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(tǒng)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(wǎng)相連。如果變電站的運行出現(xiàn)異常，將會對電力系統(tǒng)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(fā)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(xiàn)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(tǒng)的重要組成部分之一，其運行穩(wěn)定與否直接關系到整個電網(wǎng)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(xiàn)對這些設備的自動控制，有利于確保變電站安全、穩(wěn)定、可靠運行。電氣自動化技術在變電站中的應用意義體現(xiàn)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(tǒng)后，該系統(tǒng)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(tǒng)是由多個子系統(tǒng)組合而成，這些子系統(tǒng)一般都具備自診斷功能，借助微機保護，可以及時發(fā)現(xiàn)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(tǒng)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(wěn)定。

1.3 可降低變電站的前期投資

變電站電氣自動化系統(tǒng)采用了先進的微計算機和通信等技術，由此使得數(shù)據(jù)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(tǒng)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(jīng)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(xiàn)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(tǒng)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(wǎng)絡涵蓋的內容較多，如電氣系統(tǒng)及相關設備的分配等，對連接網(wǎng)絡進行優(yōu)化，可以使接地裝置的性能獲得有效發(fā)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(shù)據(jù)采集與處理中的應用

變電站在運行的過程中，各種系統(tǒng)及設備會產(chǎn)生出大量的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)的采集與處理是確保變電站安全、穩(wěn)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(shù)據(jù)進行采集和處理，如設備運行狀態(tài)、脈沖數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)等等。電氣自動化系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)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(tǒng)，再由控制系統(tǒng)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(wěn)定運行。

2.3 在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

目前，國內各大變電站基本都采用了計算機監(jiān)控系統(tǒng)，其主要的監(jiān)控范圍如下：對變電站內的通信設備及信號進行監(jiān)控、對UPS及直流系統(tǒng)進行監(jiān)控、對無功補償裝置進行調節(jié)等等。變電站引入計算機監(jiān)控系統(tǒng)的目的是為了實現(xiàn)無人或少人值班的目標，該系統(tǒng)的功能一般都是根據(jù)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(jiān)控范圍可以按照實際需要進行調節(jié)。為使該系統(tǒng)的作用得以充分發(fā)揮，應確保其外圍設備的設置盡可能簡化，考慮到后續(xù)系統(tǒng)的升級，在設計主線圖及站控層時，應選擇先進的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

2.4 在故障記錄中的應用

電氣自動化技術除了能夠對數(shù)據(jù)進行采集和處理之外，還可以對設備的故障數(shù)據(jù)進行記錄，當變電站內的某個電氣設備發(fā)生故障后，電氣自動化系統(tǒng)會自行將故障發(fā)生時的開關閉合閘的狀態(tài)及保護的動作狀態(tài)進行記錄。設備維修人員通過對這些數(shù)據(jù)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(fā)生幾率。

3 電氣自動化技術的發(fā)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(fā)揮，應當不斷加大對該技術的研究力度，借此來推動其發(fā)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(fā)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(wǎng)絡系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)實現(xiàn)電氣自動化運行期間的資源優(yōu)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(tǒng)，借此來對電氣自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進行控制和管理，為重要數(shù)據(jù)信息的安全性和完整性提供保障。DMS系統(tǒng)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(fā)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(tài)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(jīng)濟效益的提升。為使電氣自動化技術在變電站中能夠發(fā)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(xiàn)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(fā)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(yè)局 內蒙古自治區(qū)錫林郭勒市 026000