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摘要:随着我国经济体制的不断发展与完善,现代城市受产业结构与功能体系的影响,对城市电气系统的构建水准要求在不断攀升,这使得以往的地方变电站工作压力变大,很难为地域供电提供安全、稳定、可靠的能源供应渠道。而电气自动化技术的应用,则有效将传统人工管控推向了数据化操作的平台,使得变电站复杂的设备系统管控压力得到了有效缓解,同时也为实时化检修工作提供了平台,使得变电站的管理更趋于完善。
关键词:电气系统;自动化技术;变电站;应用
变电站是为了更好地满足人们的用电需求所建设而成的电力系统,其主要作用原理是利用先进的电子设备和电气自动化控制技术,实现对电力传输效果的智能化管理,变电站运行过程中无需安排人员看守,自动化控制系统可以直接依据终端电力需求和实际电力传输情况对电站设备的运行状态进行智能调整,有效提升运行效率。
1变电站电气自动化技术的系统组成
1.1变电站电气自动化控制系统
电气自动化技术应用于变电站中的主要目的是为了实现变电站的无人看守目标,同时也是为了更好地保障电网系统的安全,提升电力传输效率,减少变电站控制成本,计算机管理系统是其核心控制系统。利用电气自动化控制系统,可以实现变电站数据的在线监控和收集,而且计算机分析系统还可以对收集到的数据进行整合分析,筛选重要信息资源,并将相关分析结果发送到终端控制设备,为相关管理人员提供可靠的数据参考。在目前的变电站当中,利用电气自动化技术已经可以实现许多功能的控制,比如警报系统、通信系统、开关系统等。网络分布结构中信息传播线路采用的是光纤或双绞线,以太网和现场总线采用的是间隔层。另外,变电站电气自动化控制系统的安全指标参照的主要是电力系统二次安全防护的规定和要求,按照相关规范标准,变电站电气自动化控制系统对远程上传和传输的信息有着严格的保护控制。
1.2变电站的电气自动化二次设备
变电站的电气自动化二次设备规格设计通常都是统一的,比如颜色、形状等,同时,二次设备一般都配有相应的测控系统。使用频率比较高的二次设备主要有监控设备、继电器、故障滤波器以及设备柜等,其中监控设备和继电器分开布置或者集中布置都可以,但是大多数情况下都是放在一起的,而且继电器附近要配有备用的屏位。
1.3变电站电气自动化的直流系统
直流系统主要是采用双套高频开关的充电设备和阀控制的铅酸电池组提供110V或220V的电压支持的一套微机型直流接地自动检测设备。直流系统布置中具体设备的布置数量需要根据变电站的实际情况进行测算。同时变电站多数采用了UPS系统,UPS系统也可以为变电站内的通信设备、保护装置、计算机监控系统等二次设备提供不停电源。
1.4变电站电气自动化的安全系统
变电站的运行情况对于整个供电系统有着至关重要的影响,所以必须采取有效的措施对其进行安全管理,以确保变电站电气自动化设备持续处于稳定的运行状态,从而向人们源源不断地提供可靠的电力能源。这就需要用到相应的安全警卫系统,同时还要辅助设置图像监控系统。具体而言,变电站的关键通道和位置都要安装摄像头,围墙则要配备红外线检测装置,另外还要按照国家相关规定做好防火防盗等安全工作。
2电气自动化技术在变电站中的应用
2.1等电位衔接
变电站内的电气设备要正常运行,就需要具有足够的电源,但是如果不同电源间的电位差过大就会引起电气故障,为避免此问题发生,可采取的有效办法是等电位连接法。将电气自动化技术应用于变电站中后,需要相应地调整等电位连接装置,具体的内容为:(1)变电站中的电气设备,其结构相对较为复杂,如果不能恰当地选择等电位连接的路径,则可能会导致系统无法正常运行,因此在进行电气自动技术应用时,为了保证相关导电器件的运行条件良好,必须对等电位连接路径进行控制,使其在最近的距离范围内,从而有效保障设备性能的提升。(2)等电位控制网络的内容多而繁杂,要想保证等电位连接具备有效性,就要对等电位控制网络中电气系统及相关设备分配等内容的连接网络进行优化,由此可充分发挥接地装置的性能,促进变电站电气自动化水平的提高。
2.2数据采集与报警处理
电气自动化技术应用于变电站当中,可以时间对测控系统监测数据的采集,比如电压电流量、功率等。通过对这些数据的状态进行实时监测,可以及时捕捉到电气自动化设备的细微异常,从而进行预警提醒。比如如果变电站发生回路故障,则在监控画面中就会弹出报警提示,并且还会显示具体的故障位置和原因,工作人员此时即可根据故障提示进行问题确认。系统报警程序一旦触发,必须在进过工作人员确认操作后报警声才会停止。
2.3监控系统
城市变电站主要用于调节电网电压与电流数值,使地区供电系统参数满足用户功能性需求的重要电网设施。从技术角度来看,为确保电流与电压数值缩减至合理范畴,并避免对电气系统的稳定性、可靠性造成影响,通常变电站内部机械设备的布置非常复杂,并且各项设备的衔接与管理要求也非常严苛。随着城市经济体系的不断发展与完善,现代城市居民对电气系统的构建质量需求也在不断提高,如何在确保供电质量的同时,使变电站的设备运行稳定性得以保障,便需要各管理部门给予足够重视。从变电站管理角度来看,人工监督与管控明显已经很难满足电气系统构建的需求,因为变电站设备的监督与管理流程极为复杂,受管理人员素质与专业水准等因素影响,管理人员很难从设备的运行与表面便得知其中潜藏的问题。而自动化系统的应用,则能够通过感应元件的布置,数据的传输、处理与解析判断变电站设备的实际运转情况,通过电流、电压、热量等数据判断潜在的使用风险,从而真正实现变电站设备24监控。而在自动化系统设计方面,系统则涵盖了功能层、间隔层与控制层,能够为监控范围与数据的管理提供适当的调节功能,同时结合自动化技术的应用,也能够使原有变电站设备结构变得更加简洁,通过功能分区等措施,可使变电站设备的整体管控水准得到提升。
2.4计算机保护
结合变电站自动化管理系统的特征可知,系统的运行主要依靠感应元件识别变电站设备运行状态,采集设备运行的信号,而后将对应数据传递给计算机管控平台,才能实现对变电站设备远程操控与保护的要求。在此期间,若是变电设备出现的故障,通过数据的识别,计算机可将警报信号传递至检修平台,并表明出现故障的具体位置,而在设备处于故障环境期间,自动化系统也能够遵循系统预设的功能,将主系统切换至备用系统,避免对地方电力供应环境造成影响,使用户的经济权益遭受不必要的损害。其次,自动化管理系统内更能够录入各个地区的变电站设备规格、参数与型号,每种设备的使用寿命都在监管之内,若检修人员需要对设备进行零件更换,则可以直接通过自动化系统的数据页面确定具体的操作方案,此举无疑提高了变电检修工作的效率性与安全性,并且也规避了不必要的经济损耗。
3结语
总之,随着时代发展,电气自动化技术的应用程度将更加深入,虽然目前我国变电站电气自动化技术还有待提高,但是相关行业科研人员已经充分认识到其重要性,并且也已经逐渐开始淘汰传统的低压变电站,转而扩大变电站的建设。相信未来在全体行业工作者的共同努力下,我国变电站的电气自动化水平将越来越完善。
参考文献:
[1]王东亮.电气自动化技术在变电站中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(17).
[2]陆镇华.电气自动化技术在变电站中的应用[J].中国新技术新产品,2018(1).