摘要：隨著城鎮(zhèn)化水平的不斷提升，為滿足社會發(fā)展對供電系統(tǒng)的要求，供電企業(yè)正在加強(qiáng)對變電站的有效建設(shè)，使其能夠在整個供電環(huán)節(jié)持續(xù)且穩(wěn)定的進(jìn)行供電。而且隨著近幾年來電氣自動化技術(shù)的有效應(yīng)用，使得變電站的供電效率和質(zhì)量得到有效提升，能夠更好的應(yīng)對各種突發(fā)狀況和問題，在一定程度上推進(jìn)了變電站的有效發(fā)展。所以文章對變電站電氣自動化設(shè)計(jì)展開相關(guān)論述，分析電氣自動化的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，同時對相關(guān)具體設(shè)計(jì)展開研究，希望對我國變電站電氣自動化設(shè)計(jì)及應(yīng)用有所幫助。
1 概述
隨著我國整體用電市場的多元化發(fā)展，人們對整個供電系統(tǒng)有了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，而變電站又是供電系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，所以說加強(qiáng)變電站的電氣自動化設(shè)計(jì)有助于推進(jìn)變電站工作，更好地完成供電系統(tǒng)運(yùn)行工作�，F(xiàn)階段我國在變電站電氣自動化設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用仍然處于前期階段，因此相對來說仍有很多內(nèi)容需進(jìn)一步開展研究，加強(qiáng)對各項(xiàng)電器自動化技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，使其更好地發(fā)揮供電作用，推動我國整體供電系統(tǒng)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。
2 變電站電氣自動化設(shè)計(jì)概況
在變電站建設(shè)過程中加強(qiáng)電氣自動化設(shè)計(jì)主要是通過對電力系統(tǒng)中變換電壓、分配電能、控制電力流向、調(diào)整電壓的電力設(shè)施等多個內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和設(shè)計(jì)。在對超高壓電進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時一般會使用微機(jī)故障錄波裝置、微機(jī)線路保護(hù)、微機(jī)遠(yuǎn)動裝置對整個系統(tǒng)進(jìn)行檢測，另外還會對其安裝相應(yīng)的實(shí)時微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)、遠(yuǎn)動設(shè)備以及繼電保護(hù)裝置等，能夠大大提升變電站電氣自動化設(shè)計(jì)水平，為后續(xù)工作的開展奠定基礎(chǔ)。要想正確確保變電站電氣自動化的有效設(shè)計(jì)，就一定要充分意識其在變電站中的應(yīng)用意義與價值，否則將會造成其應(yīng)用不當(dāng)而無法滿足其供電需求，嚴(yán)重拉低了整個供電系統(tǒng)的供電水平，所以說必須加強(qiáng)對變電站電氣自動化設(shè)計(jì)的有效研究和應(yīng)用。
3 電氣自動化技術(shù)在變電站中的意義
現(xiàn)階段電氣自動化技術(shù)和整個供電系統(tǒng)的運(yùn)行有著越來越緊密的聯(lián)系，所以說在變電站建設(shè)過程中加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)的有效應(yīng)用能夠大大提升供電運(yùn)行的自動化水平，避免過多人力資源的投入而造成對整個供電系統(tǒng)的影響，有效確保變電站運(yùn)行穩(wěn)定性。
3.1 有利于實(shí)現(xiàn)電力服務(wù)智慧化
現(xiàn)階段我國變電站的建設(shè)呈現(xiàn)出一定的分布趨勢，對于該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著十分重要的作用，因?yàn)槠鋵⒅苯記Q定著該地區(qū)的供電運(yùn)行穩(wěn)定性，而電氣自動化技術(shù)的有效應(yīng)用能夠大大提升整個供電系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。因?yàn)殡姎庾詣踊夹g(shù)的要求越來越高，變電站在處理各項(xiàng)問題時更加智能化，使其運(yùn)行起來即便是沒有人力的干預(yù)也能夠提高自身運(yùn)行的準(zhǔn)確性，加強(qiáng)對各項(xiàng)錯誤及故障的有效修正，既確保了變電站的安全穩(wěn)定性，又能夠大大提升供電系統(tǒng)運(yùn)行效率。
3.2 有利于實(shí)時模擬工作開展
在變電站建設(shè)中使用電氣自動化技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站的實(shí)時動態(tài)模擬，進(jìn)而更好的了解其運(yùn)行狀況。一般來說，變電站有瞬時與穩(wěn)態(tài)兩種狀態(tài)，因此加強(qiáng)電氣自動化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用能夠更好地對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)判處理，加強(qiáng)對于各種技術(shù)的有效模擬和仿真，分析電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，真正實(shí)現(xiàn)對整個變電站的有效監(jiān)測和管理，不斷完善和優(yōu)化其運(yùn)行狀態(tài)。
4 電氣自動化設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4.1 電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
進(jìn)行電站電氣自動化設(shè)計(jì)時要加強(qiáng)對其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計(jì)，因?yàn)橐话銜扇》稚⒎植际浇Y(jié)構(gòu)，以電氣自動化單元為配置對象。另外，整個電氣自動化設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)裝置具備一定的獨(dú)立性，加強(qiáng)對其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計(jì)能夠更好地應(yīng)對相關(guān)故障隱患問題的產(chǎn)生，防止因?yàn)闇y控以及通信網(wǎng)出現(xiàn)故障所造成的問題和影響。
4.2 電氣自動化信息的分層設(shè)計(jì)
要對電氣自動化信息的分層進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)樵陂_展電氣自動化設(shè)計(jì)過程中一定要對所有一次設(shè)備與間隔層間的信息分層進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才可以有效確保電壓與電流相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。在對間隔層的信息交換設(shè)計(jì)過程中，要求對其內(nèi)部的功能模塊開展相關(guān)設(shè)計(jì)工作，確保機(jī)電保護(hù)裝置和控制模塊以及監(jiān)測模塊之間的信息溝通與交流。同時還要對間隔層與變電站進(jìn)行信息設(shè)計(jì)。一般來說，變電站的監(jiān)控系統(tǒng)主要是由間隔層采集將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到監(jiān)控管理機(jī)，通常主要包含以下內(nèi)容：正常運(yùn)行狀態(tài)以及故障問題運(yùn)行狀態(tài)下的測量值和計(jì)算值、斷路器狀態(tài)、保護(hù)操作等參數(shù)狀態(tài)。
5 電氣自動化在變電站中的具體設(shè)計(jì)
5.1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要從兩方面入手，首先是對操縱控制方式的設(shè)計(jì)，因?yàn)檎麄�監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)定是為了適應(yīng)無人值班工作的開展進(jìn)行設(shè)計(jì)的，一般是根據(jù)其功能性分層進(jìn)行考慮，按照集控中心、變電站控制層、間隔層等設(shè)備的功能性進(jìn)行分層。由于某些環(huán)節(jié)只是檢修的操作手段，所以說整體電氣監(jiān)控范圍和區(qū)域能夠根據(jù)相應(yīng)的需求進(jìn)行調(diào)整。另外，還要確保各個設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、選擇功能的開關(guān)狀態(tài)都應(yīng)配備一定的監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)而加強(qiáng)對各個層級的有效控制。如果系統(tǒng)產(chǎn)生各種故障時則能夠及時向控制中心發(fā)出警告，縮短應(yīng)急處理的時間。
在系統(tǒng)配置方面要求控制層作為整個監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵，通常包含以下設(shè)備：遠(yuǎn)動主站、GPS對時裝置、公用接口裝置、打印機(jī)、主機(jī)兼操作員站以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。另外，還要對計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的外圍設(shè)備進(jìn)行精簡，比如去除操作員站的緩解，但是要為其預(yù)留一個便攜機(jī)接口，以便后期工作需求。為了確保后期系統(tǒng)的升級與優(yōu)化作用，在對主線圖進(jìn)行設(shè)計(jì)以及控制層數(shù)據(jù)庫的建立時一定要從長遠(yuǎn)的方向進(jìn)行考慮。
5.2 相關(guān)設(shè)備的使用
二次設(shè)備的使用一般要遵守以下原則：首先在對二次設(shè)備進(jìn)行安裝和布置時一般采取集中式，以便監(jiān)控設(shè)備室和繼電器室能夠結(jié)合具體狀況進(jìn)行分割或者合并；另外在對保護(hù)裝置以及監(jiān)控系統(tǒng)測控系統(tǒng)組裝屏選擇方面要充分進(jìn)行考慮，確保各個二次設(shè)備的外形、柜體的結(jié)構(gòu)以及顏色相協(xié)調(diào)；同時還要求繼電器室內(nèi)的系統(tǒng)能夠集中深部安裝以下幾種設(shè)備：控制層設(shè)備、主變壓器保護(hù)柜、測控柜、故障錄波器、電能表柜、直流柜通信設(shè)備屏柜以及110kW系統(tǒng)，還要在室內(nèi)預(yù)留出備用屏的空間；最后則要求在35(10)kW的開關(guān)柜上安裝測控裝置。
直流系統(tǒng)布置于繼電器室內(nèi)，不增設(shè)相應(yīng)的電池室，而且電池的數(shù)量級容量也要根據(jù)具體的參數(shù)來設(shè)定。直流系統(tǒng)的額定電壓使用220/110V，并通過單母線分段接地。其配置有：一套直流接地的自檢測裝置、兩套冗余配置的高頻開關(guān)電源充電設(shè)備、一套閥控式電池組。當(dāng)然，如果變電站的規(guī)模較大也可以增設(shè)一套電池組，其容量一般為100Ah～200Ah，每組蓄電池由104只密封式的鉛蓄電池構(gòu)成。
交流不停電電源（UPS）系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)要求具備持續(xù)不停電的供電系統(tǒng)，因此會使用UPS系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠利用220/110V的直流電源為其提供相應(yīng)電流而不自帶電源，能夠使用模塊化的N+1冗余配置，確保每套的電池容量在3kW左右。在具體應(yīng)用中應(yīng)結(jié)合容量要求進(jìn)行安裝。
整個圖像監(jiān)控系統(tǒng)的目的在于可以實(shí)現(xiàn)便捷化的管理，對于出現(xiàn)的問題能夠及時進(jìn)行發(fā)現(xiàn)并解決，確保系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。一般來說該系統(tǒng)設(shè)備需遵循以下原則：需要在變電站工作區(qū)域周圍安裝遠(yuǎn)紅外線探測器與電子?xùn)艡�，在各大主控樓以及大門配置攝像頭；同時對于各個配電設(shè)備房間內(nèi)部也要安裝攝像頭，確保整個變電站的防火、防盜以及安全性，能夠在出現(xiàn)險情時第一時間將其傳輸?shù)娇刂浦行摹?/p>
結(jié)束語
總體而言，在變電站運(yùn)行過程中，電氣自動化技術(shù)有著越來越關(guān)鍵的作用，因?yàn)樵摷夹g(shù)的有效應(yīng)用可以大大提高變電站整體運(yùn)行的安全性、可靠性，另外，還能夠使變電站為整個社會的發(fā)展提供全方位智能化的針對性電力服務(wù)，進(jìn)而達(dá)到供電系統(tǒng)的可控化與自動化。而且隨著整個社會對供電需求的不斷提高，變電站在整個供電系統(tǒng)中有著十分重要的作用，因此必須將其擺在十分合理且關(guān)鍵的位置，通過開展一系列相關(guān)研究和分析，不斷提高電氣自動化技術(shù)在變電站設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用，最終確保整個社會供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
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