试析110千伏变电站的电气自动化设计

孙洁

摘 要：电气自动化和智能化发展使得二次设备网络融合技术得以发展，提升了变电站的自动化水平。本文第一部分主要介绍了电气自动化在110千伏变电站中的应用，第二部分则重点研究了110千伏变电站电气自动化设计，希望本文能够給予相关人员参考意见。

关键词：110千伏；变电站；电气自动化；监控系统

引言

变电站自动化设计主要是为了维持变电站的正常运行，让变电站在无人值班的情况下实现资源之间的整合利用。110千伏变电站分布较广且数量较多，实现110千伏变电站自动化技术能够保证电网供电的正常运行。

一、电气自动化在110千伏变电站中的应用

110千伏的变电站自动化主要是指网络技术和计算机通信技术为基础而发展的科技，设计变电站电气自动化能够明显的降低企业的生产成本，提高综合竞争力。由于电气自动化技术能够节省资源，节约成本，因此在现阶段被广泛的应用于变电站中。共网传输技术通过应用电子互感器将间隔层和IEC组网形式有机的联合起来，确保实现通信和同步技术。结合GOOSSE技术防止出现跳闸，优化配置二次设备、交换机，为其提供坚实的保障。变电站监测技术，通过IEC网络采样，保护电能表，收集电能表信息并处理，将收集到的信息传输，实现自动化控制。应用电子互感技术，110千伏的变电站是依据220千伏的变电站设置电压等级的，将互感器的远端模块设计为独立的标准，将互感器的纯光纤综合的利用起来。

在变电站自动化技术中自动控制系统以光纤式互感器为主，通过保护母差实现自动化效果。变电站自动化母差保护主要是应用常规的互感器和电子式互感器，通过将这两个互感器有机的搭配起来，实现对变电站线路的保护。计算机监测系统对变电站设备进行监测，以现代化数据库和通信技术为发展点，促进变电站的正常运行，保障电网的正常供电。

二、110千伏变电站电气自动化设计

1PLC

1.1 PLC设计

PlC由于稳定性、安全性较高，在现阶段被广泛的应用于变电站监控系统中，检测变电站电气一次部分，在选择设备的时候需要注意选用30%的用量，保障监控作用。PLC是一种逻辑性控制器，以指令和梯形图为标准生产，保障变电站时刻处于监测的状态。

1.2 组态软件设计

在变电站的监控界面安装PLC设备，通过建立数据库，设计操作图和操作按钮将PLC数据和各个数据点有机的结合起来。通过采集数据并实现数据库控制，设计监测界面，设计PLC设备，以动画的形式连接各个层级，当变电站处于非正常的状态下就会应用声光方式实现预警，保障设备的正常运行。

1.3 PLC和组态软件的通信设计

详细的掌握PLC和组态软件中的通信设计，当PLC正常工作的时候实现数据交换，在组态软件通信位置正确的前提下实现数据之间的共享。

2计算机监控系统

2.1设计原则

计算机监控系统主要是分层分布式的网络结构，能够实现远方控制，实现实时监测，收集收据，并处理实现资源共享。计算机监控系统采取交流采样的模式，以硬接点方式实现报警处理，且该系统具备防误锁功能，应用GPS对时系统实现同步。该监控系统主要适用于各电压等级的断路器和隔离开关，应用站用电源备用，直流系统和通信电源告警信号。计算机监控系统在无人值班的情况下设计，遵循时钟同步、系统安全、信息共享和简化操作、交流采样、设备支持的原则。

2.2系统配置

监控系统需要在无人值班的情况下执行，其操作功能集控制中心、间隔层和分层操作为一体，具体划分为打印机、操作员、接口装置、GPS和网络系统，站控层的数据库需要按照变电站的远景规模设置，其间隔层需要一次实现间隔划分。

2.3系统功能

计算机监控系统具备遥控、遥测、遥信等功能，能够实现合理完善的监视与控制。设置具体的功能的时候需要实现时钟同步，利用全球卫星定位系统接收信号，校正时钟设备，保障时钟的精准度。设置完善的防误操作闭锁，实现信息交换。

3二次设备布置

变电站中的二次设备通常是采用集中布置的方法，在统一设备外形和颜色一致的基础上将监控设备室和继电器保护室分隔开来。其中计算机监控系统中的110千伏系统和电能表柜、主变压器保护柜等二次设备主要集中在继电器室内。

4直流系统设计

（1）110千伏的变电站电气自动化中的直流系统通常是一体化电源设备，为变电站提供安全可靠的电源。（2）电源设备中的一体化电源系统采用分层分布架构，通过实现各功能的一体化配置，监测各个板块，对各个子单元进行集中管理，采用标准化接口管理信息平台，实时监测变电站运行中的动态信息。（3）变电站中的一体化电源系统主要是双开关模式，由多个模块组成，交流配电、蓄电、监控管理、逆变电源等多个模块。（4）变电站的蓄电池的容量在100-200Ah之间，主要是由铅酸蓄电池构成，这类的电池安全性较高，注意根据工程的实际情况来确定电池的数量。

5图像监测和安全预警系统设计

在110千伏的变电站内设计图像监视和安全预警系统，保障其能够安全稳定的运行，该系统的设计内容主要为，在110千伏的变电站周围安置探测器或是红外线等，在变电站的主控楼、蓄电池室内、控制室、配电装置区内安置红外摄像头等，并配置一定的防火防盗设备，保障其安全性。同时由于110千伏的变电站通信道以及维护水平要求较高，因此在实际的运行过程中需要将预警图片上传至集控中心，保留信号的接口并达成扩容配套条件。

结语：

在变电站自动化设计中需要切实的做好变电站计算机监控系统建设工作，有针对性的构建网络结构，实现电气量采样，实现信息资源共享，将电力调度数据连接专网后实现监控传输。在全面的了解变电站计算机监控系统的操作方法的前提下，实现集控功能，做好计算机监控系统配置工作，了解系统的构架网络和系统功能，做好变电站的二次设备布置和直流系统设计工作，以更好的饿提升110千伏变电站的电气自动化设计水平。

参考文献：

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