锡林郭勒电业局变电管理二处 内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市 071000
摘要：电力系统由多部分共同组成，而变电站的运行，主要任务就是分配与输送电能，这一项工作由一次设备包括变压器，电动机，母线电缆及电抗器等一起运行。那么变电站的运行能否稳定高效，并不仅仅由一次设备所决定，还和二次设备的良好辅助和严格监测有着巨大的联系。电力系统运行复杂，涉及的设备也非常的多，要保证电力系统运行做到顺利通畅，就要保证电气自动化下的每个设备都运行安全，每个设备都不会运行负荷过大。
关键词：变电站；电气自动化；电力安全运行
引言
经济社会发展对电力需求呈持续增长态势，促使电力变电站的建设规模不断增长。而在电网长期建设过程中，传统变电站往往在自动化程度上有所欠缺，其供电安全性与可靠性也达不到现代化电网建设要求，同时还存在占地较大的问题，势必对其进行自动化改造，建立具有高度自动智能的现代化变电站。由于大量高压设备的存在，其在长期运行中难免会有缺陷或故障出现，为实现运行设备监测与控制的效果提升，更应重视电气自动化的应用，相关企业需不断加大先进电力技术设备的引进，切实提高电力安全运行水平。
1电气自动化技术
1.1 自动化应用的必要性
许多变电站建设较早，采取的仍是传统变电站运行模式，不仅变电设备容量较为有限，与持续增长的电力需求产生矛盾，而且自动控制水平较低，电能质量与运行安全缺乏保障，总而言之，传统变电站往往受限于较低的自动化程度，使得变电设备运行质效处于较低水平，已成为现代电网发展急需解决的关键性问题。为此，近年来大量传统变电站的综自改造计划被提上议程，各式先进变电设备、测控装置及光纤电缆进行了大量的应用，使得变电设备运行维护更加灵活且高效，也显著提高电能质量。此外，自动化应用，使得占地较大的老式变电设备得以更替，使得变电站建设所需场地面积更小，对缓解电网建设用地及投资压力有很大帮助。
1.2电气自动化技术的应用特点
在谈完电气自动化的原则后，其实很容易理解其应用特点，所以我不妨分类给大家分析，我们深知现在是自动化技术发展的热潮，电气自动化技术给各个领域所带来的帮助也显而易见，但是其在不同的产业中有着不同的特点，就拿运用电气自动化技术最广泛的变电站而言，自动化技术的引进，使得原本半自动化的电气工程，能够更高效的满足工业需求，改进了原本的传统控制模式。再具体点就是，电子设备与机械设备的关系构建，原本的工作模式，需要人作为纽带，串联各个功能之间的联系，有了自动化，便不用再强调人为的关系，可以实现自动化操作运行，我们有更多的精力把重心放在计算机和网络技术上。有效提高了电气工程的高效性、科学性和合理性，实现局域范围内电气自动化技术的有效构建 ，更好地 满足电气工程需求。
2变电站电气自动化系统构成
(1) 系统框架
在变电站自动监控系统中，其结构构造多为分层分布式，通常可分为：一是间隔层，其功能主要为借助传感器等装置监测变电站内各设备运行状况，而且还具备操作控制功能，用于重要设备的保护或控制；二是网络层，主要用于数据传输，基本构成为以太网；三是站控层，作为自动控制系统的关键，能够实现站内设备的监控、指令下发、故障告警与分析等，还有的具备现场设备参数的在线修改功能。
（2）硬件设计
硬件设备的设计基于分层分布式结构进行，因为要实现整体有效的自动化监控离不开硬件设备的设计，比如，站控层中的重要设备是服务器、监控机；网络层由通信光缆、光线接口盒、交换机等重要设备构成；间隔层所包含的设备包括监控、保护装置及电能采集装置。如果称变电器电气自动化为一次要素，则这些硬件要求为二次要素。在充足了解硬件设备和整个框架配置情况的基础上，然后在自动化中，更好的通过进行二次设备设计，监控电力运行的一次设备。
（3）系统软件设计
变电站电气自动化的实现，系统软件是其控制核心，可实现站端数据采集、监视、分析、控制等诸多功能。在设计时，要满足各模块功能要求，主要有：一是A/D采集模块，用于站端电网运行信息的数据转换；二是计算机处理模块，则是对所收集的站端数据予以分析和处理，并且还具备可视化的人机交互功能；三是I/O模块，也就是将控制信号与现场接点信号进行转换，实现信号的有效识别；四是计量模块，主要是作为一次设备传输电量的实时采集。
3变电站电气自动化具体应用
(1) 数据的采集与处理
变电设备运行监测是实现自动控制的基础，而且设备数据的采集与处理不需要人为参与，自动控制系统可自主完成相关业务。为实现变电站运行状态的实时监测，需借助电气自动控制系统，达到对数据采集的实时性要求，并对站端数据进行综合分析，以便制定正确的设备控制策略，这对于电力运行安全极为关键。通常所需采集数据主要为站内设备的电流与电压，还能进行其他电力数据的转换，可对变电站设备负载变化、电压异常等情况进行可靠监视，如若有设备异常工况出现，可借助于实时采集的运行数据，及时汇总分析出故障象征及部位等关键性信息，进而方便后续排障与维修的开展，进而保障电力运行安全。
（2）监控系统的应用
实现对变电站电气设备自动化运营检测和管理是智能变电站发展的目标。随着计算机技术的快速发展，应用自动化技术和互联网技术能够对变电站设备进行远程监控，确保工作人员能够及时发现变电站存在的问题和故障，在一定程度上节约变电站排除故障的时间，进一步提升电力能源运行的稳定性和安全性。
（3） 防雷接地技术
因为站内存在许多户外高压设备，而且站内出线与线路杆塔相连，存在较高的直击雷与雷电侵入的风险。在变电站自动化控制系统的构建中，也要完善防雷接地等设计，避免雷击感应对变电设备及控制系统的损害。在电力安全运行保障中，防雷接地也是必要的技术措施，同样可应用自动控制策略。在实际应用中，要结合变电站整体构造以及相关技术标准，对防雷接地装置种类及型号予以合理选择，并将其设于合适的位置，确保其防雷接地效果的可靠发挥。
（3）自行诊断功能的应用
变电站在实际运行中会出现一些故障，大多难以检测出故障因素，若是只靠人工的方式进行故障排查，将会浪费大量的时间和人力，还不能确保故障因素排查是否准确。因此，应用自行诊断功能，能够对变电站的各项数据信息进行实时监测，通过各项数据信息的分析，迅速找到故障，并对其进行自我修复，从而减少故障的发生，同时还能提升变电站的运行效率。
（4）自动化操作与控制
在电网建设中，变电站规模与数量持续增长，而且受土地资源限制多远离市区，传统的单纯依靠人工运维与操控的方式，在具体执行上更为困难，势必要采取自动控制策略，进而显著提高变电站设备操作与控制的效率，这也同时体现出电气自动化的优势。通过对变电设备进行自动化改造，使其同时具备数据采集上传与设备状态控制等功能，基本上可满足多数变电设备不断运行状态转化的需要，这对电力事故的处置极为关键。而若因设备故障而难以保证操作的自动化，或者是变电设备需停电检修的情况下，则应由运维人员到站操作，双管齐下，共同保障站内设备安全，满足变电设备检修与维护的需求。
结束语
综上所述，随着电气自动化水平不断提升，电气自动化在变电站运行中的应用，给电力安全运行带来了更大保障。
参考文献
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