浅谈箱式变电站综合自动化

黄秋影

【摘 要】随着我国国民经济的飞速发展，电力事业无论从规模还是质量上都取得了长足的进步。在现阶段的城乡电网建设中，用电量不断增加促使变电事业的进一步发展。在电网建设中，用电量的增加使得将高压直接接入负荷中心，形成高压电能通过箱型变压器直接转换成低压电能，以供社会生产使用。这种变压站的建设对于提高电能的应用效率有着十分重要的作用。本文就箱式变电站的技术特点与综合自动化应用进行了分析与探讨，阐述了其工作方案的选用。

【关键词】箱式变电站；变压器；高低压

随着电力系统的不断发展，电力资源的应用越来越广泛，与此同时，在目前城乡电网建设中，用电需求量不断增大要求电网建设中将高压电流直接进入负荷中心，形成高压受电通过变压器降压后再转换成低压配电以供社会使用，因此当前的输配电应向降低能耗、自动化、小型化发展。箱式变电站的出现很好的解决了上述问题，因而在当前城市电网建设中受到人们的青睐，同时箱式变电站也是目前电力系统运行中最为经济、科学和安全稳定的配电装置。箱式变电站建设中，采用自动化进行控制与管理就显得十分必要。

1.箱式变电站综合自动化概述

1.1箱室变电站概述

箱式变电站主要由高压开关装置、变压器和低压配电装置三部分组成。从国内外箱式变电站的发展状况来看，目前箱式变电站主要有一体式和组合式两种结构形式。

1.1.1一体式箱式变电站

一体式箱式变电站是在优化高低压控制和变压器保护装置的基础上，将高低压配电装置与变压器主体整合进变压器油箱，使其成为一套整体设备。但这种整合形式和结构设计使箱式变电站体积更小，不用太多占地面积，其体积仅为同等容量组合箱式变电站体积的1/3左右。

1.1.2组合式变电站

组合式箱式变电站是将高低压控制装置和电路保护装置装入箱内，构成一个整体。从设计上来看，欧式组合变电站属于免维护设备的设计，因此箱内不需要设置人工操作空间，这样有助于减小变电站体积，也是当前使用较广泛的变电站型式。我国绝大多数电力系统中都采用组合式的箱式变电站。

1.2综合自动化定义

箱式变电站综合自动化是目前变电站工作中最为常见的一部分，其在应用中通常都是用于配电网系统中，为了实现箱式变电站监测、控制以及通讯发展的需要，在工作中对于高压电流、低压系统化电流以及电压频率开关的状态方面控制进行全面系统的研究与处置。一般来说，在当前的变电站系统中，综合自动化的箱式变电站系统应用中是一种根据电网使用功率数为基础进行自我补偿的一种装置，这种装置在应用中对于配电网自动化的补充与完善十分必要。

1.3箱式变电站综合自动化的特点

1.3.1功能综合化

箱式变电站与普通的变电站相比而言具备着多个方面的优势，其在应用中对于变电站容量控制。电压管理以及出线回路方面的管理都具备着良好的工作优势，同时在工作中操作较为简单方便。在工作中，普通变电站都具备着变压器高，在低压线路的一侧采用断路器来进行连接的工作模式。而这种变压器系统中，继电器保护系统是一个十分复杂且每台主变电压器变化极为明显的工作模式。而箱式变电站变压器在工作中，对于高压电力系统的一侧是利用真空断路器进行控制的工作模式，而对于低压方面的一侧，对于带有过流或者速断器保护框架模式的工程模式，对于一个单元之内的工作模式进行全面系统的控制。

1.3.2智能化优势

同时，在目前的变电站结构中，箱式变电站具有高度的自动化性能，实现无人值守运行。可以有效保护电力系统的自动化装置，实现电网对变电站的遥测、遥控和遥信功能。同时每个变电站单元能够独立运行，对运行参数能实现远程设置和调整，并且箱内温湿度也能实现即时控制，全站智能化。

1.3.3工程预制优势

变电站在工厂设计制造时，只需设计技术人员根据变电站的使用需求，做出主接线图和配套设备就可以结合厂家所提供的变电站规格和功能，将所有仪器设备在工厂实现一次整合、调整测试，从而最终实现变电站制造工厂化，大大缩短了设备制造安装周期。

2.实行箱式变电站自动化的意义

2.1提高变压器安全性

箱式变电站在过去的使用过程中，存在着诸多的安全缺陷与事故。其中这些缺陷与事故中，其中大部分都是由于操作人员在工作中存在着操作失误而造成的，这些问题的存在往往都是一种不应该出现的事故模式。因此在变电站工作中，采用综合自动化管理技术对于避免这些事故和问题的发生十分有效，是一种以程序控制开关的工作管理模式，这对于排除和降低运行人员由于操作失误和技术水平不够造成的质量缺陷十分必要。

2.2提高供电质量

由于综合自动化箱式变电站系统在应用的过程中是通过计算机直接控制且执行的一种工作模式，这种工作模式在工作中对于执行无功补偿、稳定电压等方面发挥着重要的作用与优势，同时在工作的过程中能够有效的调整电力系统功率因素，降低工程中存在的电能损耗现象，从而提高建筑工程施工效益和经济水平。

2.3减轻工作人员负担

由于箱式变电站综合自动化系统应用中是以计算机进行全面系统控制的工作方式，这就使得系统中都是一种必要信息的传递和管理模式。在这种变电站系统运行工作中无需要相关工作人员进行抄表、统计等工作，这种工作模式和计算机管理方式的采用使得工程管理效率更加的精确与完善。

3.箱式变电站综合自动化的技术现状与发展

我国在箱式变电站的发展中虽然已有二十年的历史，但由于起步较晚，发展较缓慢，技术储备不够，难以达到国外相同级别变电站的技术性能。因此，目前我国箱式变电站的应用范围相对较小，也正因为如此，箱式变电站在我国具有广阔的发展空间。箱式变电站由于使用普通油和阻燃油作为绝缘体，因此具有较高的安全可靠性，可以在户外使用，也可以在户内使用，适用于各种住宅区、工业工厂和各种办公场所。

随着我国国民经济的迅猛发展，人民生活水平的逐步提高，电力负荷逐年提高，用户对供电的可靠性也提出了更高的要求。传统的继电保护设备及二次仪表已不能满足要求，计算机技术在电力系统中得到广泛应用，变电站自动化系统应运而生。如今，全国各大科研院所对变电站综合自动化系统都进行了理论与应用研究，部分理论和算法具备了国际先进水平。国内许多生产厂家在这方面也进行了大量的研究与开发，经过近二十年的实践与应用，变电站自动化系统从集中式到分布式，其技术特点及运行要求等方面均取得了极大的发展，特别是近年来，随着我国国民经济的增长，电力系统也获得了前所未有的发展，箱式变电站也得到了广泛的推广及应用，为满足电力系统运行管理现代化的迫切要求，研究箱式变电站综合自动化已迫在眉睫。

4.结束语

随着我国经济的发展，城乡配网自动化和“无人值守”已得到普及推广，箱变综合自动化所带来的经济效益和社会效益也越来越为人们所认知，箱变综合自动化必将会有更加广阔的应用前景。