220KV变电站电气自动化技术的应用研究

220KV变电站电气自动化技术的应用研究

苏杰1申伟2

（1.安阳钢铁集团公司能源环保部河南省安阳市455004）（2.安阳钢铁集团公司动力厂河南省安阳市455004）

摘要：众所周知，我国对220kV变电站电气自动化的研究还处于起步阶段，而220kV变电站电气自动化在电网的运行中发挥着非常重要的作用。作为供电系统的核心部分，其主要作用就是对电压进行升高和降低的变换，在电站中变电站将电压升高，在便于远距离输送的同时，降低了输送时的损耗。在客户终端时，将电压降低，输送给客户。保证了用电的安全。本文就220kV变电站电气自动化技术及应用进行了相关的研究。

关键词：220kV变电站；电气自动化技术；应用

电力产业是事关国家经济发展的重要产业，电网运行的可靠性和安全性也是我国经济发展的重要影响因素。变电站电气自动化系统在电网系统中发挥着重要的作用。对220kV变电站电气自动化系统的系统控制进行探究，可以有效地在提升变电站专业水平和管理水平的基础上，为我国变电站电气自动化技术的发展提供一定的技术支持。

1220kV控制系统控制模式概述

众所周知，220kV变电站电气自动化的实现要依附于完整的电气系统，这样才可以为自动化运行奠定良好的基础。现阶段国内的220kV变电站隶属电力领域的核心变电设施，原始电压参数的调节都要通过变电站予以完成。变电站经集中控制系统可以有效协调设备间的运行，进而构建系统性自动化控制模块。这样不但确保电气装置的稳定运行，同时还可以深化系统处理器操作的有效性。而采用远程监控能够很好的节约成本并减少电缆使用，进而为220kV变电站自动化控制奠定良好的基础。远程监控在参数传输上可以实现远距离控制的目的，可以直观体现变电站参数信号指示，辅助相关工作者调整变电。220kV变电站电气自动化控制的实现要依附于差异化线路的实际作用，线路则是连接变电设备的媒介。针对差异化电气设备，其线路的连接模式也各不相同，举例说明：隔离刀闸的操作闭锁与CB的连锁如果采用硬接线，那么很可能导致误操作，因此技术工作者在自动化设计过程中要对线路连接状态予以全面的分析。

2220kV变电站电气自动化技术

2.1监控系统

监控系统主要目的就是对变电站的设备进行监控，以便及时的发现设备故障，对设备进行修复，降低损失。220kV变电站的监控系统由3部分组成，包括：设备层，上位机，PLC。监控系统采用计算机进行监控，可达到无须工作人员值班的要求。其主要目的归为降低造价，保证电网安全以及让电网高效地运行。其总体的原则是：（1）监控系统的各项性能指标要满足相应的规范要求，对于强规必须要满足。（2）监控范围主要包括了：报警系统、隔离开关、主变分接头的调整、电压断路器、自流UPS系统等11个节点。（3）网路分布结构。网路主要以光纤为媒介，站控层采用TCP/IP协议，间隔层多采用以太网。（4）监控系统的功能是对设备进行监控。并进行数据的采集和数据的处理。不同的信号采用不同的采集方式。同时监控系统还可以防误锁及和其他网线相接的智能接口。

2.2二次设备的分布

对于220kV变电站电气自动化系统而言，其监控设备以及继电器均可布设在一起，实践中以集中布置为主。二次设备采用的是统一规格的外形以及颜色，并且对二次设备布设了测控系统以及检测设施。其中，非常重要的二次设备是变压器柜、监控设备以及故障录波器和系统检测柜等，而且继电设施放置室应当有备用屏位。同时，还要注意变电站电气自动化直流系统，其主要采用的是双套高频开关充电装置以及阀控制铅酸电池组，并以此为基础而提供的微机型直流接地自检设备。在布设直流系统时，布置的设备数量应当以220kV变电站的运行情况来优化测算。对于220kV变电站电气自动安全系统而言，实践中为了能够对变电站有效管控，确保其能够正常的运行，在变电站布设安全警卫系统可以实现对220kV变电站运行情况的视频监控;按照配置标准在变电站合理配制安全系统，尤其在关键通道以及重要的位置布设摄像头。

2.3远程控制技术

电力企业可以借助一些前沿技术，为电气自动化系统的远程控制技术的实现提供保障。在220kV变电站的电气自动化系统中，远程控制方式的作用主要表现在了以下方面：（1）可以降低系统建设和运行管理的成本费用；（2）减少电缆材料的应用量；（3）具有节约材料的特点。在远程监控系统的构建过程中，相关人员可以在原有的网络架构基础上，对系统进行优化改进。主流的Log4j软件具有科学化的日志管理功能。它可以通过对控制台、文件GLL组件和套接口服务器、NT事件记录器、UNIXSyslog的守护方式，实现环境控制功能，也可以在对每一条日志的信息级别进行控制的基础上，对日志的输出格式进行确定。

2.4继电保护

220kV变电站正常供电过程中，电力保护设备处在额定状态下，该系统仪器仪表和传感器等均正常运行。继电保护设备通过实时监控即可确保继电设备能够正常的运行，一旦电力系统发生供电故障问题，比如电气设备故障、输电电缆短路等，必然会影响电力系统的运行。在电气设备调试过程中，应当与“三遥”系统同时调试，这有利于尽快找寻问题所在，并及时采取妥善的处理措施。继电保护过程中，技术人员应当专业巡视，对关键点进行着重监测，定期对系统运行情况进行调整，以此来确保220KV变电站继电保护系统的正常运行。

2.5等电位控制

目前，前沿的电气连接网络已被广泛应用。等电位控制网络的构建涉及到电气系统、装置以及工作人员等因素的配置，完善差异化的连接网络可以深化接地设施的性能，进而确保了整个等电位连接的有效性。控制等电位联结的区域即为220kV变电站自动化控制工程的一个难点，由于220kV变电站电气自动化控制系统自身构架的繁琐性，为连接区域分布带来了一定的难题。等电位联结的区域设计可以确保连接有效性，变电站的等电位联结分布于LPZ0和LPZ1范围内，如果建设的变电站涉及到其他电力线及导电物，那么，对等电位联结数量的控制就要依附于实际需要而定。不同类型的壳体、机架以及箱体等均为等电位联结需要考虑的问题。差异化等电位联结系统配备电气设施也不尽相同，等电位联结自动化的实现需要依附于相匹配的装置设备，切勿随意选择设备型号。

2.6屏蔽接地

在电气自动化系统的应用过程中，相关人员还需要对电磁场给系统带来的不利影响进行关注。在电磁场的影响下，变电站自动化控制系统会出现数据信号传输中断的问题。屏蔽接地技术在电气自动化系统中的应用，可以让电磁场对电气自动化系统的影响得到有效控制，也可以对电磁场给工作人员带来的身体危害进行控制。

综上所述，对于220kV变电站电气自动化技术研究虽然我国仍处于起步阶段，但是越来越多的研究人员发现了其重要性，并不断地对其进行研究，优化结构。使之得到更为广泛的应用。而且随着研究的深入，传统的低压变电站将会逐步地被淘汰，取而代之的是新型的220kV高效的变电站。而这一切都离不来科研人员对科学的不断探索。

参考文献：

[1]罗雨辰220kV变电站电气自动化系统控制[J].电子技术与软件工程,2018(02):129-130.

[2]王石祥.试论220kV变电站电气自动化控制系统及其应用[J].科技创新与应用,2017(34):142+144.