智能变电站电气二次设计常见问题及对策分析 常琳 康党辉

发表时间:2020/6/1   来源:《中国电业》2020年1月第3期   作者:常琳 康党辉
[导读] 面对目前国内智能变电站二次系统现场接线调试工作量大、
        摘要:面对目前国内智能变电站二次系统现场接线调试工作量大、装置接口通用性差、二次系统模型后期运维困难、变电站后期改扩建停电范围大等问题,如何在提高建设效率的同时提高建设质量,并且方便变电站改扩建及现场运维,智能变电站二次系统模块化建设技术无疑是当前智能电网建设难题的最好解决方案。在模块化变电站设计过程中会有很多新的问题亟待解决,尤其是变电站电气二次设计涉及诸多专业配合的问题,应当引起足够的重视。
        关键词:智能变电站;电气二次设计;常见问题;对策
1智能变电站概述
        智能变电站与传统的变电站有很大不同,主要要体现在以下几个方面;(1)智能变电站在数据采集以及控制指令、运行情况等信息的交换方面引入了通信网络。(2)对设备信息的控制方面也实现了智能化,选用了智能开关以及电子式互感器等智能型一次设备。(3)智能变电站在运行管理上采用了自动化系统,实现了程序化控制,能够自动地进行故障分析和设备的状态监测。智能变电站采用的设备都为智能设备,与传统设备相比,智能设备具有更高的可靠性以及更高的效率。在运行过程中,智能变电站利用自动化系统来完成监控功能以及信息的收集和处理功能等,并且能根据实际情况来处理当前的突发问题。智能变电站在信息层面的数字化处理能够极大地提高数据准确性,因此自动化程度的提高使得供电稳定性和可靠性进一步增强,高效、快速已经成为智能变电站最大的优势和特点,除此之外,智能变电站还能够实时地监控相关设备运行状况,更加有利于管理。
2智能变电站电气二次设计常见问题
2.1装置接口规格不统一
        在设计图已经审核完毕,就要投入现场施工的过程中。倘若设计图中对应当要购买的装置规格标注不统一,或者干脆未为即将要购买的装置进行规格标注,这样有可能会导致装置接口的规格无法进行统一。倘若装置接口的规格无法进行统一,那么接下来的施工过程也就没有办法继续。但实际情况时,在很多时候,有关人员在进行施工招标设计图的绘制时,由于整个设计图纸过程的繁复复杂,也由于各施工单位在装置规格方面并没有统一的规定,导致图纸设计流程完成之后,依照图纸来采买的装置没有办法满足当前的施工要求,这是一个值得注意的问题。
2.2二次系统模型后期的运行维修问题
        在对智能变电站进行了有关的二次系统模型构建之后,自然是能够使得整个智能变电站的日常运行更加方面、更加快捷、也更加人性化。这样的设计不仅能够使得大量的人力资源成本能够得到节省,还能够有效的提高变电站日常的运行效率。但这并不意味着二次系统模型的构建是完美无缺的,事实上,在智能变电站的二次系统模型的运行后期,由于这个二次系统模型构造的繁复,以至在整个系统模型出现问题时,进行准确精细的故障维修就显得格外的困难。如何解决这个问题,也是智能变电站二次系统设计中应当重视的方面。
3智能变电站的电气二次设计要点及优化对策
3.1智能变电站设备选择
        根据目前相关地区的经验可知,智能设备的选择主要体现在智能开关、电子式互感装置与二次设备三方面,而电气二次设计的主要目的是满足智能化变电站的运行需求,期间工作人员应重点关注以下问题:①在智能开关的选择上,应该选择理想智能开关或者建立在传统开关连接方式基础上的智能终端开关模式,其中智能开关应该具有强大的在线监测功能,并满足智能控制的支持,并且能面向整个智能变电站提供数字化结构,所以具有较高的技术优势;②考虑到智能变电站的基本运行需求,智能设备诶在与智能终端相连接的过程中能够提供数字化智能支持功能,但是工作人员还需要考虑成本等问题;③电子互感器等关键设备的选择上,可以根据智能变电站的运行环境等特殊要求选择有源性或无源性互感装置。其中有源性互感装置主要代表具有低功率线圈的电磁式电流互感器,该装置的主要特征,就是能够实现电源与电子电路的匹配,并根据变电站的运行需求,通过激光的方式,解决在电源稳定性方面存在的问题,因而得到了比较广泛的使用。

而相比之下无源性互感装置的成本高,且可靠性无法保障,所以很少使用。
3.2智能变电站的直流通信电源整合
        电气二次设备的电源方面设计应包括对蓄电池的优化,其中蓄电池的容量应以2h独立供电为设计标准。如变电站的地理方位存在局限性,那么蓄电池的容量设计可升级为4h独立通信电源或2h独立供电,以满足智能变电站的建设需求。其中分段式开关设计能够对直流通信电源起到整合与优化的作用,在方案中未删除变电站的已有直流供电线路的基础上,在48V与220V线路上并列设计两条直流电母线,可合理调整电流负荷的情况。该设计方案能够降低电气二次设备所需的占地面积,并且能够选择相对独立的空间设计安防工作,使设备与系统运行的安全性能得以保障,也极大地防御了由设备使用程度过高所面临的热辐射型火灾问题。
3.3智能变电站的通信规约
        在智能变电站的二次设计中,通常选择不同通信规约是存在差异的。其中,103规约对站控层比较适合。103规约选择的是常规设计形式,但是这种规约也有一定的不足,就是在操作方面还是没有太多的优势。103规约主要是适合于常规变电站。IEC61850规约是另外一种类型。在智能变电站的实施中,这种规约有着不错的实施性,但是也有非常明显的缺点,即成本非常高。在过程层网络中,IEC61850规约更加适用。因为这种规约运用FT3帧格式,有着诸多的优点,实施性更好,传输延时比较固定。此外,还有IEC600448规约,也是一种通信规约,针对对象设计,构建出的智能变电站各方面都很完美。但是这种规约在智能变电站中,局限性也是比较大的,传输延时不固定,同时稳定性有所不足,成本也非常高。不同的通信规约,有着不同的特点以及优势,在智能变电站的电气二次设计中,要注重对通信规约的合理选择。相对来说,IEC61850通信规约应用更多,综合性能要更好一些。
3.4统一装置接口的规格
        为了使得这个问题得到顺利的解决,应当在施工之前的施工招标设计图纸的绘制中,格外注意装置接口的规格标注。事实上,有关装置接口的规格,国家电网并不是没有统一的标准。在电子商务的网络平台上,对于很多经常使用的装置规格都有统一的标准。因此相关部门在进行施工招标图纸的设计时,完全可以参考平台上的装置参数来进行标注,以免在施工材料与设备全体准备妥当,即将开工只是,发现装置接口的规格不统一。
3.5优化配置动态检测系统
        动态监测系统的主要作用是对设备进行动态化与实时化的监测,进行优化设计时,一方面应实现辅助系统主机和动态监测系统主机的整合,确保其成为一种结合多种功能于一体的服务器,而后将变电站中的自动化系统与安全隔离装置进行深入的了解,对设备的实际运行情况进行判断。另一方面,在主变压器中,其主要监测对象是油的温度、微水、油中的气体以及铁芯电流等。DGA作为一种光谱分析技术,能够更加准确地反映多种缺陷与故障,并且进行在线检测,具有非常好的实际应用价值,所以,应对多种DGA监测原理进行深入分析和对比,从而选择燃料电池作为检测DGA原理的基本方法。
4结束语
        智能变电站电气二次设计就是要优化变电站系统,不断提升变电站的运行效率和安全系数,实施有效的变电站运行模式,深入挖掘电力资源优势,更好地满足现代化发展需要。因此,必须要深入了解智能变电站电气二次设计的重要性和可行性,充分发挥智能技术优势,全面加强变电站的信息系统建设,降低变电站建设总造价,提升变电站安全使用系数。
参考文献
[1]陈世乐.浅析新一代智能变电站二次设备配置、优化及集成[J].通讯世界,2019,2607:257-258.
[2]李涛.智能变电站的电气二次设计策略研讨[J].科技资讯,2018,1632:53+55.
[3]廖建辉.浅论智能变电站的电气二次设计策略实践思考探究[J].数字通信世界,2018,11:253+53.









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