110kV变电站自动化系统相关问题

翟星亮

摘 要：变电站自动化是当今变电站发展的主流趋势。文章以110KV自动化变电站为例，对我国目前变电站自动化系统的优点和不足进行了较为详细的阐述，并提出针对性建议，仅供广大电力同行参考。

关键词：110kV自动化变电站；问题；建议

引言

自上个世纪90年代以来，变电站自动化就是我国电力系统改革的重要内容之一。随着经济和社会的发展，变电站综合自动化迎来了更加广阔的发展空间。作者结合多年工作经验，以主流的110KV自动化变电站为例，对变电站自动化相关内容进行讨论分析，以期实现抛砖引玉之效，希望对广大同行在变电站自动化改造中的工作有所帮助。

1 110kV自动化变电站的优势体现

1.1 自动化程度高，系统运行安全可靠。变电站自动化系统成功实现了负荷调整、电压调节及电量报表等工作由调度系统自动完成的功能，传统的工作人员根据调度指令进行操作的工作模式一去不返，简化了工作环节，进而避免了因为人为误操作引发的安全事故，保障了变电站运转安全。

1.2 系统运行可靠性高、经济效益好。变电站自动化控制系统采用分布式结构，同属一个间隔的一次设备与二次设备互相对应，不同间隔仅保留信息通讯连接，除此之外彼此互不干涉，从而避免了局部发生事故后影响其他部分的正常运行，提高了系统可靠性。同时，采集系统科学分布，信息传输距离和传输密度大幅降低，二次电缆获得显著简化，成本大幅下降。

1.3 友好型人机界面方便使用管理。变电站自动化的基础是计算机化、网络化和数字化。采用了良好的计算机接口的微机装置及自动化装置的调试和维护工作非常方便。

1.4 信号采集功能快速高效。和常规变电站相比，自动化变电站取消了常规的控制、信号、测量及远动模式，包括控制、同期、防误闭锁、设备状态信号监视、信号报警、SOE 测量、计量等功能在内的全部监控、管理和远动功能都由自动化系统完成。

1.5 继电保护功能独立性高。自动化变电站系统为需要保护的电力设施单元分别设置继电保护，各继电保护系统相互独立运行，电气参数由相关的PT，CT直接输入，动作后通过输出接点作用于跳闸线圈。每个保护装置都以通讯接口与站内通讯网相连接，实现了信息安全与监控系统的有效畅通，而保护功能与监控系统、通讯网无关。

2 110kV自动化变电站的不足与缺陷

2.1 相对落后的运行管理模式。自动化变电站虽然实现了功能上的自动运行，但实际工作中部分变电站仍采用传统变电站值班方式，减人增效效果无从谈起，变电站自动化特点没有得以充分发挥。也有的变电站虽然采用了无人值守式工作模式，但由于配套制度没有跟上，导致发生了一些安全事故。

2.2 发生遥控信号误动问题。自动化变电站通信控制器的信号发出后，依次通过串口、MODEM 、通道，发送至主站。基于保护规约复杂繁琐的原因，主站对保护规约进行了扩展。结果在运行过程中会经常发生遥控信号误动的情况。产生这个问题的原因非常复杂，规约处理水平不足、测控单元装置运行不稳都有可能导致这个现象发生。

2.3 实时数据突然变为零。在日常工作中，经常发生部分监控设备实时数据突然变为零的现象。而电压曲线、电流曲线，也会经过一段时间就突然变为零。从长期实践上看，上述现象的发生没有规律可循，推测可能是测控单元装置的问题。另外，查历史事项时，事项查询的分类方法不利于使用对比法进行分类查询。

2.4 双机系统切换失灵。当前自动化变电站的值班设备和备用设备采用以串口通信为主以以太网为副的方式进行监视，虽然理论上可以绝对保证主备状态的正确，但在实际工作中，经常会发生两台通信控制器同时转为备用状态的情况发生，结果直接导致通信控制器死机，数据不刷新，遥控失效。

2.5 继电保护与监控系统通讯存在不连续性。保护装置功能完善，工作正常。但由于误发信号的存在，使得保护管理机中止运行，信号中断。

3 关于加强110kV自动化变电站运行安全性的若干建议

3.1 在新建110kV自动化变电站的设计方面。110kV自动化变电站的设计要坚持缩小容量、缩短辐射半径、提高分布密度的建设方针，全力发展户外小型变电站，要不断提升技术水平，在满足使用要求的基础上尽可能地降低成本。二次设计要改进变电站现场对主变温度、母线电压、电流等主要运行参数的显示方式，力求简单、直观。常规变电站的预告信号和事故信号功能要予以保留，以帮助变电值班人员更快地发现设备异常，及时处理事故。

3.2 在常规变电站的自动化改造方面。常规变电站的自动化改造是电力系统适应当前工作要求的必然选择。一次设备是变电站实行自动化的关键，变电站自动化改造要围绕一次设备进行。改造内容主要包括：一次设备无油化改造、二次部分中的电磁式继电器改为“四遥”集成模块保护，变电站现场电压、电流、温升等主要参数的显示要力求简单直观、便于监控。此外，还要增设远方操作转换功能、远方复归信号继电器、小电流系统接地选线装置。

3.3 必须保证变电站设备产品质量和变电站建设工程质量。已有数据显示，自动化变电站所发生的故障、事故当中相当一部分是由于设备质量或变电站施工质量不过关引起的。为保障自动化变电站的正常运行，必须严把设备质量关和变电站施工质量关，切实落实产品售后服务工作。

3.4 提高自动化变电站的运行管理模式的科学化和规范化水平。我国现阶段的自动化变电站主要有少人值班和无人值班两种运行管理模式。少人值班值班人数为常规变电站值班人数百分之五十。无人值班即“无人值班，有人看守”模式，需要另外成立运维站、监控班来替代常规变电站管理。由于缺乏对这两种值班方式的准确认识，很大一部分人把自动化变电站单纯视为无人值班变电站，但从实际效果来看，采用“少人值班”的运行管理模式更为可行。下面从变电站安全性、可靠性和经济运行方面谈一点看法：

3.4.1 变电站电力系统重要的中间环节，它的正常运转，直接关系到供电质量与供电安全。基于变电站安全生产的重要意义，变电站值班岗位必须保留，虽然工作模式会越来越先进，但本质上必须加强。

3.4.2 变电站往往地处偏僻，远离城市，人烟稀少。如果采用“无人值班，有人值守”的模式，由于工作人员过少，一旦发生意外难以应对，使得变电站的安全运转和工作人员人身安全缺乏足够保障。采用“少人值班”的模式，可以较好地解决这些问题。

综上所述，自动化变电站的运行管理采用“少人值班”模式效果最为理想。人员一般控制到3人左右，轮流值岗。由于自动化变电站与常规变电站相比，工作要求更高，为保障工作质量与工作安全，就需要选择工作责任心更强、业务更加熟练、水平更高的人员负责。

4 结束语

当前，我国电力系统110KV自动化变电站的数量正在随着新建变电站和老式变电站升级改造而越来越多，和传统变电站防误系统相比，自动化变电站能够通过监控系统对断路器、刀闸等设备进行遥控操作，变电站运行模式更加先进。除此之外，自动化变电站功能更加丰富，手段更加灵活，对于许多长期困扰传统变电站的疑难问题有着很好的解决效果，安全性、可靠性和经济性更加优良。是今后一个时期我国电网的发展方向。

参考文献

[1]陈玉明.220kV新塘变电站自动化系统的功能与设计原则[J].电力自动化设备，1999（5）.

[2]余永红，许建昆.自动化系统在宝盖220kV变电站的应用[J].电力自动化设备，2001（12）.