高压供电自动化系统应用实践与探索

高压供电自动化系统应用实践与探索

徐俊 

五矿二十三冶建设集团有限公司  湖南长沙  410016

摘要：电能是社会经济发展和人民生活必不可少的动力，对供电系统的安全性与稳定性要求也在不断提升，高压供电自动化系统的实践应用为电力系统发展提供新的机遇。常规高压供电方式存在很多问题，比如断电、短路，需要投入大量人力资源。为了确保电网的稳定运转，最大限度地降低断电和超负荷短路的可能性，需要对高压供电系统进行自动化改造，对电网整体运行情况进行监控，逐步实现无人值班。

关键词：高压供电；自动化系统；应用实践；探索

高压供电就是通过高压线路、配电设备等将高压供电自动化系统到国内所有电力单位和住宅小区，以解决不同电力单位和用户对电力的需要，为国民经济发展做出贡献。一般来讲，高压输电线路电压通常超过10 kV，是电网中的关键环节。如果高压供电发生故障，无论是经济发展还是人民日常生活，都将遭受巨大的破坏。通过自动化系统的实时监控，可以及时排查高压供电的故障问题，并且采取科学合理的解决对策，确保高压供电系统稳定运行。

一、高压供电系统常见故障分析

（一）设备陈旧易产生故障

在我国的乡村，为了保证电力的需要，很多地方都会设置大量的高压供电设备，但是高压供电设备如果长时间处于极端的环境中，必然会受到一定的影响，导致设施的老化和破损。除此之外，对电力系统维修工作也会造成很大不便，甚至会对设备寿命造成很大损害。我国的一些大型电力企业，使用的传输方式都比较落后，尤其是在农村地区，由于输电线路的使用周期较长，电力消耗较大，经常会出现漏电的情况[1]。尽管国家大力推动乡村电网的改造和更新，对旧的高压供电系统进行了更新和并网，使城市和乡村的电力需求得到了满足。但是，由于农村电网的改造以运行网络为主，许多地区还没有进行过新的子网，由于设备的功率比较低，经常会出现电线烧坏或者供电不足等问题。

（二）高压供电设备运行管理不规范

高压供电设备没有标准的设备防护，例如高、低压开关、监控节点等。即使有相关标准，维修人员也没有严格按照有关规范进行调试，造成系统的监控数据失真。由于高压切换设备突然变化，引发大量的电压波动，造成了高压供电自动化系统中断。在电源和保护器早期安装中，由于没有按照严格的要求进行，经常会出现接地不足、电阻过大、熔断器尺寸不同等问题，都是因为没有完善的管理措施造成的。

二、高压供电自动化系统组成

高压供电自动化系统包括综合保护器、传输通道、地面控制中心、监测子站等结构。

（一）综合保护器

综合保护器有四大功能，即遥测、遥信、遥控以及遥脉，四大功能组合在一起对高压配电设备和电力系统进行保护、监控。遥测主要是对电压、电流、功率等方面的数据进行检测；遥信是用来判断断路器的保护动作和位置的；遥控指的是对开关和保护的修正，如对断开和关闭的保护；遥脉就是用来与仪表进行远距离通信的。综合保护器除了能够实现对高压配电系统的保护、监控之外，还具有对各种故障的记录与分析[2]。

（二）监控分站

监控分站是将各系统的管理系统连接起来的，然后把数据和信息转化为最终的控制中心。监控分站采用RS485总线将各现场测控设备连接起来，并利用协议变换器将不同的通信协议进行数据交换，达到对地面监控中心与综合保护装置进行数据通信与控制的目的。

（三）传输通道

传输通道采用了冗余千兆工业以太环网，通过光纤将配电系统和监测中心相连，具有实时性、宽带、稳定性、抗干扰、可管理性和可扩充性等特征。实时性是指能随时监测全局运行状况；高带宽就能完成数据、视频、音频等的传输；稳定性就是能在传送信道上使用的冗余结构，保证了网络平稳运行。

（四）地面监控中心

地面监控中心具有实时监控功能，能够对高压电力系统进行实时监控，实时掌握整台设备的工作状况，如系统接线图、潮流图、负荷曲线图等。通过对对应的报告进行识别，生成对应的报告、曲线，一旦出现意外可以根据具体情况，实时判断、记录事故的种类、地点，并发出警报。地面监控中心还能发出正确的声音，让工作人员能够清楚知道发生了什么事情，以便在最短的时间内赶到现场进行处理。

三、高压供电自动化系统应用实践探索

（一）完善设备管理规范

在设备的日常工作中，必须加强对线端部的管理，建立完善的工程质量监督体系。对新安装各种实验和报表进行台账登记，记录时间、人员和各种技术参数，并进行跟踪。对设备标识牌采用统一数字编码方式，实现对高压配电设备控制屏编号与管理，使操作人员能够正确完成相应的作业，避免出现错误，改善设备的日常维护、事故处理和工作的效果。

（二）明确管理维护要求

为了使电力企业的设备管理工作得到有效的保障，需要建立完善的运行机制，细化运行规范，实行责任体系，以增强运行维护人员的安全素质和业务素质。首先，系统需要员工认真记录、整理和分析维护信息和数据。按照电力企业的内部设施布局，对员工的工作范围进行适当的分配，以确保每一台电器都有专门的维修和监控。其次，作为设备管理者和维修者，应当对设备内部元件组成、系统功能以及操作状况有清晰的认识。当设备出现问题时，由现场管理人员能够发现并进行维修，将设备失效或故障影响降到最低。最后，对各设备测试进行了实时存储和分享，及时反馈到配电房，使配电站工作人员可以依据具体运行参数和指标判断出潜在危险，并进行相应防范。

（三）强化设备维修与保养

变压器的维修是决定于电网稳压的关键因素，维修人员每年一次对高压供电的变压器进行检修，当停电时应认真清洗机箱，并检查密封垫圈、接地水平、绝缘电阻等数据，并清洗设备周围，防止发生电击事故。对配电箱实行分区防护，维修时维修人员应在停电情况下进行检修。其维修工作主要有：是否有接缝放电、接头是否有腐蚀、接头是否清洁、设备元件安装等；对配电箱的开关进行检测，确保分合闸工作状况良好；确保各线路是否正确，不存在熔丝烧毁等问题。

（四）高压线防雷保护

目前我国采用的避雷器有：设横向避雷针、绝缘中不平衡法、安装避雷线、安装自动重合闸设备、提高线路绝缘等级。在高压电线上设置避雷针，可以避免直接击中电线，降低对电线的伤害。横向避雷则是为了增强闪电的吸收性，将高处的强电分布开来，加强低空的微弱电流的吸收；通过双回路的出现和不均衡的绝缘模式来保证高压供电自动化系统的正常和平稳，通过加装自动合闸设备，增加电线的隔离等级，达到防止雷击的目的[3]。

结束语：

与常规高压供电系统相比，高压供电自动化系统的安全性和工作效率都得到了提高。改造后的变电站自动化，可达到远距离监控的目的，使整个监控体系更加安全、稳定。高压电力自动化系统具有远程控制功能，能够对其工作状态进行实时监测，并能够判断出故障的原因，并用语音广播通知工作人员，让他们在第一时间赶到现场进行处置。经试运行后，高压电力系统工作效率大大提升，安全也得到了极大的保证。高压自动化系统具有自我检测修复的功能，通过自我监测修复有效的减少了故障处理的时间以及维护系统的次数。高压供电自动化系统实现了无人值守，如此一来有效的减少了劳动力的使用，岗位变少的同时工作效率也有所提高。

参考文献：

[1]闫秀军.高压供电自动化系统应用实践与探索[J].矿业装备,2021(05):220-221.

[2]马骋.王庄煤矿地面高压供电安全技术研究[J].现代矿业,2020,36(05):244-245+248.

[3]马骋.王庄煤矿地面高压供电安全技术研究[J].现代矿业,2020,36(01):209-210+220.