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智能化变电站电气设备安装及调试周云祥

发表时间：2021/3/26 来源：《中国电力企业管理》2021年1月作者：周云祥

[导读] 电力系统的安全运行与各行各业的发展息息相关，而以物理电网为基础、结合先进技术的新型智能电网，对于优化资源配置、满足环保要求、保证电能质量和保障电力安全都发挥着至关重要的作用。智能化变电站设备的安装和调试，将直接影响智能电网的可靠运行。

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摘要：电力系统的安全运行与各行各业的发展息息相关，而以物理电网为基础、结合先进技术的新型智能电网，对于优化资源配置、满足环保要求、保证电能质量和保障电力安全都发挥着至关重要的作用。智能化变电站设备的安装和调试，将直接影响智能电网的可靠运行。在本文中，我们旨在对智能化变电站电气设备的安装和调试进行深入分析，并为相关人员提供参考资料。
关键词：智能化；变电站；电气设备；安装；调试
        引言　
        智能化变电站具有自我监控、信息交换和传感监测等功能，可以将各类基础电力设施集合成一个庞大的电力物联网络系统，始终监控电气设备的运行，减少成本投资，减少维护工作并改善电气设备的运营效率。此外，智能化变电站还具有继电保护与在线监测功能，可以保证电气设备的安全性和可靠性，它已在中国大部分地区广泛使用，并具有良好的使用优势。
        一、智能化变电站概念及重要性
        (一)概念
        智能化变电站是指各种智能设备在变电站配置的应用中，具有较强的环境保护、低碳排放和先进互联的功能，可以促进电力物联网络的实现。在收集和监控网络操作与异常信号的过程中，可以实现自动化。智能化变电站是在数字变电站的基础上构建的不仅采集变电站内遥测遥信大数据，同时将大数据归类分析后送至各个智能终端。
        (二)智能化变电站设备的重要性
        随着中国科学技术的不断发展，成熟的智能技术已经应用于各种电压等级的变电站，从而推动了智能化变电站的发展。智能化变电站是智能电网中的核心节点，是实现发电、输电、变电、配电互联的关键，是实现电力物联网的重要一环。所谓智能电气设备主要是基于高低压电气设备自动变电站的生产和运行，实现了自动监测和基本调节控制，自动报警系统，智能化运行以及对监测过程的自动优化。
        二、智能化变电站电气设备的安装
        （一）智能变压器的安装
        智能变压器是智能化变电站的心脏，要求智能变压器实现状态可视化、测量数字化、信息互动化等智能要求。因此安装智能变压器时不仅要求满足变压的基本要求：即运输环节做好防护，到达安装地点后检查外观，然后进行绝缘局放等交接试验，油箱密封静置无渗漏，无误后按照设计图纸安装。智能变压器还要求建立满足IEC61850标准的数字化接口，同时预留各类通信接口，满足油色谱、局放、震动等在线监测要求，此外在变压器内部或本体上的集成电压、电流、温度等传感器，传感器获得的模拟信号输入智能化单元，经数字化后通过网络向整个系统传送，传感器的具体形式不限，但是必须满足数字化要求的采样率、分辨率以及精度的要求。
        (二)高压隔离开关的安装
        智能化变电站的高压隔离开关在安装过程中，工作人员应彻底检查内部组件，包括瓷组件的完整性。安装前，先确保所有极都在同一水平线上，在此过程中可能发生的最大误差为2mm。同时要将绝缘子固定到支柱上，增加三相V形夹持点的一致性，当磁柱在同一侧时，将其安装在同一水平线上。另外，开关的主触点和三相触点必须能够有效地接触其他设备，两者之间的差不超过5mm，并且开关触点表面的平整度非常重要。同时，员工必须确保在开关的两侧产生相同的压力。如果在安装导体部分后使用的塞尺的尺寸为10mm乘0.05mm，安装难度将会增加。另外智能化变电站若有远程遥控隔离开关的需求，则必须考虑防误闭锁的完整性与可靠性，防止机构箱进水导致电气误动作情况，必须将可能渗水处完全密封，如电缆接头与机械传动连杆等处。

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        (三)无功补偿装置的安装
        当安装无功补偿装置时，有必要选择自动化性能更好的自动调节装置以满足智能化的要求，首先必须满足无功补偿设备的容量需求，同时必须考虑AVQC自动调压装置频繁投切的实际情况，在安装无功补偿装置时和主变压器等设备保持足够的安全距离，或者在两者之间安装4-5m高的隔离墙的方式来保障安全。
        三、智能化变电站电气设备调试
        智能化变电站主要使用光纤连接到外界，并通过网络设备传输数据信息。因此，工作人员还必须做好设备的调试，并达到采样率、分辨率以及精度的要求。
        (一)保护设备调试
        在电压电流以及温度的采样和传送方面，智能化变电站使用数字化信号来代替旧的模拟量输入方法。同时，虽然对传感器的具体形式不限，但是光纤数字化在满足采样率、分辨率以及精度的要求较为可靠，因此在智能化变电站光纤数字化保护设备输入调试时将检测数据直接输入到光纤入口的以太网位置，可以减少错误的发生。此外在光纤数字化保护设备输出调试方面，因智能终端系统使用GOOSE保护来传输启动和动作信号，并实时监测设备运行情况进行准确保护。但是由于当前的光纤数字化保护设备在输出信号过程中存在一些不确定性，因此该方法只能与不需要在跨间隔数据的保护设备一起使用。因此在当前技术水平上，只有保护测试仪和模块数据转换器可以用于电压和电流等信号输入期间的调试。最后，因为跨间隔数据的重要性日益提高，就时序调试而言，使用同源一次升压电压和电流实现有效分离同步数据完善光纤数字化保护设备输出调试。
        (二)二次回路的其他调试
        智能化变电站中MMS网络和GOOSE网络是非常重要的组成部分。通过安装智能化变电站在线通讯监控系统对变电站内各通道网络信息的实时监控分析，可以准确快速找到异常信号的源头和故障事故的确切位置。因此在智能化变电站的过程层配备了大量交换机，一个或多个交换机的故障将导致多个机架保护故障并导致事故。在进行二次回路的调试时可以应用光纤以太网检测光收发器的功率，光信道的衰减和误码率，光网络通信是否正常，并检查网络连接的准确性和可靠性。同时可以应用网络分析仪帮助支持网络性能测试，将使整个测试过程更加高效。
        (三)隔离开关和断路器调试
        隔离开关应在调试过程中分别处于闭合和断开状态下进行测试。侧刀片不得与外围设备碰撞。在明显的冲击下，应合理调整隔离开关触点的安装位置。调试断路器时，先检查设备的外观。如果未发现明显异常，再继续检查设备的接触性能。如果分合闸时间，信号指示器等进行测试，并且电源系统正在运行，则继续检查。如果发现不匹配，则必须重新选择并安装断路器。断路器动静触点在操作过程中经常被卡住、灰尘粘附，需要调试以查看是否正在发生这种情况，如果发生这种情况，则需要及时对其进行润滑，可使用干净的白布擦拭灰尘使断路器电弧现象最小化。
        结论　　
        总而言之，智能化变电站的电气安装和调试通常更加专业、复杂，并且要求更全面的作业规划和更高效的操作要求，因此在各个方面都需要专业的施工规范，以最大程度地减少安全隐患，确保智能化变电站可靠运行。
参考文献
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