智能化变电站电气二次设计的要点分析

发表时间:2020/5/6   来源:《电力设备》2019年第24期   作者:薛永伟 何林梅
[导读] 摘要:近年来,社会不断发展,网络时代发展迅速,在信息化时代,电力行业的发展是十分迅速的,智能变电站也逐渐发展起来。
        (国网新疆电力公司阿克苏供电公司  新疆阿克苏  843000)
        摘要:近年来,社会不断发展,网络时代发展迅速,在信息化时代,电力行业的发展是十分迅速的,智能变电站也逐渐发展起来。在智能变电站的实际建设中,电气二次设计是非常重要的设计环节,要保证电气设备有良好的运行状态,而智能变电站中各类设备是非常多的,要结合电气二次设计的客观需求,注重对各方面资源的配置,让智能变电站的功能更加可靠及完善。因此,对智能变电站的优势展开分析,并对智能变电站建设中的电气二次设计展开探讨,希望为智能变电站的实际发展提供借鉴价值。
        关键词:智能化;变电站;电气二次设计;要点
        引言
        随着我国居民对电量的需求不断增加,对于智能变电站电气二次系统设计的要求也越来越高,智能变电站的二次系统采用智能组件、大量的光纤代替了传统变电站的二次电缆,应用通信技术、计算机技术来对电气设备进行控制,通过对数据分析来实现对变电站的实时监控,从而有效提高变电站输电能力,充分发挥智能变电站占地少、效率高的特点。为促进我国变电站电力设施进一步智能化,在接下来的工作中需要积极改进对智能变电站电气二次系统进行研究,确保智能变电站更加安全高效的运行。
        1智能变电站设计概述
        所谓的智能变电站设计,绝对不是一朝一夕可以完成,它需要耗费相关工作人员大量的时间与精力。故而变电站的设计绝非易事。在进行变电站的设计之前,首先要对变电站的项目设计,做一个深入的考虑,在确定了项目开设的意义与作用之后,要对整个项目开展的可行性做一个简单的研究。倘若有关部门对该项目的可行性并无异议,则可以进行相应的文件办理,根据办理好的文件开始初步的设计,也就是一次设计。初步设计之后,有非常严格的评审阶段,在整个评审阶段,相关工作人员会再一次对项目的立意、性质与类型、运作模式以及维护模式等做一个细致的了解。倘若评审通过,那么整个项目的设计,也就是智能变电站的设计,也就进入了后半阶段,也就是二次设计的阶段。在这个阶段中,相关的工作人员要进行施工图的招标设计,与此同时要对所选用设备、仪器等物资进行招标。在招标决定之后,有关部门与招标对象就要立马确定施工设计图。设计图一旦确定下来,就可以马上进行动工了。
        2智能化变电站电气二次设计的要点分析
        2.1智能变电站设备选择要点
        在智能变电站中,一个非常关键的环节就是要选择合适的电气设备。例如,智能变电站的开关以及电子感应器这些设备,就要进行谨慎选择。当下的智能变电站在实际的建设中,要加强网络化建设,使得二次设备促进智能变电站的稳定运行。首先是对智能开关进行选择。需要在符合实际规范需求的情况下,选择适当的开关设备。因为智能开关是否合适,关系到智能变电站的监测系统能否发挥作用,也关系到智能变电站的控制系统运行状况。同时,智能开关的应用可以提供合适的接口,可以让智能变电站的智能化水平得到明显提升。但是,智能开关也有诸多的缺陷,如成本高,维修也需要一定的费用。其次是选择电子互感器。电子互感器分为有源式和无源式两种类型。在智能变电站的实际建设中,有源式电子互感器更多的被人接受。这主要是因为有源式互感器是借助激光的方式来进行匹配,会让电源保持更好的稳定性,而无源式互感器则不同,运用的是光学原理,需要消耗诸多成本,且这种互感器稳定性比较差。此外,立足于智能变电站的需求,选择激光匹配的方式要更加稳定,效率也会更高,更加符合智能变电站的需求和特点。
        2.2加强培养有关人员专业素养
        由于整个智能化变电站二次设计的系统模型到了运行后期,有可能会出现一系列的问题与故障。但因为整个二次设计的系统模型十分的繁复复杂,导致后期的故障检测与维修十分的困难。

但对于二次设计的工作人员来说,不能因为二次设计的系统模型在运营后期有可能出现一系列的问题,而不进行有关二次系统模型的创设,有关工作人员应当加强专业素养与知识的培养,争取能够使得系统模型的使用寿命延长,以及运营至后期出现故障的频率小一些。倘若果真出现了故障,有关工作人员也应当运用有关的专业知识来进行及时的排查与维修。争取二次系统模型后期的维修问题难度下降,而整个系统模型的运行质量提升。
        2.3电流互感器的二次参数优化
        智能变电站在选用常规的电路互感器配置合并单元这一方案的时候,合并单元就近安装在了高压室互感器旁边的汇控柜子中。在智能变电站电气二次系统的施工智障主要保护采用遵守我国六个统一、后备保护相结合的配置方案,依据我国十八项反措原则两套保护都必须接到两个不同的合并单元中,最后再分别接到主保护和后备保护中。模拟量经过合并单元的转换之后就变成了数字的形式,相对应的数字量也会经过组网来最终达到多个设备的共享数据中。与智能变电站的二次组网分配原则相结合,能够对电力互感器中的二次绕组的数量进行优化配置。例如:①所有变电站内的保护装置均公用同一套电流互感器绕组。②测控装置、电表装置、和故障录波器同时使用同一个电力互感器绕组。③取消变压器高、中压侧套管电流互感器等措施。
        2.4继电保护方面
        对于综合自动化变电站而言,没有继电保护将无法运行整个变电站系统,且继电保护系统需要与监控系统独立,即当监控系统的各种软件或者硬件发生故障退出后,继电保护系统中的各单元依然可以正常运行。这样,综合自动化变电站在运行时即使出现一些系统问题,通过继电保护系统的正常运行,依然可以确保所处单元的正常运行。目前,综合自动化变电站的自动化系统主要针对主变、进出线路、母线、补偿电容器、接地变等进行相应的测控,并配备独立的保护测控装备,对各目标的电压、电流、相位等数据进行实时采集,并通过集成的硬件CPU与保护程序对各对象进行保护。因此,对综合自动化变电站电气二次系统进行设计时,需要重点考虑其保护对象(一次设备)的特点,设计与配备合适的保护功能,制定严谨的保护逻辑,并进行严格的保护测控装置、CT、PT的选型。
        2.5优化配置动态检测系统
        动态监测系统的主要作用是对设备进行动态化与实时化的监测,进行优化设计时,一方面应实现辅助系统主机和动态监测系统主机的整合,确保其成为一种结合多种功能于一体的服务器,而后将变电站中的自动化系统与安全隔离装置进行深入的了解,对设备的实际运行情况进行判断。另一方面,在主变压器中,其主要监测对象是油的温度、微水、油中的气体以及铁芯电流等。DGA作为一种光谱分析技术,能够更加准确地反映多种缺陷与故障,并且进行在线检测,具有非常好的实际应用价值,所以,应对多种DGA监测原理进行深入分析和对比,从而选择燃料电池作为检测DGA原理的基本方法。
        结语
        在智能变电站开展电气二次设计中,需要注重在智能设备上的合理选择,并对通信规约以及网络结构进行合理设计。技术的进步以及经济的发展,为智能变电站的设计提供了重要的基础。为了让智能变电站设计保持非常好的水平,需要设计人员对智能变电站电气二次设计的要点足够明确以及熟悉,以将智能变电站的优势充分体现出来,为智能变电站的未来发展奠定基础。
        参考文献:
        [1]周正钦,杜振波,王文瑞,等.基于分层分布的变电站带电运维智能化技术及应用[J].电力系统保护与控制,2019,47(1):150-157.
        [2]陈雅云.为智能变电站双母线接线110kV系统二次电压提供的设计改进方案[J].电世界,2018,59(11):1-7.
        [3]任立新.大型钢铁企业基于网络交换机的分布式110kV智能变电站的优化设计[J].电气传动自动化,2018,40(4):30-31,40.
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