变电站综合自动化的技术设计

迟作为

(吉林供电公司安监部，吉林 吉林 132001)

变电站综合自动化的技术设计

迟作为

(吉林供电公司安监部，吉林 吉林 132001)

随着现代信息技术的广泛应用，在设计自动化变电站时要考虑到变电站系统的安全、可靠，在设计环节要对整个系统的结构、功能进行综合分析，对可能存在的建设、安装、调试问题以及后期运行检修维护问题进行细化设计，促进变电站综合自动化的安全运行。

自动化；变电站；设计

变电站综合自动化的设计与运行人员应该熟悉变电站的特点，并针对变电站设计与运行中存在的问题采取针对性的措施，以保证变电站综合自动化的安全、高效运行。

1 变电站综合自动化的技术优势

由于传统变电站在电力运行的可靠性上存在问题，特别是传统常规设备缺乏自诊断功能，仅依靠整定值校验检修，加之各用电行业对供电质量的要求越来越高，传统变电站不具备调压手段。传统变电站的设备多采用晶体管、电磁式结构，体积笨重、占地面积大、能耗高，后期维护工作量较大。现代网络技术、计算机技术和通信技术的成熟，提升了变电站的自动化水平，其优越性表现在：一是系统运行更安全、可靠。变电站综合自动化各系统均有微机控制，且具备故障诊断功能，能够从被保护对象的监测中及时排除故障；二是具有更稳定的供电质量，变电站综合自动化具有载调压变压器和无功补偿电容器，能够实现有电压、无功控制功能，提升了电压的合格率，降低了网损，节约了能耗；三是优化了传统二次部分硬件，如利用常规中央信号屏、控制屏、主接线屏实现一次电气量采集，即可供全系统共享，也提升了系统控制的综合水平；四是实现监视、测量、记录、抄表等协同自动化运行，通过引入微机控制系统，将各项运行参数进行自动化监测与记录，并将监测数据传输至调度中心，便于及时掌握变电站的运行状况，提升其运行效率；五是系统硬件更小，成本投资更少，特别是微处理器、集成电路系统的应用，各项硬件系统规模更加紧凑、小巧，功能更强大；六是引入自诊断功能，降低了运行维护的工作量，特别是引入遥测、遥控、遥信、遥调等功能，实现了无人值守。

2 变电站综合自动化的特点

2.1 一次设备的智能化

变电站综合自动化的一次设备可以实现“三遥”，即遥控、遥测和遥信，且通信系统传输的信息更安全、可靠与完整，显著提高信息的传递效率，可实现变电站的自动化、数字化控制，显著提高变电站的运行和管理水平。变电站综合自动化的智能设备具备监测与自检功能。变电站综合自动化一次设备的智能化，可实现对所有设备的有效监控，显著提高变电站的运行自动化水平和可观性及可控性。

2.2 二次设备的网络化

变电站综合自动化的二次设备包括电压无功控制、远动装置、防误闭锁装置、继电保护装置以及测控装置，等等，上述设备已经实现了数字化、智能化、网络化管理。变电站综合自动化的二次设备为了实现网络化改造，要依靠以太网络，一方面实现接口标准化，另一方面还要便于其他设备的介入，通过以太网络实现信息的共享与交换。网络是智能变电站的通信核心，是连接变电站二次设备、一次设备的纽带，所有信息都要通过网络传输和交换。

3 变电站综合自动化建设中的技术问题

3.1 设计方面存在的技术问题

科学的设计是保障变电站综合自动化顺利安装、调试的基础，对各电压等级的配电装置、电缆进出线、各设备引接线及内外部电缆的合理规划，是确保设备安装、调试、检修、维护的关键。对变电站综合自动化的设计工作，要从系统方案的完善上综合考虑，避免因设计不合理而带来安装、调试、运行上的麻烦。电缆沟在设计上要与开关柜的结构、型号、大小一致，避免在搭接过程中因弯曲空间不足而造成电缆损伤。另外，针对变电站设计与项目安装工程，通常进行分期施工，如果电缆通道在设计上未考虑配套问题，可能会给后期安装带来困难。如前期电缆通道要与后期电缆通道隔离，避免因交叉施工带来触电或运行事故。由于变电站综合自动化在设计上要为后期的运行全盘考虑，特别是对系统运行后的操作、维护、检修工作，要预留足够的安全空间。如某#3主变35KV开关柜在合闸状态时，过渡触头手车却可以拉出，因此，在设计上要严格审查，杜绝此类安全问题的发生。通常情况下，变电站综合自动化中的变压器多采用户外装置，对变压器主体影响不大，但对瓦斯继电器要格外关注，特别是因风化而带来的塑料罩密封性问题，一旦进水将引发瓦斯保护报警。因此，在设计上可以增加防雨罩装置，减少事故的发生。

3.2 安装、调试的技术问题

从变电站综合自动化的安装及调试看，多为人工接线问题，在启动调试时只有检测某一功能时才能发现部分接线错误。如某35 KV变电站2#主变有轻载瓦斯动作，而1#主变两侧开关跳闸。在对整个系统进行全面的现场检查中发现，轻瓦斯动作仅限于发信号，而不应该触发跳闸动作，在图纸设计上，某系统自动化装置的主变有一备用信号接点带有延时跳闸功能，而主变轻瓦斯接点无此装置。在进行安装时，可能误将有载轻瓦斯接点信号与带有延时跳闸功能的备用接点连接。后台调试过程中，由于主变无时限，后台报文正确，未能及时发现误接问题，导致故障发生。可见，轻瓦斯试验中短接信号如果存在延时，调试时应该给予重视，避免电网运行时留下安全隐患。

3.3 保护动作信息有效利用问题

从变电站综合自动化的保护动作信息利用上，实现完整、及时、高性能数据监控与处理是获得变电站综合自动化调度集控一体化的基础，特别是在智能化水平高的变电站设备使用上，首先要查看各类事故的SOE事件顺序记录，从各开关跳闸的顺序上检查是否合理，并从问题信息入手，缩小事故的控制范围。通常情况下，在进行信息分析和处理上，一要选派有经验的技术人员进行事故信息分析，检查故障录波和数据，进行初步的故障判断；二要对信息进行二分法，逐步排查故障范围；三要对故障问题进行周密安排，从减少故障的影响上总结；四要对故障信息分类，从这些信息问题的处理及故障因素上进行归类，如重大事故缺陷问题要立即到现场处理，一般异常问题也要赶赴现场处理，不影响运行的问题要在巡视现场时处理。在信息分析处理及故障位置检查时，要结合故障情况进行多方面入手，如天气状况、自然灾害等问题，都要给予考虑，保障线路巡查工作的安全有序。

3.4 抗干扰技术问题

变电站综合自动化在运行中，对于各类抗干扰问题，既需要独立看待，又要关联解决。常见的干扰源有交变磁场干扰，当有大电流通过时，电抗器与电容器形成交变磁场，对周边线路及通信设备带来干扰，导致通信中断或设备控制异常。对于变电站内部导线间的耦合磁场干扰、因对地绝缘不良而带来的地电位差干扰，以及自然因素带来的电磁辐射等干扰问题。在抗干扰措施的优化上，一要尽可能采用强电导线与通信信号线的分开排放，避免干扰；二要做好电气接地连接，防范杂波的干扰；三要对变电站室内进行防静电接地系统设计；四要做好避雷设计；五要对于控制系统采用专用接地系统。

4 结语

变电站综合自动化作为当前我国电力系统的重要组成部分，在实现变化电压、功率、汇集和分配电能过程中发挥了积极作用。从技术发展来看，变电站综合自动化是基于全微机系统平台下，通过二次优化设计来实现变电站各软硬件资源的协同管理。

[1] 冯涛.500KV综合自动化变电站运行中存在的问题及改进建议[J].华中电力，2016，(05)：72-74.

[2] 张玥.谈综合自动化变电站的安全运行管理[J].民营科技，2016，(05)：55-56.

[3] 崔红淼，梁波. 综合自动化变电站运行问题浅谈[J].科技天地，2016，(09)：116-117.

[4] 袁毅.常规综合自动化变电站程序化操作研究[D].上海：上海交通大学，2016.

Research on technical design of integrated automation substation

CHI Zuo-wei

(Safety Supervision Department, Jilin Power Supply Company, Jilin 132001, China)

With the extensive application of modern information technology, the design of automatic substation should take the safety and reliability of the substation system into account. The design and operation of the whole system should be analyzed synthetically, and the issues in construction, installation, commissioning and post-operation maintenance should be designed, so as to promote the safe operation of integrated automation substation.

Automation; Substation; Design

TM6

： A

： 1674-8646(2017)16-0054-02

2017-05-25