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110kV变电站智能化改造实践研究

发表时间：2020/10/29 来源：《基层建设》2020年第21期作者：李传斌王陕峰

[导读] 摘要：随着科技水平的提升，我国电力行业发展迅速，电力系统的智能化改造成为了行业研究的核心。

        国网宜昌供电公司检修分公司变电运维室湖北宜昌 443000
        摘要：随着科技水平的提升，我国电力行业发展迅速，电力系统的智能化改造成为了行业研究的核心。本文中，作者以变电站作为切入点，讲解了国内外智能化变电站的现状，随后就110kV变电站智能改造实施了探索，指出了合理的变电站智能改造后期维护策略，以便于后续相关人员的研究。
        关键词：110KV变电站；改造实践；智能化
        当前，我国地方供电网络大多都是以110kⅤ为骨干，110KV老旧变电站较多，近年来国家电网非常重视电力系统的智能化改造，实现了微处理器与以太网的结合，设计出了科学的自动化系统，具备一定的远动通信、测量控制等功能。但是，由于我国电网超负荷运行严重，设备老旧程度不一，经常会出现一系列的电网故障，如不及时解决，将危机电网、设备的安全运行。所以，当务之急是实施科学化的变电站智能改造，为电网的正常运行提供保障。
        1、智能化变电站现状概述
        1.1国外的智能化变电站现状
        美国是研究智能化变电站最早的国家，其在20世纪初就开始了相关的探索，并提出了智能化变电站的定义，为智能化变电站未来的发展指明了方向。随后，美国在2006年专门构建了一个智能化电网，人们可以清楚的了解自己的用电状况，例如剩余的电量、电价的变化等，电网数据为后续地区供电状况的调整奠定了基础，让人们的用电过程变得更加透明化。随着时间的推移，智能化电网的建设在欧洲各地区迅速蔓延，智能化电气技术进入百姓家，成为了人们生活的一部分。近几年来说，亚洲国家也开始了智能化变电站的研究，且在2010年取得了显著的成绩，例如日本实施的大规模电网实验，韩国研发的新型智能电网等。
        1.2国内的智能化变电站现状
        随着我国的发展，人们对能源提出了新的要求，主要表现为能源需求量的迅速提升，这一现象在电力行业中尤为突出。另外，随着改革开放政策的实施，新企业的数量呈现出了不断增长的趋势，为企业电力的有序供应带来了挑战，供电问题成为了当前研究的重要内容。初步研究发现，我国的智能化变电站仍形势严峻，存在着安全性低、供电不足、设备老旧等问题，迫切需要进行合理的改革。
        从2007年开始，智能化变电站改造成为了我国研究的核心，虽然我国研究时间较短，但在2年内就掌握了智能化变电站的全部内容。随后，我国以实际状况为基础，制定了合理的智能化变电站改造计划，其大致可分为三部分：第一，创建稳定的智能化电网体系；第二，研发合理的智能化电网技术；第三，促进智能化电网的完善。在未来的时间里，智能化变电站改造将进一步实施，为人们创造舒适的环境。
        2、110kV变电站智能改造
        电力系统的智能化改造是未来发展的主要趋势，简单来说，110kV变电站智能改造分为三点：第一，一次设备的智能改造；第二，设备的智能化控制改造；第三，智能化高压设备改造。合理的110kV变电站智能改造为我国电力行业的发展提供了保障。
        2.1一次设备的智能改造
        从变电站的工作原理来看，其电流和电压数据的采集都是依靠模拟量来实现的，当技术人员获取模拟量数据后，就可以将其转换为数字信号，随后与数字化设备相连接，完成相关的控制工作。但是，改方式虽然完成了变电站的控制工作，但却造成了二次输出量的增加，在一定程度上增加了负载压力，也就形成了电力资源的浪费，必须实施合理的一次设备智能改造。
        另外，传统的变电站开关需要手动完成，经过一次设备的智能改造，在变电站中增设了顺序程序，起到了电动启动的目的。程序化操作是实现变电站智能化的第一步，也是最重要的一步，科学化的设备程序为变电站设备有条不紊的运行提供了保障。
        2.2设备的智能化控制改造
        （1）互感器的智能改造
        互感器被视为设备智能化控制的核心，其在A/D转换技术的帮助下实现了信息的采集和转换，该技术极大的提高了数据采集的效率，让数据信号的转换变得更加便捷，降低了技术人员的压力。
        （2）断路器智能化改造
        对于智能断路器来说，其与传统的模式有着明显的不同，主要表现为相合闸与分闸同步进行。

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传统的模式如果出现分闸问题，就必须通过更换短路器来解决，具有较高的成本压力，而断路器智能化改造能够采集短路信号，并进行智能化的合闸操作，既降低了成本压力，又提高了设备控制效率。
        （3）变压器智能改造
        变压器功能强大，而变压器智能改造应具备一定的处理问题能力。换句话说，变压器智能化可进行信号的监控、数据的测量、设备远程控制能功能。
        2.3智能化高压设备改造
        一般来说，智能化高压设备包含复杂的内容，其大致可分为三部分：第一是高压设备，这也是最主要的部分；第二是传感器，用于信息的接受和传递；第三是其它组件，其将智能设备和传感器合理的连接在一起，实现了相关设备的保护。智能化高压设备功能强大，可进行设备状态的监控、实现设备的网络控制、测量相关数据等等。
        在未来的时间里，变电站智能化将变得更加可视化，其结构也将更加一体化，便于统一管理。然而，传统的二次设备并不能完全与一次设备相结合，无法在短时间内实现智能化改造的目标。初步研究可知，我国的设备智能化水平仍不完善，与发达国家的差距明显，未来的发展还有漫长的路要走。
        3、110kV变电站智能改造后期维护策略
        经过改造后，变电站的安全性、控制性显著提升，缓解了技术人员的压力。但是，变电站智能改造后期维护工作不可忽视，也需要重视。
        3.1设备管理
        无论哪种设备改造，其均需要注意改造后的设备管理，变电站智能改造也是一样，应该注意新型设备的管理，常见的是智能控制柜的管理，经过科学化的管理，最大化降低周围环境带来的设备影响，从而延长设备的使用寿命，提高设备的工作效率。
        3.2技术资料管理
        一般来说，智能化变电站与传统变电站表现出了多个角度的差异，常见的有两点：第一是虚端子配置表的差异，第二是综直系统网络设计的差异，为此，相关的技术人员应该对设备的信息文件进行重点保存，例如SCD，ICD，SSD，CID等，为后续设备的维修和查阅通过保障。需要格外注意的是，不同设备的维修流程和运行方式显著不同，所以要根据设备的具体状况撰写针对性的设备审核、维修流程，尤其是写明设备的名字、运行时间、运行状态等，必要时还应该编写设备常见问题处理策略，让技术人员在第一时间解决设备的运行问题。
        3.3运行管理
        需要注意，智能化变电站与传统变电站不仅仅是设备上的区别，还有操作流程的区别。详细来说，智能变电站具备复杂的思维能力，可检测设备的运行状态，并独立解决常见的断电问题，这是传统变电站不具有的。除此之外，智能变电站实现了区域的隔离，即分为正常区域和故障区域，技术人员只需解决故障区域即可，其正常区域仍在顺利运行。当然，所有的故障区域维修都需要维修手册的帮助，切不可凭借经验进行维修，一旦出现维修失误就会造成严重的设备损伤。
        4、结束语
        我国电力行业发展迅速，电力系统的智能化改造成为了行业研究的核心。虽然110KV变电站的智能化改造完善了变电站结构，实现了变电站的远程控制，但并不代表着已经完美，还需要进一步的探索。在未来的时间里，110KV变电站的智能化改造需要与厂家合作，解决实践过程遇到的变电站改革问题，让智能变电站更好的服务于人民。
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        [3]邱慧.110kV智能变电站二次回路设计要点分析[J].智能城市，2020，6（15）：57-58.
        [4]严正国，王浩然.110kV降压变电站一次部分初步设计[J].工业控制计算机，2020，33（07）：144-145+165.
        作者简介：
        李传斌男，汉，（1967.7-）国网湖北省宜昌供电公司检修分公司变电运维室。研究方向：生产方面的，设备的运行维护、技改等