110kV变电站电气自动化技术及应用彭光龙

110kV变电站电气自动化技术及应用彭光龙

彭光龙

（江苏中压电气工程集团有限公司江苏省盐城市224700）

摘要：变电站是电网系统配电的核心环节，也是电力变换的重要枢纽。通过各级变压器的优化组合，可以实现电力资源的转换和分配。本文首先对110kv变电站电气自动化技术进行了分析，并在此基础上对其应用实践谈了个人的看法和体会，以供参考。

关键词：110kV；变电站；自动化；技术要点；应用实践

引言

变电站在整个电网中所起的作用不可小觑，尤其是110kV变电站尤为重要，其直接与用户终端连通，地广人多的国情现状决定了110kV变电站的数量众多。

1电气自动化

1.1自动控制系统

对于110kv变电站，其电气自动控制系统的建立主要是为了实现“无人值守”电网控制的目标，在线监测110kv变电站的运行状况和数据，收集、整理和分析变电站运行过程中的重要信息和数据，并将更重要的信息和数据发送给控制终端，为110kv变电站的安全运行提供数据参考，目前来看，现行的110kV变电站电气自动控制系统已经能够有效的对基地开关、通信设备以及自流UPS系统和电压断路器等重要的节点实现实时监控。对于自动化系统而言，其采用的是网络分布结构，信息传播的主要线路是光纤以及双绞线，而且其间隔层是以太网。

1.2二次设备的分布

对于110kv变电站电气自动化系统，其监控设备和继电器可以布置在一起。在实践中，集中布置是主要的方法。二次设备采用统一的形状和颜色，具有二次设备的测控系统和检测设施。其中，非常重要的二次设备是变压器柜、监控设备以及故障录波器和系统检测柜等，而且继电设施放置室应当有备用屏位。同时，还要注意变电站电气自动化直流系统，其主要采用的是双套高频开关充电装置以及阀控制铅酸电池组，并以此为基础而提供的微机型直流接地自检设备。在布设直流系统时，布置的设备数量应当以110kV变电站的运行情况来优化测算。对于110kV变电站电气自动安全系统而言，实践中为了能够对变电站有效管控，确保其能够正常的运行，在变电站布设安全警卫系统可以实现对110kV变电站运行情况的视频监控；按照配置标准在变电站合理配制安全系统，尤其在关键通道以及重要的位置布设摄像头。

2110kV变电站电气自动化技术

2.1监控系统

监控系统的主要目的是对变电站设备进行监控，及时发现设备故障，维修设备，减少损失。110kV变电站的监控系统由3部分组成，包括：设备层，上位机，PLC。监控系统对变电站的实时监控，也能够反应设备的运行状态。监控系统采用计算机进行监控，可达到无须工作人员值班的要求。其主要目的归为降低造价，保证电网安全以及让电网高效地运行。

2.2110kV变电站电气自动化的安全系统

在110kv变电站中，安全系统防护作用相对较小，因为它的工作内容是由人代替的，但在没有防护的情况下，安全系统尤为重要。安全系统可以通过图像监控和安全预警系统实现。这两部分可对变电站进行远程操控，一旦变电站或其周围出现紧急情况时，图像监控和安全预警系统都能及时的发现问题。找出事故的原因，工作人员通过图像监控和安全预警系统反馈的相关信息，采取相应的方法进行处理。这样不仅省时，而且很大程度上使得变电站的管理更加高效。安全系统的设计首先要对其配置进行合理的设计，其次对于摄像头的安装位置要恰到好处，尤其是在变电站的关键通道和关键位置，因为这些位置时事故多发的位置，关注好这些点，变电站才能够更好地避免事故的发生。

2.3直流系统

直流系统是一种独立的电路设备，该设备很少受到其他设备的作用，如果变电站出现电源故障导致停电，直流系统可以充当备用电源，并继续为蓄电池充电，直流系统中的蓄电池个数和容量需要根据具体的情况确定，容量按照2h事故放电的时间进行考虑。蓄电池一般和其他的二次设备仪器放置在继电室内部。

3、110kV变电站电气自动化技术应用

3.1数据采集与报警处理

110kv变电站电气自动化控制系统可以实时采集测控设施中的直流屏数据和回路电流数据，包括110kv变电站线路的无功、电流和电压。在处理数据信息时，主要包括远程测量以及电压和状态量。同时，还要进行报警显示以及有效处理，一旦变电站中出现了回路故障问题，则监测系统的画面中就会弹出界面，显示其具体的位置、故障成因并报警。对于继电保护报警设施而言，其采用画面形式予以展示，并且通过颜色的不同分类对报警情况予以有效的区分。当系统报警以后，只有工作人员确认故障处理完成以后，自动化控制系统的报警声才会停止。

3.2远程控制

该自动控制系统可以实现现场开关柜的远程控制，具体包括以下几个方面。对自动化控制系统中的断路器分、合操作远程控制。同时，还可以对补偿电容器投、切远程控制，对保护操作远程管控。基于操作画面的遥控控制，可以基于系统具备的校正功能，对遥控操作指令予以复核以及及时的纠正，以此来保证遥控操作安全可靠。在遥控操作前，自动化控制系统会对遥控条件自动检查，符合条件时方可在其右上方输入操作代码或者指令，此时界面显示“确定”，按下该按钮才能进行后续操作。在输入监管人员对应操作指令以及代码并正确后，界面上就会显示“确定”，此时才能进行后续操作。该按钮按下以后，界面上会有“合闸”以及“分闸”等按钮，根据操作指令对其进行操作。若“取消”按钮按下以后，可取消正在进行的操作。

3.3事故追朔

自动控制系统具有追溯新月的功能。信号启动后，可以实时采集设备的模拟量、状态量等信息数据。第一，统一系统时钟。在此过程中，以ms为基本单位来记录数据信息，其中主要记录的内容时断路器以及保护动作信号，同时可进行打印或长时间的保存，从而为工作人员提供事故分析参考。第二，记录事故发生前后14个周期的数据量，并将其显示出来，以便于分析事故。第三，对之前发生的相关事故予以高度重现，有利于观察事故发生时电气设备的运行状况。

3.4人机联系与系统安全管理

110kv变电站操作人员的所有工作都需要通过计算机来实现。实际上，屏幕根据实际需要进行缩放和显示。该系统支持一机两屏显示功能，可以显示各种图像信息，同时随时观看和移动。自动化系统还具有安全管理功能，软件系统的安全保护功能非常的强大，其可根据用户的具体类型，如管理、维护以及基础用户等人员的身份对其权限予以限制。操作人员输入的口令如果正确，则可进入系统，以此来保证自动化控制系统的安全可靠性。

3.5继电保护

110kv变电站正常供电过程中，电源保护设备处于额定状态，系统仪表和传感器正常运行。继电保护设备通过实时监控即可确保继电设备能够正常的运行，一旦电力系统发生供电故障问题，比如电气设备故障、输电电缆短路等，必然会影响电力系统的运行。在电气设备调试过程中，应当与“三遥”系统同时调试，这有利于尽快找寻问题所在，并及时采取妥善的处理措施。继电保护过程中，技术人员应当专业巡视，对关键点进行着重监测，定期对系统运行情况进行调整，以此来确保110KV变电站继电保护系统的正常运行。

结语

对于110kV变电站电气自动化技术研究虽然我国仍处于起步阶段，但是越来越多的研究人员发现了其重要性，并不断地对其进行研究，优化结构。使之得到更为广泛的应用。而且随着研究的深入，传统的低压变电站将会逐步地被淘汰，取而代之的是新型的110kV高效的变电站。而这一切都离不来科研人员对科学的不断探索。

参考文献：

[1]陈况，王嫚.关于110KV智能变电站电气自动化设计研究[J].电子测试，2016（5）：120-121.

[2]张彬.关于110kV变电站电气自动化设计的探究[J].电子技术与软件工程，2015（5）：184.