變電站電氣一次設(shè)備智能化問題的研究綜述

劉培劍+于洋

摘 要：電力系統(tǒng)是由多個(gè)不同的工作步驟和分系統(tǒng)共同組成的，其中每一個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行質(zhì)量都有可能會(huì)影響到整體電力系統(tǒng)的工作效率。變電站就是其中一個(gè)非常主要的工作環(huán)節(jié)，對(duì)我國(guó)電力供應(yīng)水平和供應(yīng)質(zhì)量有著十分關(guān)鍵的意義。通過變電站，電路運(yùn)輸中的電力資源可以完成高低壓之間的轉(zhuǎn)化，還能完成輸電功率的調(diào)整。因此，變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中的地位非常重要，隨著我國(guó)居民用電要求越來越高，為提高電力系統(tǒng)工作效率對(duì)變電站進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)變非常重要。本文將對(duì)變電站電氣一次設(shè)備智能化問題進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：電氣一次設(shè)備：智能化改造：傳感技術(shù)：電子電力

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電子信息技術(shù)的應(yīng)用，各行業(yè)的工作都在向智能化趨勢(shì)發(fā)展，電力系統(tǒng)也是如此，變電站作為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，其智能化發(fā)展及改進(jìn)能夠有效提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。變電站電氣一次設(shè)備的智能化不僅能夠提高電力資源轉(zhuǎn)化的速度，還能大大減少電力供應(yīng)過程中可能出現(xiàn)的問題，避免了電力轉(zhuǎn)化過程中不必要的麻煩，極大降低了電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能耗費(fèi)的人力、物力及財(cái)力，有效節(jié)約了系統(tǒng)運(yùn)行個(gè)成本。所以，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)變電站電氣一次設(shè)備智能化問題的研究十分重要。

1 一次設(shè)備智能化的現(xiàn)狀

變電站中的電氣一次設(shè)備構(gòu)成非常復(fù)雜，整個(gè)一次變電設(shè)備系統(tǒng)是由變壓器和互感器以及開關(guān)設(shè)備等不同功能的設(shè)備共同構(gòu)成的。所以，實(shí)現(xiàn)電氣一次設(shè)備智能化是一個(gè)非常必要的任務(wù)，這樣可以有效減少在變電站系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能造成的時(shí)間浪費(fèi)問題，也是電力設(shè)備運(yùn)行升級(jí)的必然需要。要想有效提高電氣系統(tǒng)設(shè)備的一次智能化水平相關(guān)工作人員可以分為兩個(gè)步驟分別入手，可以對(duì)原來的電氣設(shè)備進(jìn)行改造，可以將傳統(tǒng)的電氣設(shè)備升級(jí)，進(jìn)行智能化改造，在原有設(shè)備上添加一些智能設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的智能化；另外，還可以通過在變電站系統(tǒng)中添加智能模塊的形式進(jìn)行設(shè)備升級(jí)，通過智能模塊的安裝，系統(tǒng)管理人員能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備信息是有效升級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控，簡(jiǎn)化變電站系統(tǒng)的檢查及維護(hù)流程，有效提高其運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

1.1 電力變壓器的智能化

變壓器是電力運(yùn)輸系統(tǒng)及電力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)工作設(shè)備，通過變壓器電力資源能夠成功轉(zhuǎn)化為人們?nèi)粘Ｉ钪锌梢允褂玫碾娏Y源，為人們的生活和工作都提供了很大的便利，同時(shí)還能保證城市居民用電的質(zhì)量和安全性。所以，在對(duì)變電站系統(tǒng)進(jìn)行智能化升級(jí)時(shí)對(duì)變壓器的智能化改造非常重要。由于變壓器在整個(gè)電力系統(tǒng)中的地位非常蛀牙，所以為了提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，變壓器生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)該采取有效手段對(duì)傳統(tǒng)變壓器進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要和電力系統(tǒng)逐漸升高的運(yùn)行要求。

1.1.1 傳統(tǒng)變壓器的智能化。為了實(shí)現(xiàn)電力變壓器智能化，需要在變壓器輸人、輸出線圈電路中分別串聯(lián)智能保險(xiǎn)絲，并在變壓器電路的輸人端井聯(lián)一組電路，并聯(lián)的電路是由電阻和發(fā)光二極管串聯(lián)成的。為了避免電路中因出現(xiàn)過流、過溫及雷電干擾等因素而引發(fā)供電系統(tǒng)和變壓器燒壞的問題，需要在電路中安裝智能型保險(xiǎn)絲，從而起到保護(hù)電路的作用。在電路中，智能型保險(xiǎn)絲往往只是在電路出問題時(shí)才會(huì)起保護(hù)作用，當(dāng)電路正常工作的時(shí)候，智能型保險(xiǎn)絲能夠通過智能的控制從故障電路自動(dòng)復(fù)原，連接電路。

1.1.2 電力電子變壓器。隨著社會(huì)的發(fā)展，電力行業(yè)中設(shè)備的不斷革新，電力電子變壓器作為一種新型電力變壓器，隨著大功率電子元件及控制技術(shù)而得到了大力的發(fā)展。它是將電力電子技術(shù)和高頻電能轉(zhuǎn)換技術(shù)相融的電子設(shè)備，從電壓、頻率、幅值、相位等轉(zhuǎn)換為適合它電能特征的電子設(shè)備。

1.2 互感器的智能化

作為變電站中一個(gè)重要的部分，互感器的功能體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：安全、準(zhǔn)確測(cè)量和自我診斷。電力系統(tǒng)光學(xué)電流互感器使用的是零和式光學(xué)電流傳感技術(shù)，它的功能具有精度高、保護(hù)輸出優(yōu)質(zhì)、絕緣性強(qiáng)和電磁兼容性高的特點(diǎn)，由于能夠人網(wǎng)使用，所以可以進(jìn)一步大量地應(yīng)用在電網(wǎng)系統(tǒng)中，其具有絕緣性高、受電磁干擾不、測(cè)量頻帶寬、范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)智能化建設(shè)中很有大的發(fā)展?jié)摿蛯?shí)用價(jià)值。

1.3 開關(guān)設(shè)備智能化

1.3.1 智能斷路器。高壓斷路器是電氣設(shè)備智能化的基礎(chǔ)設(shè)備，其功能是控制電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和保護(hù)設(shè)備。斷路器智能化需要結(jié)合最近的傳感技術(shù)、微電子技術(shù)和信J急技術(shù)，才能讓系統(tǒng)的可控操動(dòng)達(dá)到最好的效果。和傳統(tǒng)的斷路器相比，智能斷路器集合了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和傳感裝置，在功能上能夠進(jìn)行智能化控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷功能等。

隨著真空技術(shù)、新工藝、新材料和新操動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，使得真空斷路器的容量越來越大，電壓也相對(duì)較低，體積也較不，智能化程度也越來越大。

1.3.2 智能開關(guān)組合設(shè)備。智能組合開關(guān)是智能控制中的關(guān)鍵設(shè)備，它綜合了斷路器、隔離開關(guān)、地接開關(guān)、互感器、避雷器、母線和出線終端等，將新型傳感技術(shù)、微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)等技術(shù)相結(jié)合，從而達(dá)到智能化控制。為了更好地在電網(wǎng)中應(yīng)用智能化，需要對(duì)智能組合開關(guān)提供數(shù)字化的平臺(tái)，從而能夠自我參數(shù)檢測(cè)、就地綜合評(píng)估和實(shí)時(shí)狀態(tài)報(bào)告等。

在國(guó)內(nèi)，組合開關(guān)在二次回路中的集成化程度不是很高，智能化終端和開關(guān)的應(yīng)用上不夠完善，所以新型的開關(guān)將取代原有的設(shè)備。

2 一次設(shè)備智能化問題

2.1 技術(shù)的制約

在對(duì)變電站中的電氣一次設(shè)備進(jìn)行改造和升級(jí)的過程當(dāng)中會(huì)涉及到很多問題，這些因素中最主要的就是技術(shù)因素。無論是哪一行業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展，技術(shù)支持都非常重要，所以要想實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的升級(jí)首先需要對(duì)電力設(shè)備改造技術(shù)進(jìn)行升級(jí)。在我國(guó)目前的電力設(shè)備轉(zhuǎn)換工作中最大的阻礙就是設(shè)備改造技術(shù)，由于一些智能化準(zhǔn)型的關(guān)鍵技術(shù)還不是十分成熟，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣的高質(zhì)量智能轉(zhuǎn)化，所以變電站電氣一次設(shè)備的轉(zhuǎn)化效果和質(zhì)量一直不能實(shí)現(xiàn)理想效果。如我國(guó)目前的設(shè)備檢驗(yàn)技術(shù)、設(shè)備傳感技術(shù)以及電子信息技術(shù)都在一定程度上制約了電氣智能化發(fā)展。

2.2 不等壽命問題

一個(gè)電氣設(shè)備往往會(huì)由幾個(gè)不同性質(zhì)的組件部分構(gòu)成，設(shè)備運(yùn)行需要有這些結(jié)構(gòu)部分共同組成。但是由于這些設(shè)備的性能和材料都有所不同，所以一次設(shè)備中各部件的使用壽命不同，如高壓電氣的可使用時(shí)長(zhǎng)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電子設(shè)備。這就導(dǎo)致一次電氣設(shè)備的可用壽命不高，但價(jià)格卻很高的問題。為解決這一問題，延長(zhǎng)一次電氣設(shè)備的使用壽命，為電氣智能化發(fā)展奠定基礎(chǔ)，相關(guān)研究人員及工作人員應(yīng)該通過實(shí)踐對(duì)工作技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，并需要一些新型的替代材料。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求及質(zhì)量水平不斷提高使得電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求也不斷增多，加之科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為人們的工作和生活都帶來的極大的便利，所以變電站一次設(shè)備向智能化方向發(fā)展是我國(guó)建設(shè)發(fā)展的必然要求。相關(guān)工作人員需要對(duì)其職能轉(zhuǎn)化的問題進(jìn)行深入研究，找到其中存在的問題并采取有效手段對(duì)其加以改進(jìn)，以促進(jìn)我國(guó)變電站智能化發(fā)展水平提高，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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