術的應用，可對變電站運行期間的各種數據進行采集和處理，如設備運行狀態、脈沖數據、模擬數據等等。電氣自動化系統對這些數據采集后，會自動進行分析處理，并將處理結果傳輸給控制系統，再由控制系統對設備進行控制，如母線電壓、饋線電流、斷路器分合閘等等，確保了設備的穩定運行。

2.3 在監控系統中的應用

目前，國內各大變電站基本都采用了計算機監控系統，其主要的監控范圍如下：對變電站內的通信設備及信號進行監控、對UPS及直流系統進行監控、對無功補償裝置進行調節等等。變電站引入計算機監控系統的目的是為了實現無人或少人值班的目標，該系統的功能一般都是根據分層的原則進行設計的，具體包括集控中心、控制層、間隔層及功能層，后三層的監控范圍可以按照實際需要進行調節。為使該系統的作用得以充分發揮，應確保其外圍設備的設置盡可能簡化，考慮到后續系統的升級，在設計主線圖及站控層時，應選擇先進的數據庫系統。

2.4 在故障記錄中的應用

電氣自動化技術除了能夠對數據進行采集和處理之外，還可以對設備的故障數據進行記錄，當變電站內的某個電氣設備發生故障后，電氣自動化系統會自行將故障發生時的開關閉合閘的狀態及保護的動作狀態進行記錄。設備維修人員通過對這些數據的分析，能夠針對檢修和維護中的不足做出改進，可以減少故障的發生幾率。

3 電氣自動化技術的發展趨勢

為使電氣自動化技術的作用在變電站中能夠得以最大限度地發揮，應當不斷加大對該技術的研究力度，借此來推動其發展。首先，應與IT技術進行結合，借助傳感器技術、計算機智能技術，減少故障問題的發生，確保電氣設備的安全性和可靠性，提高變電站的運行效率。其次，應構建通用的網絡系統，利用該系統實現電氣自動化運行期間的資源優化配置效率，為變電站的安全運行提供保障。再次，應建立DMS系統，借此來對電氣自動化系統的數據庫進行控制和管理，為重要數據信息的安全性和完整性提供保障。DMS系統能夠提高電氣自動化的管理水平，符合變電站電氣自動化控制的發展需要，不但可使電力的供應得到保證，而且還能使管理者對變電站的運行狀態全面了解。

4 結論

綜上所述，電氣自動化技術在變電站中的應用，除了可以使電氣設備的運行可靠性及供電質量得以提高之外，還能減少變電站前期的建設投資，有利于經濟效益的提升。為使電氣自動化技術在變電站中能夠發揮出最大的作用，應當不斷加大對該技術的研究力度，除對現有的技術進行改進和完善之外，還應結合變電站的需要，開發出一些新的技術，從而使其可以更好地滿足變電站的運行要求。

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作者單位內蒙古電力（集團）有限責任公司錫林郭勒電業局 內蒙古自治區錫林郭勒市 026000