智能变电站一次设备的选择及应用

智能变电站一次设备的选择及应用

张伟王书湘吴奕卯

（河北省送变电公司河北石家庄050000）

摘要：近些年，我国正加大力度对新技术的研发，智能变电站作为一种新的输变技术，对我国智能变电站的发展有着重要的推动作用，有利的促进了我国由传统的发展模式转变为智能化发展模式，对于变电站的安全运行有着重要的推动作用。所以要科学的选择和使用智能变电站一次设备，促进变电站工作效率的提升，本文将对智能变电站一次设备的选择与应用进行深入的研究，以为我国变电站的发展创造条件。

关键词：智能变电站；一次设备；选择；应用

1主要的一次设备的分析

1.1智能断路器

智能断路器主要依靠计算机计术、微电子和新型传感器，对断路器进行二次系统的设计，实现了断路器开关的数字化控制。智能断路器的设计主要是达到数字化控制与新型传感器的结合，能够做到检测断路器的缺陷和故障，确保在故障产生的条件具备时，发出报警信号，并且自动的采取应对措施，对问题解决。智能断电器更换了旧的储能设备和机械传动设备，运用高技术的电容储能和变频驱动电机。智能断路器工作模式就是依照监测到的故障电流，自动的选择操作机构或者灭弧室输入的工作条件，实现电力和机械的分闸。目前断路器采用的控制机构主要是弹操机构，其合、分闸电流都不大，要求电源的容量也不大，动作快，且能快速自动重合闸，集成度较高，动作可靠，从而实现对断路器的控制，提高断路器的速度特性。

1.2智能变压器

智能变压器主要包括变压器本体和智能组件。集中了健康状态监测传感器、电压互感器、控制器等。智能变压器主要发展方向是智能组合式变压器和智能通用变压器，组合式变压器是把传统的变压器分离，分成熔断器、开关、分接开关等，方便智能化的实现[3]。智能通用变压器功能模块少，减轻了变压器的配件数量，适用于中小容量的用电场合。

2一次设备智能化的功能

一次设备智能化是智能变电站的重要标志之一。采用标准的信息借口，实现融状态监测、测控保护、信息通信等技术于一体的智能化一次设备，可满足整个智能电网电力流、信息流、业务流一体化的需求。智能化一次设备通过先进的状态监测手段和可靠的自评价体系，可以科学地判断一次设备的运行状态，识别故障的早期征兆，并根据分析诊断结果为设备运维管理部门合理安排检修和调度部门调整运行方式提供辅助决策依据，在发生故障时能对设备进行故障分析，对故障的部位、严重程度进行评估。大规模间隙发电和分布式发电接入，要求电网具有很高的灵活性，而一次设备智能化是满足这种要求的重要基础。

3智能变电站一次设备的选择

3.1变电站一次设备中变压器的检测

在变压器正常运行的情况下，带点绕组及引线与油箱间就会构成了电场的不均匀，铁芯和金属构件就会处在电场中。寄生电容生存在高低压绕组、铁芯及金属构件和大地油箱之间。带点绕组会产生悬浮电位，此过程是发生了寄生电容的耦合作用。电位差能够达到可以击穿绝缘时，便会产生断断续续的放电，此结果是会使变压器油分解，并逐步损坏固体绝缘，最终会导致事故的发生。因此，要运用可靠的连接变压器的铁芯和变电站的接地。处于零电位是，就证明铁芯和大地这间的电容被短接了。这时，只有带点绕组对铁芯的电容流会流过接地线。三相电压对称，电容电流的和会很微小；两点及两点以上铁芯接地时，会形成闭合回路。产生循环电流是在主磁通闯过闭合回路的时候，此过程易造成油分解及局部过热事故，此时绝缘性能会下降。当铁芯硅钢片烧坏时，就是最严重的时候，此时会造成主变重大事故。所以，要记得必须铁芯一点接地。

3.2变电站一次设备GIS的状态检测

GIS状态检测主要作用于检测位置信息、分合闸时间及线圈电流波形、储能电机的工作状态、局部的放电检测和SF6气体密度检测等。GIS设备会在GIS设备外壳上产生的电磁波及流动的电磁波上进行局部放电。使接地线上有放电脉冲流经过，会导致有高频电压的呈现并且他们都想周围的空间传播。局部的放电也会使通道气体骤增，在金属外壳上会出现表面波等众多现象。SF6气体的分解或发光是因为GIS设备中的局部在放电。

3.3智能变电站一次设备中的避雷器在线监测

避雷器在线监测系统的工作原理是利用避雷器运行时候的接地电流作为装置的电源，然后将泄漏电流的大小与光脉冲的频率进行转换，采用光纤取样的方法解决避雷器的泄漏测量和传输中的无缘取样，同时还解决了如高电压隔离等等一系列关键问题，所采用的光纤取样的方法就是危机数据处理与书记通讯等等一系列的高科技的手段。此种方法实现了对避雷器绝缘状况的在线监测的自动化。

4智能变电站一次设备的应用

4.1一次变电设备的智能化

实现高压配电设备的智能化就是智能变电站技术的一个重大突破。建立智能电网，利用相同算技术之间的连接的电能传播器可以对电力的运行情况进行了全面的事实的监控。一次设备智能化的方向和目标是实现对电力设备的大范围内及全面的故障自动化处理。一次话设计的实现是由智能变电技术实施的。它的作用是可以将高压设备与电能传感器相连接。且一体化的控制和检测。实现一体化的设计及就是实现电能互感器同变压器之间的连接和断路器与高压设备之间达到连接。最终实现分层控制一次设计的信息融化管理。

4.2高级变电站功能的实现

智能变电站具有很多的功能。建立计算机终端，在站控系统中实现较全面的设备监测，并且电力设备运行数据和智能变电装置的运行信号都可以得以获取。还有电力的输出和输入状态也得以实现。这方式减少了无效数据的采集，同时也提高了监控的效率，限制的技术水平，会使部分的智能电站对整体监测的实施有一定的困难。不过，各电站可以实际情况对关键的设备进行监测，也可以采用轮流监测的方法达到自己预期的效果及达到对高负荷设备进行的比较有效的检测的目的。

采用先进的数据采集技术，使智能变电站的功能强大起来。让智能变电站具有强大的处理信息的能力和排除故障的能力。智能变电站开发的状态检测和诊断系统是借鉴了模型技术和在线信息处理技术。智能变电站还具有智能防误功能。智能防误功能可以增加自动锁闭系统。智能防误功能和传统的变电站不同，它可以避免连环事故的发生，同时也增加了变电站对事故的课控制性。

5结束语

随着我国经济的发展和技术的进步，我国变电站技术在向智能化和自动化方向发展，然而一次设备的智能化在实现变电站自动化上发挥着决定性的作用。智能变电站必将成为变电站发展的必然趋势，但实现最终的目标还是需要很长一段时间的，在这很长的一段时间里就需要工作人员为智能变电站一次设备提出合理和合适的设计方案，使各个智能单元的设置实现设备的独立与检测的功能。

参考文献：

[1]朱文胜，智能变电站技术特点应用分析[J].科技创新导报，2011（28）：100-101.

[2]罗理鉴、黄少锋、江清楷，智能变电站智能一次设备框架设计[J].ElectricPowerAutomationEquipment，2011，31（11）：115-119.

[3]李瑞生、李燕斌、周逢权，智能变电站功能架构及设计原则[J].POWERSYSTEMPROTECTIONANDCONTROL[J].2010，38（21）：127-128.

[4]胡元潮，阮江军，杜志叶.基于TOPSIS法的变电站一次设备智能化评估[J].电力自动化设备，2012（12）：120-122