电气自动化技术在变电站中的应用探讨

姜雯雯

摘 要：变电站是电力系统的重要组成部分，其稳定性对促进电力传输具有重要作用，在变电站中采用电气自动化，实现电力系统自动化，保证电网的安全可靠运行。文章主要从变电站燃气自动化应用的作用出发，分析变电站电气自动化的特点，并在此基础上介绍了电气自动化在变电站中的相关应用，以提高其应用效率。

关键词：电气自动化技术;变电站;应用

中图分类号：TM92 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）10-0-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.10.009

1 变电站电气自动化技术的作用

社会生产和生活离不开电力系统的支持，变电站作为输出电能的重要环节，是电力系统的核心组成部分。如果变电站不能平稳运行，整个电网的安全性和可靠性就无法得到保证。为保证电力系统的安全稳定运行，必须加强对变电站运行过程的控制，否则将直接影响电力系统的安全可靠运行。

随着科学技术的发展，电气自动化已渗透到电力系统的各个环节，变电站中使用的现代化电气设备很多，如电子通信技术、计算机技术、信号处理技术等，通过计算机等相关电子技术及自动化设备和计算机硬件设备的保障，实现了变电站设备的实时监控和自动化监控，特别是故障预警、故障分析等，监控数据反映了变电站设备的运行情况，提高了工作效率，使变电站运行更加稳定、安全、高效。

1.1 开展实时仿真工作

在变电站系统中，电气自动化的应用可以在计算机上实时、动态地模拟变电站运行，实现暂态和稳态同步，使实验同步化成为可能。通过该模拟软件，可以测试变电站电气化装置的性能，为系统运行提供大量准确数据，提高实验准确性。在这种仿真环境中，工作人员可以进行更多功率器件测试，通过增强实验数据，得到更接近变电站实际运行数据的混合实时仿真实验室，有助于保证电力系统的安全高效运行[1]。

1.2 实现电力服务智能化

现阶段，变电站作为一个重要的输出系统，已经分布在各个领域，成为社会稳定和各行各业正常运行的关键，因此，有必要提高变电站电力系统的可靠性。

随着变电站电气化系统的控制越来越复杂，自动化可以积极促进电力系统智能化的实现，提高变电站电力系统运行的科学准确性，代替人力分析和解决变电站电力系统的故障，保证变电站的安全高效运行，为各行各业提供全方位的智能化电力服务。

2 变电站电气自动化技术的特点

变电站电气自动化系统是一个综合性强、涉及多种专业技术的复杂系统，多种技术的有效协调能够满足整个系统的正常运行，主要是指在原有设备应用的基础上对设备及其功能进行优化，在计算机技术和数据通信技术的基础上应用现代先进的电子信息技术和电子技术，全面研究和实现变电站一次设备、交直流供电和各种二次设备，形成稳定可靠的电气系统。

目前，我国变电站建设的智能化和自动化水平不断提高，在集中监控技术、远程监控技术和现场总线监控技术的支持下，建立了一个功能齐全的微机监控系统，集仪器仪表、模拟屏、控制屏、运动装置、发射屏和中央信号系统等技术于一体，实时监控变电站电气设备的运行状态，消除了时间和空间的限制，有利于保证不同空间电气设备的稳定运行，以更低的成本实现更高的管理效率。

为加强电气工程系统的发展趋势，必须加强集成系统的建设，突破对电气工程自动化系统功能的制约，实现检测、数据通信等多种功能的综合应用。

3 电气自动化技术在变电站中的应用

3.1 计算机保护功能

为保证变电站的正常运行，要利用计算机技术对变电站自动化管理系统进行保护。系统运行主要依靠传感元件识别变电站设备的运行状态，为实现变电站设备的远程控制和保护，采集设备的信号，并将相应数据传送到计算机控制平台。

计算机保护功能的应用非常重要，主要通过自动化的体现，在一定程度上提高了变电站工作中故障检测的效率。当变电站发生故障时，通过数据识别，计算机保护功能可以监测变电站运行全过程，掌握故障跳闸的总信号，包括报警信号、设备报警信号、设备隔离相关设备开关信号和断路器相关数据和信息，进行详细记录、存储。

计算机保护功能和变电站的有效结合可以将报警信号传送到维护平台，并指出故障的具体位置，让变电站的总监控系统发出相应的命令，使变电站输出相关的具体工作内容以及故障的处理建议，为维修人员采取正确的补救方法提供数据参考。

该自动化管理系统能够更好地记录各区域变电设备的规格、参数和型号，監控各类设备的使用寿命，在分析问题的基础上诊断和排除故障，提高变电站运行的安全性和稳定性。自动化系统还可以按照系统预置的功能，将主系统切换到备用系统，避免对当地供电环境的影响，更有效地保护变电站系统的安全。

3.2 采集与处理数据

在变电站运行过程中会产生模拟数据、脉冲数据、设备的运行状态等大量数据，是保证变电站能够安全、可靠、稳定运行的重要基础。在传统模式下，由于受到诸多因素的影响，导致数据采集和处理都难以满足变电站的运行需求。

电气自动化技术的应用，可以采集与处理变电站的整体运行状态、变电站的脉冲数据、变电站的模拟数据等基础数据，为数据信息提供处理与解析的平台，将故障跳闸的总信号、预告的信号、断线路的表现、设备的警告信号以及隔离开关的情况等数据结果在短时间内传递至操作平台。

此外，还包括对馈线电流数据的采集与处理，通过温度、电流、电压的监测判断潜在的风险，及时断开分合闸等元件，在一定程度上增强数据采集与处理的广泛性，进一步保障电气系统运行的稳定性，延长使用寿命[2]。

3.3 分析设备故障，事件播放测距

电气自动化技术与变电站的有效结合，以充分利用配置设置，将变电站运行过程中的设备出现故障的频率及数量等情况，还可以记录事件播放的测距。记录的主要内容包括设备正常运行的保护动作序列、设备的开关跳合、继电的保护动作等综合情况。如果电气系统设备发生故障，可以及时处理或更换，完善设备运行情况，提高电气自动化技术在变电站中的应用效率。此外，充分发挥电气自动化技术的通信功能，为完善变电站的整体运行质量提供支持，为故障分析提供数据支持。

3.4 自动诊断自动化系统

随着互联网技术的快速发展，网络技术、电子信息通信技术、电气自动化技术的发展和融合应用，可以让变电站的运行更加安全、稳定。通过对变电站工程中各种电气设施设备的运行数据进行采集、传输、处理和分析，准确找出故障位置，例如，当变电站出现故障时，变电站的电气设备就会对相关数据进行采集与处理。在此基础上，对数据进行动态化监测，准确判断故障发生位置，在第一时间启动自行修复功能。

因此，电气自动化技术与变电站工程的有效应用，可以减少变电站故障发生概率，减轻变电站相关工作人员的劳动强度，提高工作人员的工作效率，提升变电站系统运行效率。

3.5 在中等电位的连接

充足的供电是保证变电站电气设备正常运行的基本前提。由于变电站电气设备的结构比较复杂，如果等电位连接的路径选择不当，容易导致不同电源之间的电位差过大，进而引起电气故障，影响电力系统的稳定运行。

为保证相关导电装置良好的运行条件，在实践中常常采用等电位连接法改善电位差问题，主要是在电气结构过程中，通过应用电气自动化技术，将相应的电气设备连接到导电部分，控制等电位连接路径，优化等电位控制网络中电气系统及相关设备配电的连接网络，提高电力系统的储能容量，在保证变电站安全的同时提高变电站的正常运行效率。

4 结语

变电站作为电力系统的重要组成部分，其运行的安全性与可靠性不仅直接影响电力系统的安全、稳定运行，而且影响社会生产生活的正常运行。尤其在当前变电站系统日益复杂的背景下，加大电气自动化技术的有效应用，可以采集与处理变电站故障数据，记录与诊断设备故障，增强变电站运行的安全与稳定性，提高供电质量，提高经济效益，实现电力系统的自动化、智能化、数字化发展。

参考文献

[1] 王程.电气自动化技术在变电站中的应用[J].科学技术创新，2019（35）：174-175.

[2] 聂华林.试析电气自动化技术在电气工程中的应用[J].数字技术与应用，2020，38（5）：108-109.