智能变电站电气一次设计探析

智能变电站电气一次设计探析

彭友

昭通博源电力勘察设计有限公司

摘要：变电站作为电力系统的重要组成部分之一，它在整个系统中的地位很高。智能变电站电气一次设计必须要使设备能够运行安全的、可靠的运行，所以在进行智能变电站电气一次设计之前，需要从智能变电站电气一次设备进行分析和研究。因此，本文通过对一次设备的现状进行分析，找出目前存在的问题以及它的发展方向。

关键词：变电站；智能化；电气一次设备

1智能化一次设备的研究现状

变电站中的电气一次设备大致是由变压器、互感器、可控电抗器、开关设备等组成。实现电气一次设备的智能化，主要存在两种方案：①在已有的电气设备上增加智能化的终端，就是对传统的电气设备进行智能化方向的整改②将传统电气设备更换为由厂家直接设计电气设备，这种设备可以实现智能化功能。由于现有的一次设备已经在电网结构中根深蒂固，所以从成本和时间的角度来考虑，目前以第②种方式大量对现有的一次设备进行智能化改造不现实。目前实现电气一次设备的智能化改造主要通过方案①来实现，也就是在传统的一次设备上配上智能的控制模块，这样就可以完成收集数据、线上的监测、判断故障的类别和完成通信等很多功能。

2智能化一次设备中的组成部分

2.1智能化电力变压器

在整个电网中，变压器有着非常重要的身份，是一次设备智能化中的重要组成部分之一。就是因为它，才使得电网能够运行的即安全可靠又经济，也是由于它才能够让人类的生产和生活在用电方面得到保障。变压器的应用范围很宽广，它集中于电力系统中的三大环节：发、供和用。智能变压器的想法在很早就被许多科学研究学者、大型企业等提出并从很多方面进行改进。传统变压器中的智能化部分和电力电子变压器中的换流技术组成了现有的智能型变压器。

2.2智能化互感器

变电站中的另一个非常重要的部分就是互感器，它的使用很安全并且其测量的准确度很高，除此之外，它还能够完成自我诊断。在国际电工委员会他们规定的标准中可知，电子式互感器的组成包括两部分：光电式互感器与其他使用电子设备的互感器。光学电流互感器的主要技术是零和式的光学电流传感技术，这样的技术有很多优点，比如它的精度很高，在输出信号时可以保护输出的优质，除此之外，它的绝缘性很强且电磁的兼容性也很高。光学电流互感器它还可以入网使用，因此，就能够大量地普及应用到电网系统中。也正是由于光电电流互感器使用的信号转化技术且利用光纤传输信号，所以它的绝缘性很高，不易受到电磁的干扰。这种互感器在电力系统智能化建设中是一个大潜力股并且其很实用。

2.3智能化开关组合设备

智能化的组合开关是在实现整个智能控制中起着关键的作用。它通过结合断路器、地接开关、隔离开关、母线和避雷针等部件，让电力电子技术、新型的传感技术和微电子技术这三大技术相互融合，取长补短，实现了智能化的控制。智能组合开关通过与数字化平台的结合，可以实现自己检测参数，进行随时随地的综合性评估和做出实时状态的报告，从而促进了智能化的组合开关的广泛应用。就我国目前情况而言，组合开关的集成化的程度比较低，主要体现在二次回路中。并且其在智能化终端与开关这两方面的使用还不完善。不管怎样，智能型的新型开关正在一步一步的替代传统的设备。

2.4智能化断路器

在电力系统中，高压断路器代表着安全。设备的安全运行离不开断路器。它是非常重要的控制和保护设备。正由于高压断路器的重要性，所以其智能化的发展与电气一次设备智能化紧密关联。高压断路器的智能化要通过两个方面实现：首先，让原有的操动机构变成的可控制的，其次让断路器结合最新的传感技术、微电子技术和信息技术这三大技术。智能化断路器比传统断路器好很多，主要体现在计算机系统与传感装置两者兼得，使智能化控制功能、状态监测与诊断功能、智能化操作功能融为一体。

3智能化变电站电气一次设计需要解决的问题

3.1技术问题

现如今，我们国家的变电站电气一次设计仍然处于半智能化状态，还不能实现完全的智能化。导致这个状态的原因主要是关于这方面的很多技术还不成熟，且投入的成本太高，不能将成本控制在一定范围内。尤其是一些重要的技术，它成本高是一个原因，更严重的是它们还处于瓶颈阶段，没有解决的办法。所以，智能化的变电站电气的一次设计还处于起步阶段，与预期的结果相差甚远。虽然国外先进的技术有很多，我们也可以选择引进这些成熟的技术，但是这样的大量引进，成本是一个问题，其次就是技术是否能够有效的解决我们国家的变电站一次设备的问题还有待商榷。

3.2智能化系统方面的问题

虽然目前有部分的智能化已经应用到变电站的电气一次设备中，并且形成了对应的智能化系统。但是，因为技术不够成熟且技术积累不够，总之一系列的原因导致了形成的智能化系统还不够完善，仍然有很多问题存在。比如一些合理性问题、安全性问题以及稳定性问题。这些问题都是由于智能化系统还处于技术和经验的积累阶段。所以，智能化系统如果要实现广泛应用，还需要积累更多的技术夯实基础以及进行系统的实地检测。

3.3推广方面的问题

智能化的变电站电气的一次设备有很多种类，不同的种类的电气设备的使用年限是不相同的。有些设备的使用年限就比较短，并且由于智能化的成本投入比较大，所以这些设备的价格比较贵，进一步的增加了推广方面的难度。正是因为这样，科学研究者对制造一次设备的材料进行变更和完善，结合新的技术增加设备的使用期限。这样才能更进一步的促进变电站电气的一次设计的智能化发展，扩大使用范围。

4一次设备智能化发展的方向

通过上述对一些技术方面的问题和一次设备本身在各方面问题的分析，可以得知变电站电气一次设计的智能化的发展很有前景，是个很大的潜力股。变电站电气一次设计的智能化还需要继续综合不同的区域的技术，是他们融合起来，达到协同作用。并且关于使用寿命的不同等问题，也必须通过一些方面着手，比如设备本身的设计、制造或者改变设备的运行环境和条件，这样或许可以进一步的增加设备的使用期限和设备的稳定性与可靠性。目前，电力电子变压器是电力变压器朝智能化方向发展的另一种可能的方向，但是由于它现有的电路的结构非常繁琐，并且可靠性比较低，除此之外，在损耗方面其占比也较大。因此，可以从加深使用电路拓扑结构的研究入手。

智能化是一个开放性的平台，随后因为使用环境和条件不同，以及适应群体不同还会存在大量的新功能被源源不断的被开发和使用。正是因为这些快速的发展，将以往老旧的传统电力系统不断更新，更加富有生命力和活力，从另一方面来说，不断的更新积极的促进大量用在特殊情况的供配电系统的发展。总之，变电站电气一次设计的智能化的全力扩张和应用，为以后的智能化电网做出了巨大的贡献。

5结束语

由上述可知，随着国家的快速更新，电能的使用量越来越大，电力技术也不断的发展。但是由于一些技术和本身的原因，智能化水平不能达到理想效果。只有通过大家共同的努力，不断深入研究和开发，才能达到真正的目标。

参考文献：

[1]吴建军，杨庆.智能变电站一次设备运维管理问题及解决[J].科技资讯，2015（30）.

[2]王宏伟.变电一次设备接点过热的防范措施[J].黑龙江科技信息，2014（01）.

[3]董雪，吴斌，栗王凯.浅谈电力一次设备智能化的设计与发展趋势[J].黑龙江科技信息，2014（01）：34.