110kV智能变电站设计及其可靠性分析

发表时间:2021/4/9   来源:《科学与技术》2020年36期   作者:刘笑影 任继斌
[导读] :现阶段,我国的变电站建设越来越多,
        刘笑影 任继斌
        国网阿克苏供电公司 新疆 阿克苏 843000
        摘要:现阶段,我国的变电站建设越来越多,变电站是连接智能电网进行发电,输电,变电站,配电,使用和分配的关键,也是智能电网的电压转换,接收和分配重要的电能发电设施。在智能电网中实现电力流,信息流和业务流这三个流在中国智能电网建设中具有非常重要的作用。本文主要对构建110kV智能变电站的总体思路进行了研究,并对110kV智能变电站的设计和可靠性研究进行了分析。
        关键词:110kV;设计;可靠性
        引言
        随着科学技术的不断发展,我国经济也得到了发展,但由于能源供应问题,我国经济发展受到了制约。我国重视电力市场的引导工作,为电力企业发展提供大力支持,有利于维护我国经济发展现状。在110kV智能化变电站设计中,需要掌握核心技术,从而改善我国电力供应质量。
        1智能变电站基本定义和特性
        智能变电站具有先进的节能、环保、稳定等特点并兼具较高的应用价值。其具有网络信息平台提供数据采集、传输、记录等维护功能。智能电网能在线决策分析问题,实时控制其他应用程序,保证电厂与电网交换信息的准确性,协调电力系统的网络集成、分析决策和控制。综合分析能力和自动控制能力已成为变电站智能化的重要指标之一,为提高变电站的安全、高效、智能运行性能提供了良好的依据,其构成了智能化、数字化设备的综合信息领域,提高了变电站的性能。
        2 110kV的智能变电站设计
        变压器所拥有的智能的组件,其功能包括能进行测量,还能对部件进行控制以及进行在线监视。一些项目还包括扩展功能,例如合并单元,测量和控制,监视等。变压器最重要的智能组件优:智能端子,可变电压设备监视组件。主变压器的主体智能终端具有主变压器的主电源非电信号采集。在对不是电力进行保护时,主要通过跳闸的方式来对电缆进行操控,使电缆以直跳的方式来达到效果。主体变压器的最重要的本身的智能化最终端需要将档位以及调试电压以及控制电压的装置进行一个集合来达到想要的功能,并利用智能化的各个零部件来获取控制分层电压的各种信息,以便于来完成不同档位对调试电压进行操控。
        3 110kV智能变电站关键技术可靠性分析
        3.1变电站一次设备智能化
        该设备由一次设备和二次设备组成。主要设备包括开关、变压器、母线波束和传感器。配套设备包括自动化系统、支撑系统和智能部件。其中,智能设备利用信息技术、自动控制等手段,确保智能电网和中央控制系统在保证电能消耗的同时能够获取、利用设备信息。电力一次设备拥有较为完善的监控系统和自我调节功能,可以使其自动运行,有效监控故障来源和现有设备的运行,提供非常准确的动力设备供应和维护数据。在智能主设备中,电网通常非常灵活。相应的功能可以通过分布式远程生产来实现。核心系统子单元智能设备和智能化变电站,在整个框架中扮演着重要角色,变电站的子单元,提高了应用程序和智能监控系统的自动控制,根据中央注册和访问在线监测数据验证,准确的设备运行周期数据为网络设备监控和管理提供了依据。企业系统数据分析为管理者和用户的决策提供了较高的基准,能够更好地实现智能转换系统的自我监测和诊断。智能装置是设备的智能核心部件,对其投入使用有严格要求,不能影响主要设备的正常运行,智能装置必须连续自动控制,保证存储和数据处理,充分利用智能组件的报警和自校准功能,保证智能组件合理控制设备的灵敏度和完整性。


        3.2电气系统的二次设计
        现阶段110kV智能化变电站设备二次设计工作,需要技术人员重视对现阶段常使用的一些智能化设备进行有效整合,从而改善整体工作质量,确保整体系统二次设备接口,能够有效转化为数字化连接模式,便于该设备与智能变电站的终端控制机器之间有效连接,从而改善整体工作性能,逐步提升整体设备质量。当前管理人员需要重视相应变电站设备的投入,逐步发挥智能化电力二次设备的重要作用。技术人员在线路接口的位置应同步安装电子互感器,从而提升当前工作质量。这种电子互感器基于光学传感器,自身价值较高,需要设计人员合理使用。在对直流通信电源整合中,需要使用分段式开关设计,从而改善整体二次设备运行环境,并且在线路中合理添加相应的蓄电池,为二次设备运行创造良好的工作环境,使用整合直流电源设计方案,有效提高整体工作质量。在110kV智能化变电站二次设备使用中,需要重视智能化设备应用工作,选择合适的通信规约,从而改善传统通信规约,提高整体设备内部的互助性,并且降低了整体设备的成本,在变电站日常工作中,发挥更好的效能。在110kV智能变电站二次系统设计中,设计人员主要采用了常规保护配置方案,与传统的保护配置方案之间存在较多相似之处,主要通过对对象的配置,完成主变压器保护、线路保护与其他保护等工作。技术人员将不同的设备AC插件更换为光纤通信接口,从而便捷实现不同种类设备之间的通信。在该设备使用中,需要将保留部分作为压板投退,并且整体电网分为三层两网,能够便捷实现变电站设备的保护与监控工作。
        3.3二次设备室
        二次设备室位于配电装置楼二层,结构板板面标高较建筑标高降板400mm,便于管线布置,设备基础采用素混凝土墩+镀锌槽钢的作法。此作法可在主体结构完成后再进行素混凝土墩基础的砌筑,减少对主体结构施工进度的影响。设计时次梁采用单向双次布置,荷载应考虑设备及混凝土支墩重量,保证结构安全。
        3.4绝缘在线监测
        GIS设备虽然具有全密封不受外界环境影响的优点,但由于局部放电导致的电气绝缘缺陷不易被发现。为诊断GIS设备的早期故障,预测局部放电的发展趋势和评估设备绝缘劣化的程度,经参考兄弟单位的运行经验,GIS设备设一套绝缘在线监测系统,主要包括局放传感器(传感器由GIS设备厂家提供,采用内置式探头,每组间隔设3个点)、本地监测主机(GIS局放在线监测柜)和局放高级在线分析软件组成。系统采用RS485协议通讯信号,接入变电站综合自动化系统以便于运行人员监控。
        3.5智能化信息平台建设
        智能信息平台是智能设备的保障。智能设备的设计非常重要。其组成主要有核心智能信息平台、主电源和智能设备自律系统。操作过程中的数据将由响应信息平台系统自动监控,并实时监控设备运行。通过完善信息数据库,确定并传递给最终用户,使维修人员随时了解设备的运行情况。维护人员可以快速定位错误位置,提高错误处理效率。
        结语
        综上所述,我国智能化变电站所拥有的一些理论以及方法较国外相比还是在一个比较低的层次,但是这已经给常规式的变电站带来了挑战和冲击,包括对计算机保护系统以及对自动化的控制系统都带了挑战。显而易见,未来变电站的一个缩影就是现在的智能化变电站。我国在对智能化变电站进行搭建并进行不断发展是需要一个漫长的过程,并且实施起来也是需要分段的一个过程,在近些年,我们国家在对智能化变电站的开发以及研究上都有了一定的突破和一定的进步,并且逐渐打造成了标准的体系,而这就给以后的110kV智能化变电站的发展打下了良好的基础,并能够对电网的运转进行良好的保证。
        参考文献
        [1]乔斌,张本宇,陷兴.变电站一次设备智能化技术问题研究[J].电子技术与软件工程,2015(04):250.
        [2]王珂.110kV智能化变电站电气系统设计研究[J].科技创新导报,2020,17(7):9,11.
        [3]刘娇,刘斯佳,等.智能变电站建设方案的研究[J].华东电力,2010(07):974-977.
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