关于110KV智能变电站电气自动化设计研究

关于110KV智能变电站电气自动化设计研究

陈晨1 ,田欣千2 ,李杰锋2 

1国家管网集团工程技术创新有限公司  天津  300450

2中国石油工程建设有限公司华北分公司  河北任丘  062500

摘要：智能变电站是构成综合智能电网的成分之一，当前，随着电气自动化的进步，智能变电站已经逐步投入运行。但是当前我国智能变电站中的电气自动化发展水平仍然不高，因此需要强化对自动化设计的研究。本文对110KV智能变电站电气自动化设计进行深入探索，以期为电力行业从业人员提供借鉴。

关键词：110KV智能变电站；电气自动化；设计策略

引言：当前，电力网络系统的智能化进展正在逐步推进，变电站也在随之进入智能化时代，居民的用电质量得到了一定程度的提升。在变电站自动化系统发展的过程中，110KV系统发展最为迅速，但是在其运行的过程中仍然面临着一些问题，需要对其进行科学的管理与维护，从而使其稳定性和安全性都得以大幅提升，促进电力系统更加集中，布局结构更加合理，设备更加先进且适用。

一、110KV智能变电站的特点分析

1.通信标准化

110KV智能变电站的发展推动了智能变电站所使用通信标准向IEC61850接近，这提高了电力系统的智能化水平。应用在智能变电站工作系统中的以太网网络的传输速率必须不小于100Mb每秒钟，同时也要求该网络与智能变电站所进行通信的接口一致，而在设计网络架构的逻辑功能时，则需要设计占控层、间隔层和过程层三个部分，保障其既相互独立，又相互联系。其中，占控层为单星型网络拓扑结构，主要使用的工作组网络级别为常规工业级别，因此对于常规的110KV电网系统而言，在接入占控层的网络系统时，一般会采用光纤。而对于110KV的智能变电站而言，在接入该类网络的过程中，常规工业级就可以达到接入目的。通过统一国际通信标准，110KV智能变电站能够连接各类变电站的电气设备和电气系统，从而能够使电气设备打破地域、品牌、厂家的配合壁垒，实现信息共享，从而增强变电站的通信效果。

2.功能一体化

110KV智能变电站的功能一体化特点展现为以下几个方面：第一，拥有更加集中化的系统功能，可以对全景数据进行高效采集，使数据更加全面且准确，防止因为智能变电站的工作人员失误而造成的设备运行损失，既能够减少工作误差，又能够简化工作人员的操作步骤，提高工作效率。第二，集成化设备实现了数字化测量和网络化控制的功能进步，这使得智能变电站的逻辑计算功能更加强大。第三，实现了信息互动化，可以通过检查和转换间隔层的状态来远程监控变电站的状况，对生成的数据进行及时采集，输入至计算机内部进行精准运算，最后得出高效的解决方案，从而对电力系统实现自动化控制。

3.状态可视化

状态可视化特点是指变电站内部的各类电力设备可以将智能变电站运行的实时状况反映出来，帮助专业的分析人员可视化智能变电站的运行数据，促进设备检查的系统化，辅助风险判断和故障检修，这样能够最大程度上减少智能变电站可能出现故障的概率。除此之外，这一特点还可以提高电力系统中工作人员作业的针对性，提高检修设备的精准度，降低不必要的维护成本损耗，保障人们的用电安全。

二、110KV智能变电站电气自动化设计

1.继电保护功能设计

继电保护功能是110KV变电站系统中的关键技术，这项功能主要是通过继电保护技术来对变电站内部的设备状况进行监控和检测，若发现了运行问题，则及时向有关工作人员进行预警。因此，为了促进110KV变电站能够更加安全稳定地运行，就必须对该技术进行科学地采用。为了更好地发挥出电子互感器装置的功能和作用，更高效地控制电力网络系统，电力工作人员需要精准把控继电保护装置的使用技术，了解其内部构造，从而能够及时发现其出现的各类故障。除此之外，110KV智能变电站可以通过数据信号来联系继电保护装置和电子互感器，这样，数据信号就能够通过电子互感器流向继电保护装置，先由电子互感器对其进行检测，再由继电保护装置对其进行接收，这样就能够通过二者的高效配合来控制变电站的运行。继电保护装置的优点主要体现在有较高的安全性，在安置线路时可以进行灵活布控，对出现的故障进行灵活反应，及时启动系统保护机制，保障智能变电站的供电稳定。

2.信息收集功能设计

110KV智能变电站也可以对数据进行采集，进行进一步的科学分析，从而指导变电站的运行。除此之外，远程通信系统的采纳使变电站可以对信息进行自动化收集，这一系统可以对实时生成的数据进行分析，对变电站的运行状态进行远程监控，判断收集到的数据是否出现异常，并对其加以修正。当系统故障出现时，这一功能还可以通过人工的指挥对电力系统进行跳合闸操作，从而实现远程维修。

3.数据处理与打印功能设计

110KV变电站具有数据处理和打印功能，能够在档案内部记录电力运行的各项内容，包括其日报表和月报表等各类指标，从而便于变电站在日后对这类数据的使用。另外，管理变电站的电力工作人员还可以通过数据处理和打印功能来了解变电站内部的实时运行信息，从而对其进行合理的管控。除此之外，遥控通讯功能可以将变电站内部传输出来的信号反馈给电力控制中心，从而实现控制中心对变电站全方位的控制。

4.图像监视和安全预警设计

智能变电站的图像监视和安全预警设计能够在获取故障息后，第一时间将故障信息进行传递，帮助电力系统的调度中心及时做出反应。智能变电站可以采集设备的温度变化曲线，然后将该类温度信息传递到主要的控制单元，再通过计算程序进行设备温升值的检验，从而能够确定设备运行的状态，判断故障是否出现，将这类信息传到主要控制单元进行报警，提示工作人员及时维修，防止供电事故的产生。另外，在对运行数据进行监控的过程中，智能变电站还可以合理控制电器线路。变压器等电力设备，在后台运行监控，自主记录电路状况，为后续的维修提供可溯源的资料。

结束语：

由上可知，110KV智能变电站的发展以传统变电站设计为基础，同时又在设计中融入了智能化的因素，取长补短，不断进步，满足了时代发展背景下人们对于电力的需求。因此，在这一背景之上，电力发展体系中的工作人员要脚踏实地，推动智能变电站的发展。

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