变电站自动化控制系统设计与实现

变电站自动化控制系统设计与实现

张腾,郑洪玲

浙江智源电力设计有限公司 浙江杭州310000

山东鲁中电力工程设计有限公司 山东济南250000

摘要：电力系统在煤矿生产工作中起着非常重要的保障性作用。变电站作为电力系统中不可或缺的重要组分，在输电以及配电方面均发挥着重要作用。随着电力系统的不断更新以及完善，变电站建设规模逐渐扩大，并且自动化程度逐渐提升。变电站自动化控制技术的应用可以明显提升变电站输电以及配电质量，属于变电站重要管理内容。文章以变电站自动化控制技术为研究对象，简单介绍变电站实现自动化控制管理的意义以及变电站自动化控制关键技术，最后探讨了变电站自动化控制设备管理要点，期望可以为变电站自动化控制技术管理质量的提升提供参考。

关键词：变电站；自动化控制技术；设计与实现

中图分类号：TM736

文献标识码：A

引言

变电站属于一种十分重要的电力设施，其承担着变换电压、接受分配电能以及控制电力流向并调整电压的重要职能。随着自动化技术的快速发展，中国电力系统中变电站已经基本实现自动化控制，主要体现在监控系统运行状态等方面，通过显示器可以呈现出各类监测信息。得益于自动化技术变电站运行便利性显著提升，并且运行成本也显著下降。值得注意的是，变电站实现自动化运行应当关注其中继电保护装置所具有的功能。微机自动化在变电站自动化运行中具有突出优势，在这一基础上结合集成控制电路，巧妙融合了通信技术以及自动化技术，为变电站的进一步发展提供支撑作用。

1变电站实现自动化控制管理的意义

变电站自动化控制技术的应用可以为电力系统的安全运行提供保障。作为电力系统中的重要内容，变电站对于电力系统整体运行所产生的影响不容忽视，应用自动化控制技术可以实现变电站运行的自动化控制和管理，及时发现变电站运行存在的问题，有利于进一步提升变电站运行的安全性与可靠性，可以间接提升变电运行管理质量以及电力系统可靠性，电网用户所享受到的供电服务质量以及效率也将得到明显提升。变电站作为电力系统的基础组成部分，其自动化程度关系到整个电力系统的自动化程度。因此，想要实现电力系统的自动化控制就应当重视变电站自动化控制程度的提高。电力系统自动化的实现同样需要引入相关的自动化控制技术，变电站作为电网系统的主要环节，若该环节自动化控制程度较低势必将会对电网系统自动化控制的实现产生负面影响。

2变电站自动化控制关键技术

变电站中自动化控制技术主要包括计算机技术、通信技术等，其中计算机技术中的微机自动化技术得到了大范围应用。计算机技术属于变电站自动化控制中的核心关键技术，对于变电站自动化控制的发展具有不可或缺的促进作用，主要是实现变电站的远程自动化操作，还包含人工神经网络技术、PID控制技术等计算机控制技术。利用计算机控制技术可以有效提升变电站隔离开关等装置的操作便捷性。变电站自动化控制过程会涉及大量关键信息传输，此时需要依靠通信技术将信息由控制中心传达至不同端点，以此来完成系统内的信息交换。现阶段，我国电力系统中大部分变电站均依靠分布式网络完成良好通信，在进行数据接收以及传递的基础上，实现变电站的自动化控制。

微机保护属于变电站系统自动化运行中的重要组成部分，其主要作用是保护变电站中主要设备以及配电线路的安全运行。以某一配网运行规模较大、电压等级较高的变电站为例，在其二次系统改造工作中实施保护装置的微机自动化改造。在实际改造过程从变电站主要控制室到室外敷设屏蔽控制电缆链接配电设备，此次改造所敷设电缆总长度为14km左右。主要辐射两条通讯线路，一条通讯线路分布在6kV高压柜中，另外一条用于链接网卡。变电站完成自动化改造之后运行安全系数明显增加，可以满足电能用户对于供电的可靠性要求。另外，改造之后运行微机综合自动化控制系统可以建立人机交互界面，相关工作人员的变电站管理工作也可以获得信息支撑。

3变电站自动化控制系统设计与实现

3.1注重变电站真空重合器的管理

为了维持变电站自动化控制良好运行状态，需要注重相关设备的维护和检查工作。真空重合器管理要点主要是油面、油色的常规检查，确认其是否存在破损。还应当对真空重合器的构架进行检查，当发现其存在变形或者断裂情况时应及时进行维修或者更换。根据相关规定，应当至少每隔5年维修真空重合器开关一次，维修过程应着重检查其运动部件的磨损情况以及分合闸运作的灵敏度。变压油样本试验同样不可缺少，若样本耐压值低于1.5kV，则应及时更换变压器油。

3.2注重变电站跌落熔断器的管理

相关管理人员在管理和维护跌落熔断器时，应当对倒闸操作引起重视。首先，应当对跌落熔断器的熔丝进行检查，对于存在损伤的熔丝应尽快更换；熔管变形情况时有发生，主要是由于受潮引起，除了要更换变形的熔管外还应当检查作业环境做好防潮。对于绝缘子是瓷质的跌落熔断器应当检查是否存在放电痕迹以及裂纹等，当出现此类异常情况时也应及时更换。跌落熔断器的熔管鸭嘴夹需要具备一定压力才能避免在变压器运行过程脱落，应及时调整松弛的鸭嘴夹，确保其对于熔管具有足够的夹力。

3.3注重变电站六氟化硫重合器的管理

六氟化硫重合器同样属于变电站自动化运行中的关键部件，在对其进行维护时若缺乏相应的压力表，可以选择使用气压法检测六氟化硫重合器。具体检测过程应当先拆下集线盒盖板，施加压力于下顶盖上面的轴，之后松手使其恢复至原本状态，这样可以证明其气压正常。若是检查维护具备压力表的六氟化硫重合器，检查时只需要拧下气门盖就可以进行气压检查，监测环境为20℃，气压为0.35MPa代表正常，若气压低于0.25MPa则需要停止运行。另外，还应当对六氟化硫重合器的合闸和分闸速度进行测量，将测量数值与规定数值进行比对，超过规定数值时，应对弹簧拉力进行调整，保证合闸与分闸速度都满足运行要求。可以每一季度检查六氟化硫重合器电池1次，当发现其长电压无法达到7.5V时，则应及时更换电池。应当严格按照先拆负极线再拆正极线的顺序进行拆卸，之后按照先装正极线后装负极线的顺序进行安装。

结束语

综上所述，信息通信技术在各个行业的应用程度逐渐提升，为各行各业发展都带来了巨大的发展潜力以及发展动力。电力系统对于煤炭生产工作和生活用电都会产生重要影响，其运行状态与变电站具有莫大关系。自动化控制技术在变电站的应用，可以在提升变电站运行质量的基础上，促进电力系统整体自动化程度的提升。变电站自动化控制运行过程主要涉及的自动化技术主要包括，人工神经网络技术、PID控制技术等计算机控制技术、微机自动化技术以及通信技术等。在对变电站自动化控制设备进行管理时，应当注重变电站真空重合器、跌落熔断器以及六氟化硫重合器的管理，在维护变电站自动化控制设备良好运行状态的基础上，为变电站以及电力系统的高质量运行提供保障。

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