黃雪花

摘? 要：隨著城鎮(zhèn)化水平的不斷提升，為滿足社會發(fā)展對供電系統(tǒng)的要求，供電企業(yè)正在加強對變電站的有效建設，使其能夠在整個供電環(huán)節(jié)持續(xù)且穩(wěn)定的進行供電。而且隨著近幾年來電氣自動化技術的有效應用，使得變電站的供電效率和質量得到有效提升，能夠更好的應對各種突發(fā)狀況和問題，在一定程度上推進了變電站的有效發(fā)展。所以文章對變電站電氣自動化設計展開相關論述，分析電氣自動化的設計要點，同時對相關具體設計展開研究，希望對我國變電站電氣自動化設計及應用有所幫助。

關鍵詞：變電站;電氣自動化;意義及要點;設計

中圖分類號：TM76? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）36-0088-02

Abstract： With the continuous improvement of urbanization level， in order to meet the requirements of social development for power supply systems， power supply enterprises are strengthening the effective construction of substations so that they can supply power continuously and stably throughout the power supply. Moreover， with the effective application of electrical automation technology in recent years， the power supply efficiency and quality of the substation have been effectively improved， and it is possible to better cope with various emergencies and problems， and to some extent， promote the effective development of the substation. Therefore， this paper discusses the electrical automation design of substation， analyzes the design points of electrical automation， and studies the related specific design. It is hoped that it will help the design and application of electrical automation in substation in China.

Keywords： substation; electrical automation; meaning and key points; design

1 概述

隨著我國整體用電市場的多元化發(fā)展，人們對整個供電系統(tǒng)有了更高的要求和標準，而變電站又是供電系統(tǒng)中的關鍵組成部分，所以說加強變電站的電氣自動化設計有助于推進變電站工作，更好地完成供電系統(tǒng)運行工作?，F(xiàn)階段我國在變電站電氣自動化設計方面的應用仍然處于前期階段，因此相對來說仍有很多內容需進一步開展研究，加強對各項電器自動化技術的設計應用，使其更好地發(fā)揮供電作用，推動我國整體供電系統(tǒng)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

2 變電站電氣自動化設計概況

在變電站建設過程中加強電氣自動化設計主要是通過對電力系統(tǒng)中變換電壓、分配電能、控制電力流向、調整電壓的電力設施等多個內容進行調整和設計。在對超高壓電進行電氣設計時一般會使用微機故障錄波裝置、微機線路保護、微機遠動裝置對整個系統(tǒng)進行檢測，另外還會對其安裝相應的實時微機監(jiān)測系統(tǒng)、遠動設備以及繼電保護裝置等，能夠大大提升變電站電氣自動化設計水平，為后續(xù)工作的開展奠定基礎。要想正確確保變電站電氣自動化的有效設計，就一定要充分意識其在變電站中的應用意義與價值，否則將會造成其應用不當而無法滿足其供電需求，嚴重拉低了整個供電系統(tǒng)的供電水平，所以說必須加強對變電站電氣自動化設計的有效研究和應用。

3 電氣自動化技術在變電站中的意義

現(xiàn)階段電氣自動化技術和整個供電系統(tǒng)的運行有著越來越緊密的聯(lián)系，所以說在變電站建設過程中加強電氣自動化技術的有效應用能夠大大提升供電運行的自動化水平，避免過多人力資源的投入而造成對整個供電系統(tǒng)的影響，有效確保變電站運行穩(wěn)定性。

3.1 有利于實現(xiàn)電力服務智慧化

現(xiàn)階段我國變電站的建設呈現(xiàn)出一定的分布趨勢，對于該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展有著十分重要的作用，因為其將直接決定著該地區(qū)的供電運行穩(wěn)定性，而電氣自動化技術的有效應用能夠大大提升整個供電系統(tǒng)的準確性。因為電氣自動化技術的要求越來越高，變電站在處理各項問題時更加智能化，使其運行起來即便是沒有人力的干預也能夠提高自身運行的準確性，加強對各項錯誤及故障的有效修正，既確保了變電站的安全穩(wěn)定性，又能夠大大提升供電系統(tǒng)運行效率。

3.2 有利于實時模擬工作開展

在變電站建設中使用電氣自動化技術進行設計，能夠實現(xiàn)對變電站的實時動態(tài)模擬，進而更好的了解其運行狀況。一般來說，變電站有瞬時與穩(wěn)態(tài)兩種狀態(tài)，因此加強電氣自動化設計技術應用能夠更好地對其運行狀態(tài)進行預判處理，加強對于各種技術的有效模擬和仿真，分析電氣設備的運行狀態(tài)，真正實現(xiàn)對整個變電站的有效監(jiān)測和管理，不斷完善和優(yōu)化其運行狀態(tài)。

4 電氣自動化設計要點

4.1 電氣自動化系統(tǒng)結構設計

進行電站電氣自動化設計時要加強對其系統(tǒng)結構的有效設計，因為一般會采取分散分布式結構，以電氣自動化單元為配置對象。另外，整個電氣自動化設計系統(tǒng)內部的結構裝置具備一定的獨立性，加強對其系統(tǒng)結構的有效設計能夠更好地應對相關故障隱患問題的產(chǎn)生，防止因為測控以及通信網(wǎng)出現(xiàn)故障所造成的問題和影響。

4.2 電氣自動化信息的分層設計

要對電氣自動化信息的分層進行設計，因為在開展電氣自動化設計過程中一定要對所有一次設備與間隔層間的信息分層進行設計，這樣才可以有效確保電壓與電流相關設備的穩(wěn)定運行。在對間隔層的信息交換設計過程中，要求對其內部的功能模塊開展相關設計工作，確保機電保護裝置和控制模塊以及監(jiān)測模塊之間的信息溝通與交流。同時還要對間隔層與變電站進行信息設計。一般來說，變電站的監(jiān)控系統(tǒng)主要是由間隔層采集將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到監(jiān)控管理機，通常主要包含以下內容：正常運行狀態(tài)以及故障問題運行狀態(tài)下的測量值和計算值、斷路器狀態(tài)、保護操作等參數(shù)狀態(tài)。

5 電氣自動化在變電站中的具體設計

5.1 計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計

計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計主要從兩方面入手，首先是對操縱控制方式的設計，因為整個監(jiān)控系統(tǒng)的設定是為了適應無人值班工作的開展進行設計的，一般是根據(jù)其功能性分層進行考慮，按照集控中心、變電站控制層、間隔層等設備的功能性進行分層。由于某些環(huán)節(jié)只是檢修的操作手段，所以說整體電氣監(jiān)控范圍和區(qū)域能夠根據(jù)相應的需求進行調整。另外，還要確保各個設備的運行狀態(tài)、選擇功能的開關狀態(tài)都應配備一定的監(jiān)控系統(tǒng)，進而加強對各個層級的有效控制。如果系統(tǒng)產(chǎn)生各種故障時則能夠及時向控制中心發(fā)出警告，縮短應急處理的時間。

在系統(tǒng)配置方面要求控制層作為整個監(jiān)控系統(tǒng)的關鍵，通常包含以下設備：遠動主站、GPS對時裝置、公用接口裝置、打印機、主機兼操作員站以及網(wǎng)絡系統(tǒng)。另外，還要對計算機監(jiān)控系統(tǒng)的外圍設備進行精簡，比如去除操作員站的緩解，但是要為其預留一個便攜機接口，以便后期工作需求。為了確保后期系統(tǒng)的升級與優(yōu)化作用，在對主線圖進行設計以及控制層數(shù)據(jù)庫的建立時一定要從長遠的方向進行考慮。

5.2 相關設備的使用

二次設備的使用一般要遵守以下原則：首先在對二次設備進行安裝和布置時一般采取集中式，以便監(jiān)控設備室和繼電器室能夠結合具體狀況進行分割或者合并;另外在對保護裝置以及監(jiān)控系統(tǒng)測控系統(tǒng)組裝屏選擇方面要充分進行考慮，確保各個二次設備的外形、柜體的結構以及顏色相協(xié)調;同時還要求繼電器室內的系統(tǒng)能夠集中深部安裝以下幾種設備：控制層設備、主變壓器保護柜、測控柜、故障錄波器、電能表柜、直流柜通信設備屏柜以及110kW系統(tǒng)，還要在室內預留出備用屏的空間;最后則要求在35（10）kW的開關柜上安裝測控裝置。

直流系統(tǒng)布置于繼電器室內，不增設相應的電池室，而且電池的數(shù)量級容量也要根據(jù)具體的參數(shù)來設定。直流系統(tǒng)的額定電壓使用220/110V，并通過單母線分段接地。其配置有：一套直流接地的自檢測裝置、兩套冗余配置的高頻開關電源充電設備、一套閥控式電池組。當然，如果變電站的規(guī)模較大也可以增設一套電池組，其容量一般為100Ah～200Ah，每組蓄電池由104只密封式的鉛蓄電池構成。

交流不停電電源（UPS）系統(tǒng)計算機監(jiān)控系統(tǒng)要求具備持續(xù)不停電的供電系統(tǒng)，因此會使用UPS系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠利用220/110V的直流電源為其提供相應電流而不自帶電源，能夠使用模塊化的N+1冗余配置，確保每套的電池容量在3kW左右。在具體應用中應結合容量要求進行安裝。

整個圖像監(jiān)控系統(tǒng)的目的在于可以實現(xiàn)便捷化的管理，對于出現(xiàn)的問題能夠及時進行發(fā)現(xiàn)并解決，確保系統(tǒng)設備的穩(wěn)定運行。一般來說該系統(tǒng)設備需遵循以下原則：需要在變電站工作區(qū)域周圍安裝遠紅外線探測器與電子柵欄，在各大主控樓以及大門配置攝像頭;同時對于各個配電設備房間內部也要安裝攝像頭，確保整個變電站的防火、防盜以及安全性，能夠在出現(xiàn)險情時第一時間將其傳輸?shù)娇刂浦行摹?/p>

6 變電站電氣自動化技術的發(fā)展趨勢

隨著當前科技水平的不斷提升和各種新型技術的研發(fā)與應用，使得電氣自動化的應用前景更為廣闊，尤其是在變電站系統(tǒng)中的有效應用為整個供電系統(tǒng)的運行帶來了新的可能性。而且隨著電子計算機技術、數(shù)字化技術及互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷完善和優(yōu)化，電氣自動化技術和變電站的融合將會更加深入，進而有效推進變電站科學合理的設計、規(guī)劃等工作的開展，確保變電站能夠大大提升其自動化水平，完成一系列相關操作，確保整個變電站供電系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。

7 結束語

總體而言，在變電站運行過程中，電氣自動化技術有著越來越關鍵的作用，因為該技術的有效應用可以大大提高變電站整體運行的安全性、可靠性，另外，還能夠使變電站為整個社會的發(fā)展提供全方位智能化的針對性電力服務，進而達到供電系統(tǒng)的可控化與自動化。而且隨著整個社會對供電需求的不斷提高，變電站在整個供電系統(tǒng)中有著十分重要的作用，因此必須將其擺在十分合理且關鍵的位置，通過開展一系列相關研究和分析，不斷提高電氣自動化技術在變電站設計中的有效應用，最終確保整個社會供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

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