淺析220kV變電電氣自動化

沙益玲

摘 要：變電站是改變電壓的電力結(jié)構(gòu)。在變電站運(yùn)行過程中，各種接地與等電位連接是很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，文章從220kV變電電氣自動化角度分析這方面的問題。

關(guān)鍵詞：220kV變電；接地；等電位連接；電氣自動化

一、引言

電力行業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了電力技術(shù)的革新。電氣自動化成為220kV變電運(yùn)行的重點內(nèi)容，對自動化相關(guān)的問題深入分析可促進(jìn)變電站變電性能的改善。電氣設(shè)備的接地與等電位連接在變電站運(yùn)行中有著重要的作用，對這兩方面自動化狀態(tài)的分析有著重要的意義。

二、控制系統(tǒng)的具體布置

（1）集中監(jiān)控。對變電站采取集中控制模式能協(xié)調(diào)好各個設(shè)備之間的運(yùn)行，創(chuàng)建系統(tǒng)性的自動化控制結(jié)構(gòu)。既維護(hù)了電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，又能加快系統(tǒng)處理器操作效率的提升。

（2）遠(yuǎn)程監(jiān)控。從使用性能上看，采取遠(yuǎn)程監(jiān)控可實現(xiàn)多個方面的改進(jìn)，如：減少電纜、降低成本、節(jié)約材料等，這些都給220kV變電站自動化控制創(chuàng)造基礎(chǔ)。

（3）線路監(jiān)控。電氣自動化控制的實現(xiàn)需借助于不同線路作用的發(fā)揮，因為線路是將所有變電設(shè)備連接起來的載體。

（4）現(xiàn)場監(jiān)控?，F(xiàn)場監(jiān)控能減少隔離設(shè)備、端子柜、I/0卡件等裝置的數(shù)量，對整個變電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，使企業(yè)在達(dá)到生產(chǎn)要求的同時實現(xiàn)技術(shù)更新。

三、設(shè)備接地的合理設(shè)計

（1）工作接地。工作接地的主要作用是將電氣工程的操作系統(tǒng)、外圍設(shè)備、監(jiān)測裝置等綜合貫穿到一起的接地。變電站工作接地要根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備安排，這樣才能保證電氣工程項目的順利實施。

（2）屏蔽接地。電磁場的存在會給電氣自動化系統(tǒng)帶來很大的干擾，有時會中斷數(shù)據(jù)信號的傳播。選擇屏蔽接地可有效抵制電磁場造成的各種損害，如：電磁場給人造成的輻射危害等，都能發(fā)揮出很好的屏蔽效果。

（3）防雷接地。220kV變電站中運(yùn)用的多數(shù)變電工程由于暴露在外而常受到雷擊破壞。在行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的過程中，變電站自身結(jié)構(gòu)及使用的設(shè)備變得更加復(fù)雜，防雷接地也成為了電氣自動化的重點。尤其是一些大型的變電場所，采用避雷裝置實現(xiàn)防雷接地是建設(shè)施工必須具備的。

（4）保護(hù)接地。保護(hù)接地是負(fù)責(zé)保護(hù)電氣設(shè)備安全的結(jié)構(gòu)，設(shè)備在正常運(yùn)行時可發(fā)揮監(jiān)測保護(hù)的作用。變電站的保護(hù)接地則主要是為了防止電氣工程設(shè)備及連接線路出現(xiàn)問題而設(shè)置的，如電流過大、電壓失衡、電阻偏小等，在這些異常狀態(tài)下都可利用保護(hù)接地來控制電氣設(shè)備。

四、等電位連接的自動化

等電位連接是把電氣結(jié)構(gòu)中相適應(yīng)的導(dǎo)電部分進(jìn)行連接，使220kV變電站運(yùn)行有足夠的電源。技術(shù)人員需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作，把握好等電位連接自動化方面的調(diào)整，具體包括：

（1）控制路徑。等電位連接設(shè)計中，對路徑大小的控制一直都是技術(shù)難點，若把握不好等電位連接的路徑則會使系統(tǒng)操作失靈。自動化控制中需要嚴(yán)格把握好變電站內(nèi)部裝置的結(jié)構(gòu)，企業(yè)在安排設(shè)計時需把路徑控制在最短范圍內(nèi)，為各種導(dǎo)電器件創(chuàng)造有利的條件，協(xié)調(diào)好電氣設(shè)備的自動化運(yùn)行狀態(tài)且增強(qiáng)設(shè)備性能。

（2）控制網(wǎng)絡(luò)。電氣網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建能更加系統(tǒng)地控制電氣結(jié)構(gòu)運(yùn)行，促進(jìn)變電站自動化水平的提升。等電位控制網(wǎng)絡(luò)的建立涵蓋著變電站的多項組織，涉及到電氣系統(tǒng)、設(shè)備、人員等因素的分配，優(yōu)化不同的連接網(wǎng)絡(luò)有助于接地裝置性能的最大發(fā)揮，維持了整個等電位連接的有效性。

（3）控制位置。控制等電位連接的具體位置是自動化工程較難掌握的內(nèi)容，因為220kV變電站自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性而給連接位置分布加大了難度。等電位連接的位置設(shè)計能保證連接作用發(fā)揮到最大，變電站的等電位連接分布在LPZ0與 LPZ1 區(qū)域內(nèi)，若建設(shè)的變電站需要用到多個導(dǎo)電物、電力線，對等電位連接數(shù)量的控制應(yīng)根據(jù)具體的變電站需要而定。

（4）控制型號。各種型號的箱體、殼體、機(jī)架等都是等電位連接需顧及的方面。不同的等電位連接系統(tǒng)配備電氣裝置也不一樣，等電位連接實現(xiàn)自動化則要保證裝置設(shè)備的對號入座，不得隨意使用設(shè)備型號，這會給整體結(jié)構(gòu)的性能帶來影響。例如：避雷器、屏蔽器的運(yùn)用與連接線路中的電壓、電流大小是否符合，若調(diào)試中出現(xiàn)問題需及時改進(jìn)。

五、電氣運(yùn)行的管理方案

（1）設(shè)備管理。企業(yè)在日常管理中要把設(shè)備管理作為一項考核指標(biāo)，要求全體操作人員對電氣設(shè)備嚴(yán)格管理保護(hù)。當(dāng)引進(jìn)新的電氣設(shè)備之后，在使用前要進(jìn)行相應(yīng)的模擬調(diào)試，符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)后才能正常使用，如變壓器、變頻器、發(fā)電機(jī)等。設(shè)備管理也需要做好結(jié)構(gòu)改進(jìn)方面的工作，對老化、落后的電氣設(shè)備需積極改裝，以促進(jìn)裝置使用性能的提升。

（2）系統(tǒng)管理。自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案完成后，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)需組織專家和技術(shù)人員研究分析。對系統(tǒng)存在的不足或需要改進(jìn)的地方及時提出來，以防止系統(tǒng)運(yùn)行后因設(shè)計不科學(xué)造成各種問題。變電電氣工程的管理系統(tǒng)需包括線路連接、裝置搭配、操作調(diào)控等，只要一個方面發(fā)生問題則需要立刻更改調(diào)整。對自動化系統(tǒng)及時優(yōu)化以從多個方面為維護(hù)變電站運(yùn)行作用的發(fā)揮。

（3）操作管理。變電站負(fù)責(zé)人要對操作人員進(jìn)行技能考核，保證人員專業(yè)技術(shù)過關(guān)后才能正式上崗作業(yè)。隨著變電站自動化水平的提升，對于操作人員自身技能的掌握要求也更加嚴(yán)格。企業(yè)必須要加強(qiáng)各方面的考核，定期開展專業(yè)技能培訓(xùn)指導(dǎo)，讓值班人員熟練掌握電氣設(shè)備的操作技巧。發(fā)現(xiàn)變電指標(biāo)與規(guī)定不符時，通過報警信號可及時輸送信號指令提醒施工人員處理。

（4）故障管理。一般情況下，電氣故障管理包括：自診斷、自排查、自檢測等內(nèi)容。這一方面要靠設(shè)備操作人員及時發(fā)現(xiàn)故障問題，更多的是要借助于自動化的故障診斷系統(tǒng)。變電企業(yè)需制定全面的故障處理系統(tǒng)，加強(qiáng)設(shè)備故障問題的管理以改善電力運(yùn)行效率，促進(jìn)變電企業(yè)自動化水平的提升。

六、結(jié)論

變電站是我國電力行業(yè)的重要結(jié)構(gòu)組成，在轉(zhuǎn)變電壓大小過程中發(fā)揮了無可替代的作用。面對新時期電力行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，變電站必須要堅持走技術(shù)革新道路，積極實現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行的自動化。設(shè)備接地、等電位連接、自動化管理等，這些都是設(shè)備運(yùn)行需要關(guān)注的重點內(nèi)容，企業(yè)在制定生產(chǎn)計劃時要將其歸納在構(gòu)建自動化模式里。

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