110kV变电站电气自动化技术及应用吴威

110kV变电站电气自动化技术及应用吴威

吴威

（国网安阳供电公司河南安阳455000）

摘要：变电站电气自动化可以将原本分开的监视、控制、保护、测量以及通信功能结合到一起，对分散装置进行集中管理。变电站自动化系统主要由电能质量自动控制系统、微机保护系统、微机监控系统等构成。通过在110kV变电站中应用自动化设计，可以实现各个子系统之间信息的共享，避免对变电站二次设备进行重复配置，降低重复投资，提高系统的可靠性和安全性。

关键词：110kV；变电站；电气自动化技术；应用

1.110kV变电站电气自动化技术

1.1110kV变电站电气自动化的二次设备分布与UPS系统

110kV变电站电气自动化的二次设备主要有：二次安防设备、故障录波器、监控系统站设备、变压器柜、电能质量监测柜和微机五防系统等。监控设备和继电器可以一起布置或隔开布置，对110kV变电站颜色、外形进行统一设计采用相应检测装备和测控系统。主要的二次设备分布在主控楼中。如监控系统站控制设备、变压器柜、故障录波器等。而容量大小为3kVA的USP系统为继电设备，监控系统的电源提供了保障，使其不会出现断电现象。

1.2110kV变电站电气自动化的安全系统

在110kV变电站中，当有人看守时，安全系统的作用相对较小，因为其工作内容被人为取代，但当无人看守时，其安全系统就显得尤为重要。安全系统可通过图像监视和安全预警系统来实现。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。减小损失。再者，红外检测设备的设置也十分重要，一般会在变电站的围墙进行设置。最后，要进行防盗，防火等等的设置。

1.3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。

1.4监控系统

监控系统主要目的就是对变电站的设备进行监控，以便及时的发现设备故障，对设备进行修复，降低损失。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。其总体的原则是：（1）监控系统的各项性能指标要满足相应的规范要求，对于强规必须要满足。（2）监控范围主要包括了：报警系统、隔离开关、主变分接头的调整、电压断路器、自流UPS系统等11个节点。（3）网路分布结构。网路主要以光纤为媒介，站控层采用TCP/IP协议，间隔层多采用以太网。（4）监控系统的功能是对设备进行监控。并进行数据的采集和数据的处理。不同的信号采用不同的采集方式。同时监控系统还可以防误锁及和其他网线相接的智能接口。

2110kV变电站电气自动化技术应用

2.1远程控制

自动化控制系统可对现场的开关柜实现远程控制，具体包含以下几个方面的内容。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。

2.2事故追朔

自动化控制系统具备追朔功能，启动信号以后即可对设备模拟量、状态量等信息数据进行实时采集。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。

2.3人机联系与系统安全管理

110kV变电站操作人员的全部工作均需借助计算机来实现，实践中根据实际需求对画面缩放和显示，并且该系统支持一机双屏显示功能，可显示多方面的图像信息，并对其进行同时观看和随时移动。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。

2.4数据采集与报警处理

110kV变电站电气自动化控制系统，可对测控设施中的直流屏数据量以及回流数据等实时采集，其中包括110kV变电站线路中的无功功率、电流量以及电压量等。在处理数据信息时，主要包括遥测量以及电压量和状态量。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。

2.5继电保护

110kV变电站正常供电过程中，电力保护设备处在额定状态下，该系统仪器仪表和传感器等均正常运行。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。

结束语

综上所述，在变电站运行过程中，系统运行状态不正常或者系统出现故障都会对电力系统的稳定性和安全性造成影响，在110kV变电站中应用电气自动化技术显著提升了变电站运行的经济性、可靠性和安全性，具有较高的推广应用价值。

参考文献

[1]盘格武．浅谈110kV变电站的电气自动化设计[J]．科技与生活，2010，（12）．

[2]戴国成，鲁统桥．110kV学府变电所综合自动化保护的分析及改进[J]．应用能源技术，2004，（6）．