摘要：众所周知，我国对变电站电气自动化的研究还处于起步阶段，而变电站电气自动化在电网的运行中发挥着非常重要的作用。作为供电系统的核心部分，其主要作用就是对电压进行升高和降低的变换，在电站中变电站将电压升高，在便于远距离输送的同时，降低了输送时的损耗。在客户终端时，将电压降低，输送给客户。保证了用电的安全。本文就变电站电气自动化技术及应用进行了相关的研究。
关键词：变电站；电气自动化；设计与应用
随着时代的不断发展，电力能源在人们的工作、生活中占据着无可替代的位置，它已成为一种不可或缺的资源，关系着国计民生的重要问题，因此变电站作为电力能源输送的基础环节，其工作效率能否提高、稳定性能否得到保障就显得尤为重要。要想远距离地输送发电场中的电能，就要尽量降低输送中电能的耗损，提高电压，以满足居民用电的需求。近年来，我国的变电站为了适应时代的发展，也在进行不断的改革，将电气自动化技术广泛地应用到变电站中，在一定程度上提高了电网的运行速度，为保障电力系统的工作质量和效率以及安全可靠性都起到了重要作用。
1 电气自动化技术在变电站中应用的意义
1.1 有利于供电质量的提高
电气自动化技术中自动电压控制功能，将电子通信技术、计算机技术、信号处理技术等应用于变电站中，不仅能够将远距离传输过程中所消耗的电能降至最低，而且还能有效提高电压的合格率，保证变电站中各种设备安全可靠的运行，从而也提高了变电站的供电质量。
1.2 有利于设备稳定性的提高
电气自动化技术是由多个系统组合而成，每个子系统都具有自诊功能，将这些先进的自动化技术应用于变电站中，能够对各个设备进行实时监控和故障诊断。当电子监控系统所监控的某一对象出现故障时，它会及时发现并快速从线路中切除，从而保障了相关设备的安全性，使设备能够稳定地运行。实践表明，将电气自动化应用于变电站中，能够使一次和二次设备的可靠性得到很大程度的提高，由此保障了变电站的稳定运行。
2 变电站电气工程及其自动化设计的功能要求
变电站电气工程及其自动化设计的功能要求主要表现为：①数据的采集功能。主要是指状态量、模拟量和脉冲量等数据的采集，其中状态量的采集主要包括断路的状态、隔离开关的状态、接地刀闸的状态以及变压器分接头位置的状态等，如果采集的状态量比较重要，则需要利用双位置接点进行采集，也就是利用11、00来分别表示两个状态，防止状态量的失误；模拟量的采集主要包括的是母线电压、进出线回路电流和功率值的采集以及电网频率、相位等电量参数的采集和变压器瓦斯值、温度、压力等非电量参数的采集，其中电量参数的采集方法是利用交流采样方法，非电量参数的采集方法是利用常规变送器加A/D变换方式的采集方法；脉冲量的采集主要目标是脉冲电度表输出的电量脉冲值。②具有事件记录以及故障录波功能。事件记录则是指保护动作序列记录和开关跳合记录等，在此需要该功能能够基本的保存100个以上的时间顺序记录，如果出现故障则需要记录故障前100ms和故障后3m的波形。③具有远方整定保护定值功能，要在装置附近或者远方设置几组保护定值，能够直接在远方进行保护装置的状态显示。④具有控制和操作功能，能够对断路器、隔离开关、变压器分接头的调节进行控制，同时对电容器的组切换也要进行控制。⑤具有自动控制功能，变电站内应当按照电压与功率因数的变化对变压器分接头的位置以及电容器的切换进行自动控制，如果主供电源失效后，也要自动控制及时的转换备用电源等。
3 变电站电气工程及其自动化技术的应用
3.1 共网传输技术的应用
变电站电气自动化技术中网络通信的稳定性和兼容性使其能够得以实现。测控I/O与保护操作箱就地安装，同时GOOSE通信技术能够保证不跳闸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而组播流量的优化配置则是通过结构配置的简化来实现的。二次设备与过程层的交换机，可支持动态组播协议高精度的冗余对时，适用于扩建和网络配置的改造。通过IEC网络的采样，可对变电站的进行测控和保护。
3.2 继电保护技术的应用
变电站正常供电过程中，电力保护设备处在额定状态下，该系统仪器仪表和传感器等均正常运行。继电保护设备通过实时监控即可确保继电设备能够正常的运行，一旦电力系统发生供电故障问题，比如电气设备故障、输电电缆短路等，必然会影响电力系统的运行。在电气设备调试过程中，应当与“三遥”系统同时调试，这有利于尽快找寻问题所在，并及时采取妥善的处理措施。继电保护过程中，技术人员应当专业巡视，对关键点进行着重监测，定期对系统运行情况进行调整，以此来确保变电站继电保护系统的正常运行。
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。
3.4 应用于数据采集与处理
在变电站运行过程中会产生大量数据，这些数据来源于各种系统及设备，要想保证变电站能够安全、可靠、稳定的运行，其前提就是准确采集和处理这些数据。在变电站中应用电气自动化技术，就能够保证所采集的各种数据的准确性和处理数据信息的及时有效性，如模拟数据、脉冲数据、设备的运行状态等。先进的电子信息自动化系统会将采集到的数据信息进行自动分析处理，并将其结果传递给控制系统，之后由控制系统对相关设备如断路器分合闸、馈线电流、母线电压等进行控制，从而确保设备安全、稳定的运行。
3.5 远程控制中的应用
自动化控制系统可对现场的开关柜实现远程控制，具体包含以下几个方面的内容。对自动化控制系统中的断路器分、合操作远程控制。同时，还可以对补偿电容器投、切远程控制，对保护操作远程管控。基于操作画面的遥控控制，可以基于系统具备的校正功能，对遥控操作指令予以复核以及及时的纠正，以此来保证遥控操作安全可靠。在遥控操作前，自动化控制系统会对遥控条件自动检查，符合条件时方可在其右上方输入操作代码或者指令，此时界面显示“确定”，按下该按钮才能进行后续操作。在输入监管人员对应操作指令以及代码并正确后，界面上就会显示“确定”，此时才能进行后续操作。该按钮按下以后，界面上会有“合闸”以及“分闸”等按钮，根据操作指令对其进行操作。若“取消”按钮按下以后，可取消正在进行的操作。
总而言之，变电站系统的运行状态会直接对整个电力系统以及电网的安全稳定性产生影响，在变电站中应用电气自动化技术能够显著提升其经济性以及安全可靠性，该技术具有推广应用价值。
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论文作者:朱娜,甘星
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/27
标签：变电站论文; 电气自动化论文; 操作论文; 设备论文; 技术论文; 电位论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第7期论文;