变电站电气二次设备的自动化系统设计

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杨志朋

河北能源工程设计有限公司

摘要

在我国各领域对于电力能源需求量不断增加的今天,我国的电力工程领域获得了迅猛的发展。变电站在整个电力系统中发挥的作用是至关重要的。因此也备受瞩目。目前,我国对变电站电气自动化设计的研究已经取得了一定的成果。在电气自动化设计的超高压变电方面,我国普遍采用了微机故障录波装置、微机线路保护、微机远动装置检测系统,并设计了实时在线的微机监测装置、远动设备以及继电保护等,这些装置的使用为变电站电气自动化设计奠定了坚实的基础。但我国在变电站电气自动化设计方面也一直存在着一些问题,特别是变电站电气自动化设计中的系统配置及其系统网络结构无法满足变电站电气自动化系统的要求,变电站综合自动化系统发生故障等,这都严重影响着变电站电气自动化系统的正常运行。因此,诸方面问题还有待进一步解决。


关键词

变电站;电气二次设备;自动化系统;设计

正文


引言

变电站作为整个供电系统中的重要组成部分,对于供电系统的安全性、、稳定性以及供电质量都有着重要的影响,通过有效的应用电气自动化技术可以在一定程度上提高变电站的运行稳定性以及处理问题的准确性,,提高变电站的工作效率。但是目前我国变电站的电气自动化技术的应用已取得了一定的成果,还有很多方面不够成熟和完善,因此还需要进行进一步的探析来加强电气自动化的设计应用。

1变电站电气二次设备与变电站自动化之间的联系

变电站的二次设备是通过现代信息技术的保护装置和自动控制装置,调节智能变电站的输电稳定性和安全性的设备。当前的智能变电站二次设备的体系结构主要分为站控层设备、间隔层设备、过程层设备。变电站的自动化是指使用电子计算机技术、信息数据处理技术及网络通信技术对变电站的运行状况进行监控,这些技术的应用可以使实现信息交换、资源共享促进变电站的智能化稳定运行。一次设备是变电站的组成部分,对变电站电气的二次设计可以对一次设备的运行进行有效地监督与保护,对一次设备进行等级交换,二次设备有继电保护、防误闭锁及低周减载等功能,变电站自动化系统作为二次设备的重要组成部分,为一次设备的运行提供技术保障,简单地说,可以将变电站自动化看作二次设备的一部分,充当着电气一次设备保护罩的作用。在实际工作中,变电站综合自动化系统与变电站电气二次设计在功能上还存在一定差距,随着通信技术和计算机技术的不断发展,在电力系统中的应用也不断趋于成熟,自动化技术已经成为变电站技术应用的主流。自动化已经不再是单一的量,而是为电气设备完成特定功能配置相应的监控、测量、保护装置,保证设备运行开放式分布性。

2变电站电气二次设备的自动化系统设计

2.1后台监控设备中的自动化系统设计

后台监控系统的存在能够使得变电站系统更具操作意义。其中,监控自动化系统能够对系统运行的数据进行接收和分析。通过分析数据能够获取到更多有关系统运行状态的数据,有助于工作人员参考数据内容选择适合的系统操作方案。例如,如果无人值守的期间监控数据显示存在问题,自动化监控系统可以结合数据内容完成数据的调控。因此,后台监控系统的自动化能够在无人值守的条件下完成系统的调控操作。最后,可以将智能控制系统与后台监控自动化相结合,从而提升操控的效率。

2.2继电保护设计

继电保护系统能够保证变电站的运行安全。一旦继电保护功能出现问题,就会对变电站的稳定运行造成影响。继电保护系统有多个保护单元,各保护单元都可以发挥保护系统的作用。所以,变电站系统出现故障时,通过继电保护系统还能够正常运行。例如,某省的变电站,自动化系统先进,通过监控保护设置,可以动态监测间隔层的电流,采集相关的数据信息,然后通过继电保护系统,可以对间隔层的电气二次设备进行保护。因此,对电气二次设备进行自动化设计时,需要做好继电保护系统的设计,完善其功能,以此达到对变电站系统的维护。

2.3备自投自动化设计

目前,我国变电站技术中,备自投的方式主要有:母联分段供电和双进线向单项母线供电两种方式。前者是在分段开关断开的状态下,由工作电源向作业过程中的设备进行供电,此时,两个电源都处在备用的状态。一般将其称为暗备用;后者是有1#和2#两条线路作为备用线路。一般将其称为明备用。在某变电站中,在电气二次设计中,充分的考虑到了变电站自动化系统的基础条件,将电流、电压以及断路器的信号的等各种因素充分的考虑起来,选用了合适的备自投装置和方式,有效了保障了变电站的长期有效运行。

2.4防误闭锁设计

防误闭锁有2种类型,一种是微机防误闭锁,一种是电气防误闭锁。对于防误闭锁的设计,需要注意的是,为了防止出现高压设备的错误操作,需要积极地使用防误闭锁措施。电气防误闭锁实质是通过电气的联动效应,通过相关的设备进行辅助,进行闭锁,该方法需要的电缆数量较多,而且连接线路的过程复杂,不利于运行的管理。另外,辅助接点常常会发生不稳定的问题。二次接线和防误功能关系密切,因此严禁对其随意进行变动。微机防误闭锁对断路器、隔离开关等的控制是通过程序来进行的,管控实现可数字化,对于电气防误闭锁的缺陷进行了弥补,比如电气防误闭锁不能独立完成防误闭锁,而该技术比较智能,功能齐全,具有较强的可操作性,为相关信息的补充和增加提供了有利条件。变电站自动化技术日趋成熟,一些生产厂家将防误闭锁功能设计到了相应的变电站系统中,通过变电站对该项技术的应用,取得了良好的应用效果,具有科学性和实际的应用价值。

2.5通信系统中的自动化系统设计

对于变电站而言,其中远程通信系统的作用是向外界传输变电站的运行信息。在实际运行当中,借助远程通信功能变电站能够将自身的故障信息以及运行状况传达给调度中心,或者由其他管理单位进行处理,以便相关工作人员能够第一时间了解变电站的情况,从而迅速解决变电站运行过程中存在的问题。通过实现自动化设计,变电站可以借助GPS与调度中心核验时间,避免在时间上出现误差。其中,GPS属于时间同步系统,变电站能够借此实践对时的功能,能够为保护设备以及监控等功能发挥创造良好条件。所以,在完成二次设计工作时,相关设计人员应当着重考虑变电站的对时方式。通常而言,变电站如果借助监控网络实现对时,则其精确度往往难以满足运行要求。所以,设计人员应当结合变电站的情况设计最为适合的对时方式。

2.6四遥系统设计

变电站的自动化功能众多,但其最基本功能是四遥系统,其他一切自动化功能可以说都以四遥为基础得以实现和发展的。在网络技术条件的支持下,四遥数据具有共享性的特点。变电站综合自动化系统通过四遥不仅实现了对信息和数据采集和分类,还能实现数据信息的传递,使变电站其他设备单元能够及时接受信息,保证变电站的正常运行。因此在变电站电气二次设计中,要注意对四遥的功能进行考虑,例如四遥功能为变电站的检修提供帮助和数据信息的收集及分类方面,设计中充分考虑四遥功能,从而实现变电站各设备单元信息传递的有效性。

3发展趋势

变电站电气二次设备是非常重要的,在未来的发展过程中,其必然会受到较高的关注。同时,也应高度关注对电气二次设备的监督情况,这种关注度的提升必然会推动相关技术的发展。具体来说,在变电站电气二次设备自动化发展过程中,其发展的主要方向有3个:①从变电站电气二次设备的应用现状来看,回路中出现问题的概率越来越高。因此,采用恰当的自动化技术控制和解决这些回路问题也就成了今后变电站电气二次设备自动化发展的一个重要方向和需要解决的主要问题。②随着智能化技术的发展,将智能化技术融入变电站电气二次设备自动化设计中是其今后发展的重要方向。这一发展对更好地维护变电站的正常运行有较高的作用,尤其是对于相关故障的智能化鉴别和处理,其发挥的作用更为突出。③在研究变电站电气二次设备自动化的过程中,其设计模式正从以功能设计为主的自动化设计向以对象为主的自动化设计转变,这也是为了保证变电站能够正常运行。

结语

在信息技术不断发展的今天,变电站中的自动化设计也显得更加重要。将计算机网络技术和通信技术融合在变电站自动化中,也是顺应了时代发展的潮流。但是目前,我国变电站自动化体统还存在着一些缺陷,因此就需要加强对其电气设备的二次设计,从多个方面对变电站自动化系统进行完善和优化,通过提供一些先进的、合理的自动化设计,从而为变电站的高质量运行提供优良的技术保障。

参考文献

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