智能变电站一次设备的选择与应用研究姜婕

于国君

摘 要：智能变电站技术是一种新的电能输变技术，它将网络通信与数字化技术相结合，搭建了一种新的管理平台。要促进智能变电站的发展，就要科学地选择和应用智能变电站一次设备。当前，计算机和光电传输中都应用了智能变电站技术。一次设备是智能变电站技术发展的重要前提，科学地选择和应用一次设备能够促进变电站工作效率的提升，减少日常维护，使变电站能够稳定运行。

关键词：智能变电站；智能电网；一次设备；变压器

中图分类号：TM762 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.115

智能变电站是我国智能电网中十分重要的组成部分，在我国的电能输配送过程中发挥着十分重要的作用。智能变电站一次设备运行需要以自动化变电站为前提和基础，实现自动化、数字化的站点信息与技术，强化信息资源的共享和设备的检测与维修等。变电站一次设备的智能化、自动化成为了电力行业发展的必然趋势，对促进变电站的安全、可靠运行具有积极意义。

1 智能变电站一次设备概述

1.1 结构设计

智能变电站一次设备的设计以智能变电站的理念为基础。智能变电站主要包括电气和信息两个部分，电气部分主要由传感器、一次设备、互感器和操作机构等组成，信息部分主要由智能单元和组件组成。当前科学技术快速发展，一次设备智能化是通过集成制造的方式形成的。电气接口连接电气主接线与一次设备，地接口是半壶接地保护设备。

1.2 工作原理

智能电网通过传感器实时监控关键设备的运行，通过网络收集、整理数据信息，并对数据信息进行分析和研究，使电力系统管理得到进一步优化。在对数据进行实时采集时，智能电网能够扩大监控数据的采集范围，提高数据采集数量，使电网实现可视化。智能电网的实时数据主要有电网运行数据、设备状态数据和客户计量数据。

要实现一次设备智能化，工作人员首先要实时监测、分析设备，即实现一次设备的完全可视。在此基础上，对相关数据进行分析，从而明确设备的实际运行情况，明确何时检修，检修哪个部位，实现真正意义上的高效率检修，避免不必要的检修，促进电网的正常、稳定运行。智能电网运行的目标是实现对关键设备的实时监控，实现对电网的监测、控制和电网运行自动化。一次设备信息采集系统主要由信号变送、数据采集和处理系统组成。一次设备的监测内容主要有绝缘性能、机械性能和电气性能。

2 智能变电站一次设备的组成

2.1 变压器

选择变压器时，需要选择能耗低、效率好的节能产品。当前广泛使用的主要有S9、S10等。S10是由铜导线绕制形成高压绕组，铜箔绕制形成低压绕组的一款产品，其质量、体积都比较小，能耗也不高。

变压器在正常工作状态下，绕组、引线和油箱之间的作用会使得电场不均匀。电场中的金属构件、铁芯和寄生电容是在绕组、金属构件和铁芯之中的。寄生电阻会导致悬浮电位，具有耦合作用。当电位差超过绝缘范围时，就会出现放电现象，导致变压器油分解，固体绝缘损坏，进而出现电力事故。为了避免出现这种问题，需要保证变压器铁芯与变电站之间接地的可靠性。检测发现，如果电位为零，铁芯与大地相接就会短路，接地线中绕组对铁芯的电容电流经过。由于三相电压是对称的，所以电容电流并不大。如果铁芯接地在两点以上，就会形成闭合回路，主磁通过闭合回路时，就会产生循环电流。这一过程中，变压器油会分解，变压器局部过热，绝缘性能下降。

2.2 地理信息系统

地理信息系统监测是对位置、分合闸时间、储能点击、局部放电、线圈电流波形等进行监测。地理信息系统监测设备会在设备外产生电磁波，并进行局部放电。接地线上有放电脉冲流经过，进而出现高频电压。局部放电也会增加通道气体，使金属外壳出现表面波。

2.3 避雷器

避雷器监测是将避雷器运行的接地电流作为电源，将泄漏电流的大小转换成光脉冲频率的变化，以实现对避雷器的自动化监测。另外，可通过光纤取样解决避雷器的泄漏测量问题、传输中的无缘取样问题和高压隔离等问题。

3 智能变电站一次设备的应用

3.1 一次变电站设备智能化

智能变电站技术以高压配电设备的智能化为基础来建设智能电网。一次设备智能化的目的主要是对电力进行实时监控，全面控制电力设备，实现故障的自动化处理。这就需要使用智能变电技术，将设备与电能传感器连接一起，实现监测一体化。

3.2 高级变电功能

智能变电站以计算机终端为基础，对设备进行全面监测。对此，首先要获得电力设备的运行数据和变电装置的运行信号，然后监测变电站的输入输出状态，减少对无效数据的采集，提高变电站的监控效率。但由于技术条件的限制，实现全面、整体的变电站监测还是有一定难度的。因此，变电站应根据自身的实际情况，选择关键的一次设备进行监测，然后对故障进行控制。通过数据采集技术，保证智能变电站能够获得有效信息。通过应用在线处理技术和数据路模型技术，为智能变电站的监测和故障诊断提供技术支撑。技术人员只需要在数据库中输入正常运行时的设备参数，就能实现对设备状态的监测。此外，变电站的智能报警功能以智能分析和决策系统为基础，能够在极短的时间内对数据进行分析，根据信号的强度明确故障的级别，然后准确报警。

4 结束语

智能变电站是智能电网建设的重要组成部分，其在电网运行中具有十分重要的作用。一次设备的合理选择与科学应用能够保证变电站设备的监测功能，促进智能变电站的发展。

参考文献

[1]李大鹏，夏荣秀，胡小男，等.智能变电站一次设备智能化应用研究[J].山东电力技术，2014（01）：32-33，38.

[2]邓华春.智能变电站一次设备的选择及应用研究[J].广东科技，2014（14）：70-71.

[3]于鸿伟.智能变电站一次设备的选择及应用[J].硅谷，2012（20）：158，165.

〔编辑：王霞〕