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智能变电站二次设备状态监测技术研究韩笑

发表时间：2020/6/30 来源：《电力设备》2020年第5期作者：韩笑

[导读] 摘要：在智能变电站系统中运用了很多的二次设备，如果这些设备出现故障，就会对整个系统运行安全造成影响，所以，加强设备状态监测技术十分重要。

        （松花江水力发电有限公司吉林丰满发电厂吉林吉林 132108）
        摘要：在智能变电站系统中运用了很多的二次设备，如果这些设备出现故障，就会对整个系统运行安全造成影响，所以，加强设备状态监测技术十分重要。目前，智能变电站二次设备状态监测主要借助的就是信息技术，通过对交换机设备进行状态监测来收集信息数据，进而采取有效措施避免事故发生。本文就对智能变电站二次设备状态监测技术进行深入探讨。
        关键词：智能；变电站；二次设备；状态监测
        目前，智能变电站在我国已成为一种发展趋势，与常规变电站相比，智能变电站的运行效率和稳定性都要更高一些。然而，智能变电站中二次设备的运行环境较为特殊，从而使得二次设备常常出现故障，若是二次设备发生故障，其对一次设备便无法起到有效的保护，这样一来，势必会对智能变电站的正常运行造成影响。所以，必须做好对智能变电站中二次设备的状态监测，从而及时发现故障隐患，并加以消除。
        1、自动控制系统
        1.1控制方式及范围
        一是控制管理方式。本电站拟采用1套全计算机监控设备对全站所有机电设备进行集中监控，运行方式按“无人值班”（少人值守）考虑。二是自动监视控制范围。变电站内及附属系统设备监控、实时数据监视用电系统设备监控、主变压器监控、全站公用及辅助系统设备监控以及220kV开关站设备监控。
        1.2全站计算机监控系统
        本电站属中型电站，监控系统应满足简单可靠、经济实用和操作方便的要求。本电站计算机监控系统拟采用全开放分层分布式结构；设置负责全站集中监控的主控级；设置完成对主变及220kV开关站设备的监控任务的一个现地控制单元级；设置完成对水轮发电机组及机组附属设备的监控任务的三个现地控制单元级；设置完成对电站公用及辅助系统设备的监控任务的一个现地控制单元级。计算机监控系统网络结构采用单光纤以太网。
        1.3励磁系统设计
        本电站拟采用自并励静止电压源可控硅整流励磁系统，即发电机的励磁功率由接在机端的励磁变压器经可控硅整流器整流后供给。自并励静止电压源可控硅整流励磁系统由励磁电源变压器、保护、非线性灭磁电阻、信号设施、三相全控桥可控硅整流装置、励磁系统控制、励磁回路断路器、检测、微机励磁调节器、辅助功能单元、起励装置等等。
        2、智能变电站二次设备状态监测的重要意义
        二次设备作为一次设备的辅助设备，其最为主要的作用是对一次设备进行监测、控制和调节，由于二次设备的服务对象是一次设备，所以它们并不与电力发生直接接触。而对于智能变电站而言，二次设备的运行稳定与否，直接关系到整个变电站中一次设备的运行，尤其是在一次设备出现故障时，二次设备的作用便会随之突显，故此，为使二次设备的作用得以最大限度地发挥，就必须做好对它的状态监测，以此来降低各种故障问题的发生几率，从而提高智能变电站的运行安全性和可靠性。
        近年来，随着我国电力体制改革的逐步深化，推动了电力事业的发展，电网规模进一步扩大，各种电力设备也随之增多，作为一次设备的辅助设备，保证二次设备的监控功能正常是关键，而这一目标可以借助状态监测来实现，通过对二次设备的运行状态进行实时在线监测，可以及时发现二次设备中潜在的故障隐患，从而使工作人员可在第一时间对这些故障问题进行解决处理，减少了故障发生的可能性，保证了二次设备的正常运行，其对一次设备的辅助作用也能很好地发挥出来，随着一次设备运行稳定性和可靠性的提升，智能变电站的整体运行水平也会随之提高，为供电可靠性提供了强有力的保障。由此可见，对智能变电站中的二次设备进行状态监测具有非常重要的现实意义，相关单位必须对此项工作予以足够的重视，并在实际工作中采取最为有效的状态监测技术，提高智能变电站的运行可靠性。

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        3、智能变电站二次设备状态监测
        3.1智能变电站二次设备状态监测分析
        在对智能变电站建造时，应用了大量先进的科学技术，如计算机技术，互联网技术等，正是这些先进技术的存在，使得智能变电站运行过程中，具有非常强大的自检功能，从而为二次设备状态监测奠定了良好基础。与常规的变电站相比，不论是二次电流，还是电压输入方式，均存在一定差异，并且对信息进行传递时，以光纤为主。此外，常规变电站进行保护时，主要在重合闸接点处完成的，而在智能变电站内，则加入了大量的goose开关量，通过其对保护动作进行控制。所以说，对与智能变电站来说，一次设备的状态监测与二测设备的状态监测存在非常明显的差异。其中，对一次设备进行监测时，应通过其他装置完成，而对二次设备进行监测时，无需其他装置，自身即可完成整个监测活动。而在当前的智能变电站二次设备运行的过程中，主要对下述几项内容进行监测：①整个系统内电流、电压与SV通道的运行状态；②遥信、遥控等goose通道的运行状态。通过上述几个方面的监测，使得整个监测结构更加精确，从而为智能变电站的运行提供了重要帮助。
        3.2对保护装置的故障处理方法
        在智能变电站二次设备保护装置运行过程中，一旦有故障发生，则需要及时对引发故障的原因进行查明，并报告给调度，调试核实属实后，则需要进行装置重启的操作。进行重启时，则需要将保护GOOSE出口软压板退出，同时还要将其设置成检修的状态。基本上重启后系统就会恢复正常，但对于重启后故障仍然存在的情况，则需要由检修部位进行接手，采取必要措施来对其进行重启操作。
        3.3集中式数字化保护装置的状态监测
        集中式数字化保护装置更大的作用在于，更好地实现了数躲LED的相关功能，对更多的线路进行监护测控的作用，为了从根本上提升设备的稳固性，并且为后期的维保工作创造便利，集中式保护工作通常会依照双套保护体系进行设置。与分布式保护装置运行情况的监测工作相比较，前者能够促使变电站监测工作量极大限度的削减，并且要保证状态监测工作也是非常容易的。举一个例子来将，对线路保护装置中部分线路实施监测，因为集中式保护桩柱会依照双套保护结构进行设置，这样就可以使用相对较为容易的比较方法，将双套保护装置的相同间隔进行样本数据的信息比较，如果比较出来的参数超出了标准紧要发出警报，结合这个结果来判断SV通道是否存在问题。或者将两台保护装置中的相同的LD的GOOSE信息进行比较，由于这个参数能够清楚的将断路器以及刀闸的位置呈现出来，所以这个方法可以对有效的实现对GOOSE通道的施行进行监督。体现了很多的有利方面，采用双套的保护设备，可以确保保护装置在线进行自检的同时还能与其他装置之间实现相互检查。集中式保护在一定程度上减少了被检测的相关对象，把分布式包括的电源监测功能、装置自检功能、软压板监测功能通统一规整到一台LED中，为维修人员减少了一定的工作量，也为电力工作人员对设备进行检修工作提供了更多便利，集中式保护装置的结构相对来讲更加密集，有效的减少了电源的使用数量，为监测二次设备的电源使用情况提供了很大的方便。
        4、结束语
        因为变电站具有智能化的特点，所以，它能够实现信息的数字化、网络通信平台化和信息共享等。在此基础上，发展二次设备的状态监测技术具有十分重要的意义。运用集中式的保护装置能够大大减少监测对象，避免监测过程中出现接连不断的烦琐问题，使得监测工作简单明了、一目了然。另外，在监测过程中，工作人员能够及时发现问题、解决问题，大大提高了工作效率，促进了变电站的健康发展。
        参考文献
        [1]张屹.智能变电站二次设备状态监测技术[J].电子技术与软件工程,2017(19):240.
        [2]耿萱.智能变电站二次设备状态监测技术研究[J].内燃机与配件,2018(6).
        [3]张敏卓.探究智能变电站二次设备状态监测技术的应用[J].科技与创新,2016(16):135.