有关110kv 变电站电气自动化应用探究

2020-11-27张慧生柴占红

商品与质量 2020年27期

张慧生柴占红

陕西延长石油榆林凯越煤化有限责任公司陕西榆林 719000

在配置和输送电力的过程中110kV变电站是非常重要的环节，也是我国电网建设的核心。目前科学技术不断革新和发展，在电力方面有着越来越成熟的断路器操作技术，110kV 变电站能够对供电系统运行安全性和可靠性加以监督、保护和控制，将供电系统符合室外环境范围扩大，并进行全过程自动操作，这也是110kV 变电站为了实现无人值班、无电缆沟道及无房屋建筑的必然选择。而传统一次以及二次电气设计和传统二次设备很难达到上述需要，因此应选用新型的电气自动化系统。

1 110kV 变电站电气自动化系统组成

1.1 控制系统

在110kV 变电站之中实现电气自动化目的主要是为了实现无人看守变电站这一目标，并且可以有效保护电网系统安全，将传输电力的效率提高，有效控制变电站成本支出，控制系统的核心是计算机管理系统。通过控制系统能够在线收集和监控110kV 变电站数据，利用计算机分析系统能够整合分析采集的数据，对关键信息源进行筛选，并把有关分析结果发送至终端的控制设备，提供给管理人员相关数据作为参考。而在现阶段变电站之中运用电气自动化能够对很多功能进行控制，比例如警报、开关以及监控等系统。在网络结构分布中使用传播信息的线路是双绞线或者光纤，以太网以及现场总线运用间隔层。除此之外，110kV 变电站之中的自动化控制系统根据电力系统的二次安全防护要求以及规定制定安全指标，根据有关规范标准，此控制系统将严格控制和保护信息的远程上传与传输[1]。

1.2 自动化二次设备

一般情况下，110kV 变电站设计二次设备的形状及颜色等规格方面是统一的，并且二次设备会配置相关的测控系统。继电器、监控设备、设备柜以及故障滤波器等时有着较高应用频率的二次设备，继电器与监控设备可以集中布置，也可以分开布置，基本上是集中放置，继电器周边应配有屏位。

1.3 直流系统

直流系统是由充电设备及铅酸电池组成的微机型自动检测直流接地设备，其充电设备具有双套高频开关，而铅酸电池组能够通过阀控制，主要提供110V 电压支持。在布置直流系统时，布置具体设备的数量应该结合110kV 变电站具体情况来测算。此外大多110kV 变电站使用UPS 系统，这一系统可以提供给110kV 变电站内二次设备不断的电源，例如保护装置、通信设备以及计算机监控系统等。

1.4 安全系统

供电系统会受到110kV 变电站实际运行情况的影响，因此需要制定合理对策来开展安全管理工作，保证变电站的自动化设备运行处于稳定状态，以此向人们提供可靠、源源不断的电能。这一过程需要使用安全警卫系统，并且配备图像监控系统。整体来说，变电站重要位置及通道需要设置摄像头，在围墙处应该安装红外线检测装置，并结合国家有关规定将防盗防火工作做好。

2 110kV 变电站电气自动化的具体应用

2.1 采集数据和报警处理

自动化控制系统能够实时采集测控设施之中产生的回流数据以及直流数据，主要有110kV 变电站线路电流量、无功功率以及电压量。对数据信息进行处理时，主要有状态量、电压量以及遥测量。此外还能够实现报警显示，并进行合理处理，如果变电站中有回路故障问题出现，那么监测系统画面就会有警告界面弹出，对故障位置以及出现原因进行显示，同时报警[2]。在继电保护的报警设施方面，通过相应画面来展示，并利用不同颜色来区分报警情况。只有相关人员完成故障处理工作后，自控制系统才会停止报警声。

2.2 远程控制

控制系统能够远程控制现场开关柜，指的主要是控制系统远程控制断路器的分合操作、补偿电容器投切情况以及远程管理控制保护操作。遥控控制以操作画面为基础，具有校正功能，能够及时复核和纠正遥控操作指令，确保遥控操作的可靠性和安全性。进行遥控操作之前，控制系统将自动检查遥控条件，在条件负的情况下即能够在右上方进行指令或者是操作代码的输入，界面在这时会显示“确定”，在按下这一按钮后能够进行后续操作。监管人员输入正确的操作指令和代码后，界面就会出现“确定”字样，以此开展后续操作。在按下这一按钮后，界面上将显示“合闸”与“分闸”字样，按照操作指令继续操作。在按下“取消”按钮后，正常操作将被取消。

2.3 追朔事故

控制系统具有追朔功能，在信号启动后能够及时采集设备模拟量以及状态量这些信息数据。（1）系统时钟统一。这一期间，将ms 作为基本单位对数据信息进行记录，断路器与保护动作信号是其中记录的主要内容，并且能够打印和长期保存，也可作为相关人员分析事故的参考数据[3]。（2）记录并显示发生事故的前后14个周期产生的数据量，有利于对事故进行分析。（3）高度重视以往发生的重大事故，对发生事故时电气设备实际运行情况进行分析。

2.4 人机联系和统安全管理

操作人员使用计算机来完成全部工作，实际工作中结合相关要求来显示和缩放画面，加上这一系统具有一机双屏的显示功能，可对多个图像信息加以显示，并且不会受到时空限制。此外，软件系统具有非常强大的安全保护功能，从而可结合维护、管理、人员身份、基础用户、用户类型等信息限制其权限。如果操作人员输入准确口令，那么可以进入系统，以确保控制系统的可靠性以及安全性。