关键词：变电站；电气自动化；设计
引言
在电气工程中，变电站有着重要的地位，是整个工程中不可缺少的组成部分。在没有应用电气自动化技术之前，变电站的运行和监控主要以工作人员为主，其电网监控和管理的效果存在一定的缺陷，且在监控的过程中对于问题的明确存在一定的缺陷，此时监控管理的效率不高。然而在变电站融入电气自动化技术后，在监控方面更加完善，不仅能够远程监控，还使监控过程的时效性得到了提高。这种情况下整个监控管理的体系较为完善，为变电站运行的安全性和稳定性提供了保障。
1电气工程中应用电气自动化的优势
1.1无需连接的控制模块，有利于系统运行安全性和可靠性的提升
就传统的控制系统而言，其于电气自动化相比，操作和控制模式较为复杂，电气自动化在控制模式和操作方面更加便捷和简单。同时电气自动化针对传统控制系统的控制器，能够提高控制效果，使其控制过程更加精准。在电气工程中对电气自动化进行合理的应用，能够减少传统控制系统中出现的问题，尤其是传统控制模型设计中难以预测的问题，电气自动化技术在提高控制效率方面，具有明作用。目前，在科技高速发展的过程中，电气自动化技术的发展突飞猛进，许多先进技术的引进，对相关问题的预测更加准确，同还能够明确系统运行中出现的问题，并从根本上对问题进行解决，例如现代电气工程中常见的PLC 技术，通过PLC 技术的应用，能够适用于各种不同的环境中，同时降低电气工程的运行成本，进而为电力系统运行的安全性、可靠性提供了基础保障。
1.2有效控制的电气系统，能够促进系统管控有效性的提升
在电气工程中合理的使用电气自动化技术，能够利用电气自动化的特点，对电气系统进行控制，而且自动化控制和调控的效果更为显著，这都是电气自动化提供的技术支持。对于电气工程采用自动化技术后的系统运行情况进行观察得知，使用自动化系统后，整体系统的反应更加迅速，控制更加高效，而且，还在电力系统的调节方面，能够随意切换，这一点对电力系统运行效率的提高有着积极作用。另外，近几年，智能技术的发展尤为突出，并且该技术的应用逐渐广泛，电力自动化系统中引入智能技术，在自动化的基础上，系统还具备了不同程度的智能化，促进了电气自动化系统的条件水平，不仅时电气系统具有远程调控的功能，还使控制效果得到了显著的提升。由此可见，在电气工程发展的过程中，合理的应用电气自动化技术，对电气工程建设的持续发展有着积极意义。
1.3高程度的自动化，促进电气工程应用价值的提高
目前，电气工程自动化的程度，在电气自动化发展的过程中不断提升。而且电气自动化的一致性也随着发展持续提升，在实际应用中具有能够促进相关控制系统的兼容性。这一点在电气工程系统的运行中就能够体现出来，有效的促进了系统运行效率的提高。另外，自动化技术具有将强的调控水平，在电气系统中的应用能够有效的解决系统中存在的问题，同时还能够使调控系统更加完善，在电力运行中电气自动化控制能够提高调控效果。此外，在电气工程中，合理的应用和建设自动化技术，使其更具有规范性和标准性，当系统运行中出现某些问题时，问题的分析和解决水平就能够得到强化，这也是保证电力系统运行过程中安全、稳定和可靠的关键内容。
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2电气自动化在变电站中的具体设计
2.1计算机监控系统设计
计算机监控系统设计主要从两方面入手，首先是对操纵控制方式的设计，因为整个监控系统的设定是为了适应无人值班工作的开展进行设计的，一般是根据其功能性分层进行考虑，按照集控中心、变电站控制层、间隔层等设备的功能性进行分层。由于某些环节只是检修的操作手段，所以说整体电气监控范围和区域能够根据相应的需求进行调整。另外，还要确保各个设备的运行状态、选择功能的开关状态都应配备一定的监控系统，进而加强对各个层级的有效控制。如果系统产生各种故障时则能够及时向控制中心发出警告，缩短应急处理的时间。在系统配置方面要求控制层作为整个监控系统的关键，通常包含以下设备：远动主站、GPS 对时装置、公用接口装置、打印机、主机兼操作员站以及网络系统。另外，还要对计算机监控系统的外围设备进行精简，比如去除操作员站的缓解，但是要为其预留一个便携机接口，以便后期工作需求。为了确保后期系统的升级与优化作用，在对主线图进行设计以及控制层数据库的建立时一定要从长远的方向进行考虑。
2.2 相关设备的使用
二次设备的使用一般要遵守以下原则：首先在对二次设备进行安装和布置时一般采取集中式，以便监控设备室和继电器室能够结合具体状况进行分割或者合并；另外在对保护装置以及监控系统测控系统组装屏选择方面要充分进行考虑，确保各个二次设备的外形、柜体的结构以及颜色相协调；同时还要求继电器室内的系统能够集中深部安装以下几种设备：控制层设备、主变压器保护柜、测控柜、故障录波器、电能表柜、直流柜通信设备屏柜以及110kW 系统，还要在室内预留出备用屏的空间；最后则要求在35（10）kW 的开关柜上安装测控装置。直流系统布置于继电器室内，不增设相应的电池室，而且电池的数量级容量也要根据具体的参数来设定。直流系统的额定电压使用220/110V，并通过单母线分段接地。其配置有：一套直流接地的自检测装置、两套冗余配置的高频开关电源充电设备、一套阀控式电池组。当然，如果变电站的规模较大也可以增设一套电池组，其容量一般为100Ah~200Ah，每组蓄电池由104 只密封式的铅蓄电池构成。
交流不停电电源（UPS）系统计算机监控系统要求具备持续不停电的供电系统，因此会使用UPS 系统，该系统能够利用220/110V 的直流电源为其提供相应电流而不自带电源，能够使用模块化的N+1 冗余配置，确保每套的电池容量在3kW左右。在具体应用中应结合容量要求进行安装。整个图像监控系统的目的在于可以实现便捷化的管理，对于出现的问题能够及时进行发现并解决，确保系统设备的稳定运行。一般来说该系统设备需遵循以下原则：需要在变电站工作区域周围安装远红外线探测器与电子栅栏，在各大主控楼以及大门配置摄像头；同时对于各个配电设备房间内部也要安装摄像头，确保整个变电站的防火、防盗以及安全性，能够在出现险情时第一时间将其传输到控制中心。
结束语
变电站应用电气自动化后，对于电气的监控更加全面。同时电气设备在监控其运行的安全性更高，而且电气设备在运行中发生故障，自动监控系统能够提前预警，并且明确标注出故障位置，为维护工作提供了便利，从而避免了严重事故的发生。此外，将电气自动化的应用建立在计算机技术的基础上，既能促进设备运行效率的提高，还能够使设备的使用周期延长，对资源的节约有着积极作用。当前，在变电站中对于电气自动化的应用越来越广泛，这使电气工程的发展更加迅速。
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论文作者:刘权
论文发表刊物:《中国电业》2019年第21期
论文发表时间:2020/4/15
标签：变电站论文; 电气自动化论文; 系统论文; 电气工程论文; 技术论文; 设备论文; 监控系统论文; 《中国电业》2019年第21期论文;