变电站电气一次设备智能化问题的研究综述宋峰

变电站电气一次设备智能化问题的研究综述宋峰

宋峰

国网黑龙江省电力有限公司佳木斯供电公司

摘要：变电站是确保电力平稳运行的一个关键的组成部分，同时它也是实现高低压转换以及功率转换的一个非常关键的设备，在智能化改造的过程中融合了多项技术，所以在智能化过程中也会遇到各种各样的问题，针对这样的状况，我们必须要采取有效的措施加以改进，只有这样，才能更好的确保电气一次设备智能化的平稳发展。

关键词：电气一次设备；智能化改造；传感技术；电子电力

在智能变电站发展和运行的过程中，智能电网建设是一个非常重要的环节，同时它也成为了智能变电站建设中必不可少的一个环节，通常其就是将一次设备、二次设备进行无缝连接，这样就可以十分有效的保证设备数字化发展的水平，在电力发展水平不断提高的今天，二次设备大部分都采用了数字化技术，只需要对其进行软件升级，完成接口转换，就可以充分的满足智能变电站的运行需要，但是在一次设备运行中还面临着较为重要的问题，设备模拟信号的数字化是很难实现的，因此这一问题也是我们需要加大研究力度的一个问题。

1、一次设备智能化的现状

1.1电力变压器的智能化

在电力系统中，电力的可靠性是保障人们生活和用电的关键，而变压器是其中一个重要的设备，它的功能应用在法、供和用等方面，所以，在电网中它的地位极其关键。

1.1.1传统变压器的智能化

为了更好的提高电力变压器智能化的水平，我们在实际的工作中需要在变压器输入、输出线圈电路当中分别串联智能化的保险丝，同时还要在变压器电路输入端并联接入一组电路，并联电路主要由两部分构成，一个是电阻，一个是发光二极管。为了防止电路运行的过程中出现过流和过温以及雷电干扰的现象，我们需要在电路当中设置智能化的保险丝，这样才能更加有效的对电路加以保护、在电路当中，智能保险丝主要是在电路运行异常的时候才能发挥其作用，如果电路处在正常运行的状态，智能保险丝可以借助智能控制从故障电路当中起到复原作用，从而保证电路的畅通。

在智能性变压器运行的基础上，我们可以记住远程控制的方法来对电路进行全面的控制，同时还可以设置多种设备来保证接口和电子式电能表的对接，此外还可以借助遥控的方式来完成远程的控制工作。

为了更好的适应越来越差的环境，在变压器当中会设置一些能够对电路起到保护作用的结构，这些结构能够有效的提高设备运行的安全性。智能型变压器主要是由又浸入变压器配置断路起、智能化终端控制机器等构成，这种智能变压器能够起到检测和调度的作用，该变压器的智能化终端还能对电路开展安全控制和安全检测工作，这样也就使得电网更具安全性和稳定性。

1.1.2电力电子变压器

当前电力设备的更新速度越来越快，电力电子变压器是一种新型的电力变压器，此外，在电力发展的过程中，大功率电子元件和控制技术得到了非常显著的发展，它主要是将电力电子技术以及高频电能转换技术相互融合的电子设备转换成负荷其运行要求的电子设备。

在采用了电力电子变压器之后，可以对AC/AC、AC/AD/AC之间进行无障碍转换，同时还能够采用直流电压从而更好的开展能量的转换和控制，按照其功能可以开展自我监控、自我保护以及无功补偿等多项功能，此外还不需要使用其他的设备，因为电子器件设备的体积不是很大，质量较小，在很多领域都得到了应用，在电网运行的过程中，分布式电源系统的数量明显增加，从而使得电力电子器件可以更为灵活的分布于该系统当中，所以新型的变压器电力电子将会得到更为全面的发展。

1.2互感器的智能化

作为变电站中一个重要的部分，互感器的功能体现在以下3个方面：安全、准确测量和自我诊断。根据国际电工委员会制定的标准，电子式互感器由所有的光电式互感器和其他使用电子设备的互感器组成。

电力系统光学电流互感器使用的是零和式光学电流传感技术，它的功能具有精度高、保护输出优质、绝缘性强和电磁兼容性高的特点，由于能够入网使用，所以可以进一步大量地应用在电网系统中。激光供电型110kV光电电流互感器采用了信号转化技术，运用光纤传输，所以，它具有绝缘性高、受电磁干扰小、测量频带宽、范围广等优点，在电力系统智能化建设中很有大的发展潜力和实用价值。

1.3可控电抗器

可控电抗器电网系统中关键的电气一次设备，它能够承受超高压以及以上电压的传输，在一些功能上有不可代替的作用，比如电网输电能力、电压质量、无功缺额补偿、系统稳定等。因为它融合了现代电力电子技术和控制技术，可对电抗器参数进行调节和控制。

1.4开关设备智能化

1.4.1智能断路器。高压断路器是电气设备智能化的基础设备，其功能是控制电力系统安全运行和保护设备。断路器智能化需要结合最近的传感技术、微电子技术和信息技术，才能让系统的可控操动达到最好的效果。和传统的断路器相比，智能断路器集合了计算机系统和传感装置，在功能上能够进行智能化控制、状态监测和诊断功能等。

随着真空技术、新工艺、新材料和新操动技术的发展，使得真空断路器的容量越来越大，电压也相对较低，体积也较小，智能化程度也越来越大。

1.4.2智能开关组合设备

智能组合开关是智能控制中的关键设备，它综合了断路器、隔离开关、地接开关、互感器、避雷器、母线和出线终端等，将新型传感技术、微电子技术和电力电子技术等技术相结合，从而达到智能化控制。为了更好地在电网中应用智能化，需要对智能组合开关提供数字化的平台，从而能够自我参数检测、就地综合评估和实时状态报告等。

在国内，组合开关在二次回路中的集成化程度不是很高，智能化终端和开关的应用上不够完善，所以新型的开关将取代原有的设备，例如河南公司开发的智能型高压开关，能够把多种设备整合为一体，更好地控制电网电路系统。

2、一次设备智能化问题

2.1技术的制约

在电气设备智能化发展过程中，往往关键的技术没有得到解决，导致了智能化的程度达不到理想状态。例如传感技术、微机技术、设备诊断技术等，大量的技术问题一直阻碍了电气智能化的发展。

2.2不等寿命问题

由于电气一次设备智能化中高压电气设备的寿命高于电子设备的寿命，使得一次设备的价格较高，使用的年限不长，需要从材料和技术上得到改变，才能提高和大力推广智能化电气一次设备。

2.3智能化系统自身问题

在电力工程中，电气一次设备智能化系统也是有一定问题的，例如断路器的跳闸方式、高压侧电源供电等，都是需要时间来验证的，所以，在一些外界环境的影响下，需要采用一些可抗干扰的设备。

3、结语

随着社会的快速发展，变电站一次设备智能化是必然的结果，在智能化进展的同时，需要解决一些技术上的问题，也要考虑其材料的寿命、使用价值、工作性能的方面，从而更好地提高一次设备的智能化。

参考文献：

[1]宋友文.智能变电站一次设备智能化技术探讨[J].中国电力教育，2012，（2）.

[2]王韬.变电站一次设备智能化概述[J].科技风，2012，（22）.

[3]杨丽徙，曾新梅，刘蓉.变电站电气一次设备智能化问题的研究综述[J].高压电器，2012，（9）.

[4]袁有祥.变电站电气一次设计的问题及对策探究[J].科技创业家，2012，（24）.