变电站电气自动化控制系统分析及其应用

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年第29卷9期   作者:李朝香
[导读] 随着社会的发展以及科技的进步,
        李朝香  
        昆明自动化成套集团股份有限公司  云南省昆明市  650041
        内容摘要:随着社会的发展以及科技的进步,人们对于能源的需求也在日益增加。而电能作为我国能源供给中占比较大的资源之一,电能供应将直接影响到我国的经济发展。随着社会的进步,电力显然已经成为我国经济的支柱产业之一,而随着信息时代的到来,电气自动化控制系统的广泛应用有效地提升了电站的工作效率。
        关键词:变电站 电气自动化控制 应用
1 引言
        作为保障人们日常工作和生活的基础,电力资源的稳定显得尤为重要。为了更好地提升电力供给的安全性和稳定性,就必须要加强对变电站电气自动化控制系统的应用,而且随着科技的进步,自动化技术已经被广泛的应用在各个领域中,在变电站中应用此技术不仅是时代发展的必然需求,而且还可以有效地提升变电站的安全和稳定性能,并为供电企业节约大量的人力、物力以及财力,提升企业的经济效益。
2 变电站电气自动化控制系统的控制方式
2.1集中控制
        对输出的电压进行控制作为变电站的主要责任之一,为了更好地对输出电压进行统一转换和控制,满足整个电力供电需求,通过自动化技术的集中控制技术则可以更好地达到此要求。集中控制主要是对采集的各类信息进行统一管控,从而便于相关人员可以随时了解和掌握变电设备的运行情况,有效地提升工作效率。另外,由于各变电站设备是紧密联系在一起的,所以管理人员通过集中管控技术可以更好地协调各设备之间的工作流程,进而促使控制强度有所降低。
2.2远程监控
        随着信息技术的发展,在变电站中通过应用远程监控技术可以有效地提升供电效率。由于远程监控技术融合了网络以及通信技术,所以通过此种监控模式可以实现对变电站设备的远距离操作,从而降低了人们巡逻的时间消耗。另外,通过远程监控还可以对设备相关参数进行调整,从而提升设备的运行效率。除此以外,还可以降低供电企业关于电缆铺设等相关费用的支出,提升企业的经济效益。但此技术由于受到网络通信速度的限制,所以仍主要被应用在小型控制系统中。
2.3线路监控
        作为变电站各设备之间的连接载体,线路由于被广泛的应用在电站中,所以当其发生故障时极易被忽视。另外,对于变电站各设备而言由于其功能以及连接方式的不同,所以一旦线路出现稍许偏差极易出现较大的安全事故,譬如,在操作隔离刀闸的时候就不可以选择硬接线,否则极易出现误操作。而通过电气自动化控制系统中的线路监控的应用,则可以对线路参数以及性能等进行实时监控,一旦参数出现问题将会及时报警,相关人员则可以根据参数变化而及时准确的解决故障。
2.4现场监控
        变电站电气自动化控制系统的现场监控主要是对现场实际运行情况以及环境等作为依据进行监控。通过现场监控的应用可以及时准确的发现变电站所存在的问题以及潜在隐患,以便相关人员采取合理的措施确保变电站的安全稳定运行。在应用过程中要不断的对监控内容进行优化,确保各环节具有一定的独立性,从而有效地避免连锁故障的发生。
3 变电站电气设备的接地设计
        ?为了更好地提升变电站的工作效率,必须要确保电气设备采取正确的接地设计,具体操作要求如下所示:第一,工作接地。由于变电站主要是复杂输出电压的控制,从而确保该电压可以满足电力运输和人们的日常工作生活需求。作为电气自动化控制系统的基础环节,工作接地可以有效地将操作系统、监控设备以及外围设备等进行融合,从而形成一个较为稳定的控制整体。

但是在实际应用过程中,工作接地要根据不同的变电站的需求进行设定,从而确保各个环节的正常运行。
        第二,防雷接地。就目前而言,大部分变电站在构建电气自动化控制系统均是在暴露的环境,为此该系统极易受到天气、环境等的影响,尤其是雷击情况。所以各变电站也加强了对该系统的不断优化和完善,但也导致了变电站的结构以及功能变得更加复杂化。作为最为重要的一个基础环节,防雷接地对于变电站的正常运行显得尤为重要。防雷接地主要是将雷击所产生的强大电流导入到大地中,从而避免对相关设备造成伤害。在变电站构建初期要提前对防雷装置的摆放区域进行规划,并根据当地的环境地形等,科学的选择合适的防雷装置,并在安装防雷设备前对其进行接地电阻测试。
        第三,屏蔽接地。由于变电站的运行环境影响导致其电磁场一直存在,而强烈的电磁场势必会对电气自动化控制系统带来不利影响,甚至还会导致其远程监控数据的中断或者数据有误等,从而误导相关人员。通过屏蔽接地则可以有效的缓解上述问题,在一定程度上降低电磁场对自动化控制系统的影响,确保传输数据的正确性和及时性,进而降低设备的故障发生几率。
        第四,保护接地。对于变电站各类设备而言其极易受到各种原因的影响,譬如电流较大、电阻较小等因素影响其使用性能。所以,通过对电气自动化控制系统采取保护接地可以有效地对各线路以及设备进行保护以及监督,提升变电站的稳定运行。另外,保护接地还可以在一定程度上提升数据传输质量和效率,从而方便管理人员可以高效地对故障进行分析,提升工作效率。
4 220kV电气自动化控制系统的城市终端站设计
        随着城市建设步伐的加快,对于整个电力建设而言,城市电网显然已经成为重要的组成部分。本文主要以220千伏电气自动化控制系统城市终端站设计。在设计过程中,220千伏的配电装置应当选择彼此间距为3.5米的传统独立电气,譬如电缆头、单侧接地线路闸刀等。除此以外,对于城市变电站而言,变压器的选择也同样重要,尽可能的选择体积小、噪声低、安全性以及稳定性较高的变压器。
4.1 110kV配电装置
        110千伏的配电装置主要包括全封闭式的电气设备,并且此电气设备主要是具有三相集成且结构较为复杂的绝缘140六氟化硫电器,将其应用在我国常用的变电站GIS房屋中。与传统的配电装置不同,GIS是专门为紧凑型三相导体设计的,其中所有开关设备均配备有弹簧机电机构,该机构由其中一个与三相连接控制由于没有压缩空气供应系统,从而实现了脱油和脱气。断路器则利用了有关自能熄弧的最新研究成果,譬如,鼓风机和电流适应停机的功能。断开额定电流所需的大部分能量都来自电弧本身,进而有效地降低了对能量开采的需求,并且也将相关的操作工作量进行降低。连接器配置的弹簧机构活动性低,无人看管或受支撑较少,且可靠性高。
4.2 35kV配电装置
        35kv配电系统使用组合式电子设备,进口了全封闭的六氟化硫部分,两排布置连接了喷头,可轻松处理一条管线的连接部分。间隔的宽度为0.6-0.8m并位于两列中。
        总而言之,随着社会的发展以及科技的进步,人们的生活水平得到了质的飞跃,人们对电力需求也逐渐增加。而变电站作为电力行业的重要组成部分,自动化控制系统的应用不仅可以有效地提升电力系统的安全稳定运行,而且还可以降低由于人为原因而导致设备故障发生几率,降低企业的物力、人力以及财力投入,提升企业的经济效益,所以说,电气自动化控制是电力行业发展的必然趋势,为此,相关人员要与时俱进,不断创新自动化技术,提升电力行业的电气自动化控制水平,促进我国电力行业的长久稳定发展。
参考文献
[1] 刘银坡.浅谈电气自动化技术在变电站中的应用[J].中国设备工程,2019,421(10):235-237.
[2] 冼海涛.探析变电站中的电气工程及其自动化应用与维护[J].水电水利,2019,3(2):27-28.
[3] 芦琳娜.变电站自动化控制系统设计与实现[J].机电工程技术,2018,47(9):96-97+117.
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