摘要：随着新技术的发展,电气自动化逐步受到各领域的重视和认可,变电站作为电力输送环节的重要基础,更需要构建出系统、有效的电气自动化系统,从而有效保证工作效率的稳步提高。本文主要对电气自动化的作用及应用现状进行分析,对于其在变电站中的应用进行探析,逐步构建出符合变电站电气自动化发展的体系。
引言:变电站是电网进行电力配送过程中的核心环节，也是电力转换的枢纽，变电站通过各级变压器的组合可以对电力资源进行有效的转换分配，因此变电站在电网运行中发挥着重要的作用。110 kV变电站更是变电站中的重中之重，因为它是直接连通用户终端的，我国因为地广人多，因此有着数量众多的110 kV变电站，因此进行110 kV变电站电气自动化技术的研究对于优化供电管理、提高电力配送效率有着重要的意义。我国进行110 kV变电站的电气自动化的研究从20世纪末就已经开始，但是和国际先进水平相比还是有着一定的差距。
1 110kV变电站电气自动化技术
1.1监控系统
监控系统主要目的就是对变电站的设备进行监控，以便及时的发现设备故障，对设备进行修复，降低损失。110kV变电站的监控系统由 3 部分组成，包括：设备层，上位机，PLC。监控系统对变电站的实时监控，也能够反应设备的运行状态。监控系统采用计算机进行监控，可达到无须工作人员值班的要求。其主要目的归为降低造价，保证电网安全以及让电网高效地运行。其总体的原则是：（1）监控系统的各项性能指标要满足相应的规范要求，对于强规必须要满足。（2）监控范围主要包括了：报警系统、隔离开关、主变分接头的调整、电压断路器、自流 UPS 系统等 11 个节点。（3）网路分布结构。网路主要以光纤为媒介，站控层采用 TCP/IP 协议，间隔层多采用以太网。（4）监控系统的功能是对设备进行监控。并进行数据的采集和数据的处理。不同的信号采用不同的采集方式。同时监控系统还可以防误锁及和其他网线相接的智能接口。
1.2 直流系统
直流系统是一种独立的电路设备，该设备很少受到其他设备的作用，如果变电站出现电源故障导致停电，直流系统可以充当备用电源，并继续为蓄电池充电，直流系统中的蓄电池个数和容量需要根据具体的情况确定，容量按照 2h 事故放电的时间进行考虑。蓄电池一般和其他的二次设备仪器放置在继电室内部。
1.3 110kV变电站电气自动化的二次设备分布与 UPS 系统
110kV 变电站电气自动化的二次设备主要有：二次安防设备、故障录波器、监控系统站设备、变压器柜、电能质量监测柜和微机五防系统等。监控设备和继电器可以一起布置或隔开布置，对 110kV 变电站颜色、外形进行统一设计采用相应检测装备和测控系统。主要的二次设备分布在主控楼中。
1.4 110kV 变电站电气自动化的安全系统
在 110kV 变电站中，当有人看守时，安全系统的作用相对较小，因为其工作内容被人为取代，但当无人看守时，其安全系统就显得尤为重要。安全系统可通过图像监视和安全预警系统来实现。这两部分可对变电站进行远程操控，一旦变电站或其周围出现紧急情况时，图像监控和安全预警系统都能及时的发现问题。找出事故的原因，工作人员通过图像监控和安全预警系统反馈的相关信息，采取相应的方法进行处理。这样不仅省时，而且很大程度上使得变电站的管理更加高效。安全系统的设计首先要对其配置进行合理的设计，其次对于摄像头的安装位置要恰到好处，尤其是在变电站的关键通道和关键位置，因为这些位置时事故多发的位置，关注好这些点，变电站才能够更好地避免事故的发生。
2 110kV 变电站自动化系统的优化措施
2.1遵循设计原则，规范监控系统操作方式。
针对性地采用层次分明的结构框架进行构建，简化计算机监控系统的后台，无需安装控制平台，以免增加设计工作量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 注意保护装置和报警系统的设计，对于信号的输入， 可以在测控区域使用硬接点的方式。 建立资源共享的网络结构，对信息资源进行采样，建立数据库， 保证对各个环节数据的准确准时获取。设计全站防误操作闭锁功能，有效控制和管理全站的设备误操作。 注意调试安装监控系统中的软件和硬件，建立双时钟 GPS 对时系统，严格按照计算机网络安全标准合理合法操作，并根据具体情况调整监控系统的操作方式。 对变电站内所有设备进行综合监视和控制，使变电站的管理与运行更加系统化。
2.2 根据实际情况，配备电池设备。
直流系统有两种标准的额定电压， 即 220V 和110V。 变电站级别上升，铅酸蓄电池组也应相应增加，才能与变电站设备相匹配。 103~104 只密封铅酸蓄电池对应额定电压为 220V 时的单组蓄电池，52 只铅酸蓄电池对应额定电压为 110V 时的单组蓄电池， 在进行变电站自动化设计的时候，应根据实际情况，通过计算确定电池的个数和电池组的容量。 计算机监控系统是变电站电气自动化的基础，安装交流不停电电源系统可以保证设备在断电的情况下能够持续工作，设计时，必须依据服务对象，计算出交流不停电电压系统的负荷和容量，才能保证设备正常运转。
3自动化技术的应用
3.1数据采集和处理
变电站自动化系统可以对测控装置中的回流数据和直流屏中的数据量进行实时采集。比如，采集 110kV 线路中电流量、无功功率、电压量等。数据信息的处理主要包含三方面内容：遥测量、状态量、电压量。
3.2 系统安全管理功能
软件系统具备一定的安全保护功能：软件系统可以根据用户的类型，比如管理人员、维护人员、基础用户等来对其操作权限进行划分或者限制；系统操作员由于具备一定的特性，可以通过设置口令、操作权限等对操作人员的系统登录情况进行限制；系统操作人员只需要输入正确的口令，就可以进入到系统内，这样能够有效保证系统的安全性和稳定性；每个操作员都以口令进行控制，对不同类型的操作员进行限制和区分；根据用户的需求和类型来进行操作权限的划分，系统管理员在后台来对用户的权限进行增减和口令的设置。
3.3 应用于等电位连接
变电站内的电气设备要正常运行，就需要具有足够的电源，但是如果不同电源间的电位差过大就会引起电气故障，为避免此问题发生，可采取的有效办法是等电位连接法。将电气自动化技术应用于变电站中后，需要相应地调整等电位连接装置，具体的内容为：（1）变电站中的电气设备，其结构相对较为复杂，如果不能恰当地选择等电位连接的路径，则可能会导致系统无法正常运行，因此在进行电气自动技术应用时，为了保证相关导电器件的运行条件良好，必须对等电位连接路径进行控制，使其在最近的距离范围内，从而有效保障设备性能的提升。（2）等电位控制网络的内容多而繁杂，要想保证等电位连接具备有效性，就要对等电位控制网络中电气系统及相关设备分配等内容的连接网络进行优化，由此可充分发挥接地装置的性能，促进变电站电气自动化水平的提高。
结束语：
对于 110kV 变电站电气自动化技术研究虽然我国仍处于起步阶段，但是越来越多的研究人员发现了其重要性，并不断地对其进行研究，优化结构。使之得到更为广泛的应用。而且随着研究的深入，传统的低压变电站将会逐步地被淘汰，取而代之的是新型的 110kV 高效的变电站。而这一切都离不来科研人员对科学的不断探索。
参考文献：
[1]陈况,王嫚.关于110kV智能变电站电气自动化设计研究[J].电子测试，2016(5)：120-121.
[2]张彬.关于110kV变电站电气自动化设计的探究[J].电子技术与软件工程，2015(5)：184.
[3]李冰坚.浅析220kV变电电气自动化进程[J].电子作,2013,12:223
[4]王毅刚.秦皇岛窑河110kV智能变电站的设计[D].北京：华北电力大学,2013
论文作者:姚万军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/12
标签：变电站论文; 系统论文; 设备论文; 监控系统论文; 电气自动化论文; 电位论文; 操作论文; 《电力设备》2018年第4期论文;