摘要：进入21世纪以来，人们的生活和工作发生了翻天覆地的变化。随着生活水平的提高，人们不仅仅满足于物质生活，更关注精神生活的质量。因此，传统的生产体系被打破，之前的电力系统受到体制的限制，在市场的压力下，也在不断发生着变革。由于电气自动化是电力改革中的重头戏，所以，电力一次设备的智能化改革和发展对整个电力系统的建设和发展有着重要影响。
关键词：电力一次设备；智能化的设计；发展趋势
1导言
伴随社会经济进步和发展，在我国电力企业运营中电力一次设备智能化的重要作用逐渐突显出来。电力一次设备智能化属于电气自动化中的重要组成部分，不仅对电力相关产业转型有积极影响，同时也会电力企业生产力提升有促进作用。本文从传统电气自动化设计的特点和思想基础出发，对电力一次设备智能化设计的建设条件和内涵、方案特点与内容进行分析，并探索了在配电系统中电力一次设备智能化的应用，最后分析了电力一次设备智能化的发展趋势，以期为电力企业发展奠定基础。
2电力一次设备智能化设计的方案特点与内容
现阶段，用电设备涉及到PLC控制系统，这一系统属于小型系统，在高低压变配电设备会用到这一嵌入式控制装置，所以在设计相关电气过程中，则不需要将二次信号、用于计量和集中的保护系统设备与自动控制系统之间进行预留互联，仅需要依据要求设计系统电气，另外需要设计必要仪表系统。从以往设计方案来看，自动化设计与电气设计属于平行状态，但与之相比，在新设计方案中作出了很多创新内容，主要体现在设计程度上，简化了传统设计方案，这也是未来发展趋势。
3一次设备智能化设计实现
电力一次设备智能化的实现主要从两个方面入手，一为对传统电力设备加设智能终端，二是在厂家设计制造过程中注重电气设备选型以及智能化功能的升级。因为传统一次设备多存在于现有电力系统中，这就意味着传统一次设备被全部更替为智能化一次设备需要较长周期。为此，要想快速实现电力一次设备的智能化发展可以在传统一次设备上增加智能控制模块，其具有数据采集、在线监测、故障判断以及通信等多重功能。
3.1对变压器智能化分析
（1）对变压器油色谱、接地电流、套管绝缘性及电力负荷等进行实时监测，油色谱在线监测设备。油色谱在线监测可以对变压器油中的溶解气体进行相应检测，对其有无问题进行判断；微水在线监测可以对油中水分的含量进行检测，通过以上监测可以真实地反映出变压器的油路情况，同时可以对本体是否出现渗油等情况进行准确判断。（2）对变压器是否存在局部放电、介质损耗及绕组短路等问题进行判断。（3）可根据实际运行情况及需求对冷却器状态、负荷、温度及铁芯电流等进行合理调整，进而保证变压器的安全运行。
3.2对互感器智能化分析
变电站中最为重要信息来源是互感器，而互感器的智能化主要表现在安全、准确测量以及自我诊断。电子式互感器具备了数字化、光纤化以及准确化三个要素，也是未来互感器智能化发展的主要方向。电力系统光学电流互感器的技术基础是零和式光学电流传感技术，其突出优势体现在精度高、保护输出优良、绝缘水平高、电磁兼容性和实用性较强等，且具备入网资格，也已经投入生产线。激光供电型110kV光电电流互感器通过信号转化技术实现了光纤传输，且绝缘性能较高，可有效抵抗电磁的干扰，且测量时频带较宽，动态范围大，可满足当前电力系统智能化的运行要求。
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3.3对开关设备智能化分析
断路器除了依靠智能组件来实现智能化外，还对本体控制机构实现精简优化，主要体现在以下几个方面：第一，优化断路器防跳回路。在目前一次设备、二次设备尚未做到真正意义完全融合的情况下，断路器本体一次设备厂家要求设计有防跳回路，二次设备厂家在智能终端的操作回路中也设计有防跳回路。实际接线过程中，根据保护“六统一”的要求，仅采用断路器本体的防跳回路，智能终端操作回路中的防跳回路接线现场解除。针对这种情况，在智能一次设备设计过程中，可以优化仅保留一组断路器本体防跳回路，在智能终端操作回路中不设计防跳回路，优化智能终端内部二次回路，接线简单，提高回路可靠性及智能设备集成度。第二，减少断路器辅助接点数量。常规断路器辅助接点数目通常在10开10闭，智能化的断路器由于智能设备采集断路器分合闸位置后，通过过程层GOOSE网络传输给相关的保护、测控设备，可大量减少辅助接点数量。第三，通过软逻辑实现断路器的总位置信号常规变电站分相断路器的三相总跳闸、总合闸位置是通过各个分相机构辅助接点电缆联系程串并联完成的。智能化断路器可以利用智能终端的内部软逻辑来实现总分总合位置，通过GOOSE上传间隔层测控装置。第四，优化压力闭锁回路。目前变电站断路器本体操作回路、智能终端操作回路均有压力低闭锁分、合闸回路，实际操作中有一套压力低继电器接点短接，仅使用一套压力低闭锁回路。根据保护“六统一”对断路器本体的要求，断路器压力低闭锁分合闸回路由本体实现，故可以优化取消智能终端操作回路内的压力低闭锁分合闸回路，简化装置内部接线，智能终端操作回路中仅保留重合闸压力低闭锁回路即可。第五，信号回路的优化集成。常规站GIS除提供各种报警信号接点给监控系统的测控装置，实现信号的远传，同时在汇控柜内还设置了各种报警信号的指示灯；由于机构内的原始报警信号接点只有一付，为实现信号远传及就地的信号指示，在汇控柜内还需要设置相应的中间重动继电器。智能站配置了智能终端，且智能终端就地安装在GIS汇控柜内，智能终端采集断路器、隔离开关、接地开关的位置状态信号及GIS各种报警信号，利用GOOSE网络实现信号的远传和共享，所有的信号均可以在间隔层测控装置、站控层主机及调度端显示，常规站GIS汇控柜内的信号指示灯是沿用了控制屏时代的习惯，因此可以取消汇控柜内的信号指示灯和中间重动继电器。
3.4对电子式互感器智能化分析
电子式互感器对电磁互感器带来的弊端进行了弥补，主要具有如下优势：（1）电子式互感器应用光电子技术及光纤传感技术对电力系统电压及电流进行测量。（2）绝缘结构简单，内部不含铁芯，在使用过程中不会出现磁饱和及铁磁谐振等情况。（3）通过光纤实现高压侧和低压侧连接的目标，光纤绝缘性好，可使高压回路和二次回路处于完全隔离的状态，能对开路及短路等现象进行有效规避。（4）暂态响应范围及频率响应范围大，测量精度高，工作人员可通过测量结果掌握一次设备或电力系统的实际运行情况。（5）重量轻，体积小，安装过程比较简便。（6）能以数字量的形式输出相关数据，能最大程度地保证数据的完整性和真实性。
4电力一次设备智能化的未来发展
现阶段，这种新型的设计方案已经在现场设备中投入使用，而且已经取得了一定的效果，电路终端设备的功能都得以体现。施工现场的总线装置完全符合通讯协议的标准，并实现了设计方案中所计划的通讯功能，现场总线的所有节点设备上也都采用了分布式的实时数据库形式，增强了独立模块的抗干扰能力。除此之外，在整个系统中，设备控制系统作为非常重要的一部分，具有成本低、数据共享快、高效、可靠的特点。因此，为了实现预期功能，要求对设备进行电气系统和相关程序的设定，从而明确系统的整体设计。
5结束语
综上所述，在经济高速发展的今天，科学技术也在不断发展，人们对生活的要求越来越高，企业生存和发展的压力也越来越大。电力行业是国民经济发展中不可缺少的重要一部分，以电力一次设备智能化的发展为例，如何提高企业自身的价值，在激烈的市场竞争中脱颖而出，更好地为国民和社会提供服务是值得电力企业深入思考的问题。
参考文献：
［1］王畅.电气自动化技术在电网建设中的应用［J］.广东科技，2011（18）.
［2］穆国华.浅谈电力一次设备的选择方法［J］.黑龙江科技信息，2010（02）.
论文作者:王宇峰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：设备论文; 回路论文; 断路器论文; 终端论文; 电力论文; 信号论文; 智能论文; 《电力设备》2019年第4期论文;