變電站電氣二次設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)探究

徐蓉蓉

摘要： 本文首先介紹了變電站電氣二次設(shè)備與變電站自動(dòng)化之間的聯(lián)系，其次分析了變電站電氣二次設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的幾個(gè)要點(diǎn)，最后對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望，以期為日后提升變電站電氣二次設(shè)備的自動(dòng)化水平提供幫助。

關(guān)鍵詞： 二次設(shè)備；自動(dòng)化設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，變電站電氣二次設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)的技術(shù)水平也在不斷的提高。自動(dòng)化變電站將現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與變電站自身的功能結(jié)合在了一起，一方面實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)信息的共享，另一方面還對變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行了實(shí)時(shí)的監(jiān)控。這樣也就將電力通信和變電站的控制系統(tǒng)高校的融合在了一起，為變電站的工作人員帶來了操作上的便捷。另外，自動(dòng)化變電站還實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的全天候記錄和觀察，進(jìn)一步提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1 變電站電氣二次設(shè)備與變電站自動(dòng)化之間的聯(lián)系

變電站的自動(dòng)化是指使用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對變電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，這些技術(shù)的應(yīng)用可以使實(shí)現(xiàn)信息交換、資源共享促進(jìn)變電站的智能化穩(wěn)定運(yùn)行。一次設(shè)備是變電站的組成部分，對變電站電氣的二次設(shè)計(jì)可以對一次設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行有效地監(jiān)督與保護(hù)，對一次設(shè)備進(jìn)行等級(jí)交換，二次設(shè)備有繼電保護(hù)、防誤閉鎖及低周減載等功能，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)作為二次設(shè)備的重要組成部分，為一次設(shè)備的運(yùn)行提供技術(shù)保障，簡單地說，可以將變電站自動(dòng)化看作二次設(shè)備的一部分，充當(dāng)著電氣一次設(shè)備保護(hù)罩的作用。在實(shí)際工作中，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與變電站電氣二次設(shè)計(jì)在功能上還存在一定差距，隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也不斷趨于成熟，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為變電站技術(shù)應(yīng)用的主流。自動(dòng)化已經(jīng)不再是單一的量，而是為電氣設(shè)備完成特定功能配置相應(yīng)的監(jiān)控、測量、保護(hù)裝置，保證設(shè)備運(yùn)行開放式分布性。

2 變電站二次設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)中需要注意的要點(diǎn)

2.1 繼電保護(hù)自動(dòng)化設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)系統(tǒng)是保證變電站安全運(yùn)行的前提。如果繼電保護(hù)的相關(guān)功能不能夠正常的發(fā)揮出來，那么就會(huì)嚴(yán)重的影響到變電站的穩(wěn)定性。在變電站中，每一個(gè)繼電保護(hù)單元都能夠保護(hù)繼電保護(hù)系統(tǒng)獨(dú)立、穩(wěn)定的運(yùn)行。而當(dāng)變電站出現(xiàn)了系統(tǒng)性的故障時(shí)，繼電保護(hù)單元還可以保證自身所處的單元穩(wěn)定的運(yùn)行。比如，在某地110kV的變電站中，其應(yīng)用了當(dāng)前比較先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)，其系統(tǒng)中增設(shè)了監(jiān)控保護(hù)裝置，能夠?qū)﹂g隔層的電流以和電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測以及對相關(guān)

的信息進(jìn)行采集，在繼電保護(hù)系統(tǒng)中中央處理器的配合下，能夠有效的保護(hù)整個(gè)間隔層的二次設(shè)備。所以，在設(shè)計(jì)變電站電氣二次設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該考慮到二次設(shè)備的繼電保護(hù)單元，將其功能進(jìn)行完善，以便能夠更好的維護(hù)變電站系統(tǒng)給安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 跳合閘操作自動(dòng)化設(shè)計(jì)

我們從跳合閘方面講一下，綜合自動(dòng)系統(tǒng)有著斷路器、隔離開關(guān)、接地道閘等電動(dòng)操作，然而這一些操作都可以通過遠(yuǎn)方的操作實(shí)現(xiàn)，在最后通過二次回路來完成操作，確保操作準(zhǔn)確、可靠的進(jìn)行。電氣二次設(shè)計(jì)的核心目的在于：怎樣進(jìn)行準(zhǔn)確和可靠的設(shè)計(jì)操作，確保在智能自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行下，實(shí)現(xiàn)跳合閘線圈的強(qiáng)電信號(hào)和跳合閘的弱電信號(hào)之間對立的電平轉(zhuǎn)換。由跳合閘信號(hào)到隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)。變電站的基本功能就是四通，通過通信網(wǎng)絡(luò)才實(shí)現(xiàn)的遙控，在智能電氣二次設(shè)計(jì)還要分析哪些問題需要四通量。對于電氣二次設(shè)計(jì)而言，小電流接地方式是需要我們考慮是否需要接地選線功能，接地后是發(fā)信號(hào)還是跳閘；選線是否獨(dú)立于通信，如果獨(dú)立，還得考慮電纜接線問題。

2.3 防誤閉鎖自動(dòng)化設(shè)計(jì)

防誤閉鎖的設(shè)計(jì)過程，需要對變電站中存在的誤操作的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，對于高壓設(shè)備要進(jìn)行嚴(yán)格掌握。防誤閉鎖在變電站中主要有兩種形態(tài)，即電氣防誤閉鎖、微機(jī)防誤閉鎖。電氣防誤閉鎖可以將現(xiàn)場的電氣設(shè)備進(jìn)行連鎖，利用電氣設(shè)備這一特性，來進(jìn)行變電站的閉鎖工作，但是在進(jìn)行防誤閉鎖工作的時(shí)候，需要很多的二次電纜，由于變電站的接線方式極為復(fù)雜，讓變電站的維護(hù)和運(yùn)行工作加大了難度。微機(jī)防誤閉鎖功能，主要是使用計(jì)算機(jī)中的軟件程序來控制變電站中的隔離開關(guān)、接地刀閘、斷路器等一些主要裝置。在變電站運(yùn)行的過程中，工作人員可以對二次回路中的閉鎖裝置進(jìn)行改造或修改，來轉(zhuǎn)變計(jì)算機(jī)中的微機(jī)防誤閉鎖設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)了變電站中傳統(tǒng)防誤閉鎖向現(xiàn)代化防誤閉鎖的轉(zhuǎn)變，提高了防誤閉鎖的工作效率，因此，變電站中的兩種防誤閉鎖都具備智能化、人性化、便捷化的特點(diǎn)。變電站在進(jìn)行電氣二次設(shè)計(jì)的時(shí)候，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變電站中的自動(dòng)化系統(tǒng)包含防誤閉鎖的功能，那么就可以不用考慮與電氣設(shè)備相連接的電纜。

2.4 四遙系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)

通常情況下，變電站具備的最基本的功能就是四遙，而變電站所具備的的其它功能又都是在四遙功能的基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，四遙數(shù)據(jù)也實(shí)現(xiàn)了共享。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)不僅能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和分類，而且還能將收集到的數(shù)據(jù)信息傳遞給變電站中的后臺(tái)和負(fù)責(zé)調(diào)度的部門之中。

在電氣二次設(shè)計(jì)的過程中，需要對四遙功能中的能夠?qū)ψ冸娬菊＿\(yùn)行和檢修等操作有幫助的部分進(jìn)行考慮，在數(shù)據(jù)信息的收集、分類、上傳的過程中需要四遙功能的哪些部分輔助以及電氣二次設(shè)計(jì)中的哪些測控裝置能夠與二次電纜相連接等。

2.5 備自投自動(dòng)化設(shè)計(jì)

變電站中的備自投主要有兩種方式：第一種，通過母聯(lián)進(jìn)行分段供電，在分段開關(guān)保持?jǐn)嚅_的狀態(tài)下，工作電源進(jìn)行供電，且其中的一個(gè)供電電源出現(xiàn)故障的話，另一個(gè)供電電源能夠立即投入使用，換句話說，這種供電方式也可以成為暗備用方式；第二種，雙進(jìn)線單母線的供電方式，雙進(jìn)線指的是一條正常工作，另一條線路就作為備用線使用，也可以被稱為明備用線方式。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中存在的備自投裝置都是根據(jù)變電站的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行設(shè)置的，能夠有效保證變電站的正常運(yùn)行。在對變電站進(jìn)行二次設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)備所需要的備自投方式與裝置的選擇是極為重要的，需要進(jìn)行全面的考慮。

3 發(fā)展趨勢

變電站電氣二次設(shè)備是非常重要的，在未來的發(fā)展過程中，其必然會(huì)受到較高的關(guān)注。同時(shí)，也應(yīng)高度關(guān)注對電氣二次設(shè)備的監(jiān)督情況，這種關(guān)注度的提升必然會(huì)推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。具體來說，在變電站電氣二次設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展過程中，其發(fā)展的主要方向有3個(gè)：

第一，從變電站電氣二次設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，回路中出現(xiàn)問題的概率越來越高。因此，采用恰當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化技術(shù)控制和解決這些回路問題也就成了今后變電站電氣二次設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展的一個(gè)重要方向和需要解決的主要問題。

第二，隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，將智能化技術(shù)融入變電站電氣二次設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)中是其今后發(fā)展的重要方向。這一發(fā)展對更好地維護(hù)變電站的正常運(yùn)行有較高的作用，尤其是對于相關(guān)故障的智能化鑒別和處理，其發(fā)揮的作用更為突出。

第三，在研究變電站電氣二次設(shè)備自動(dòng)化的過程中，其設(shè)計(jì)模式正從以功能設(shè)計(jì)為主的自動(dòng)化設(shè)計(jì)向以對象為主的自動(dòng)化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，這也是為了保證變電站能夠正常運(yùn)行。

4 結(jié)語

變電站作為電力系統(tǒng)中必不可少的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，應(yīng)該加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不斷提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性。而變電站自動(dòng)化技術(shù)也充分體現(xiàn)在了電氣二次設(shè)備中，比如繼電保護(hù)、跳合閘操作、防誤閉鎖、四遙系統(tǒng)和備自投系統(tǒng)等。當(dāng)然，也應(yīng)不斷提高自動(dòng)化設(shè)計(jì)的水平，只有這樣，才能夠在很大程度上保障自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確性。相信隨著變電站電氣二次設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)水平的不斷提升，其發(fā)展空間也必然會(huì)逐漸擴(kuò)大。

參考文獻(xiàn)

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