任銳

（大連交通大學(xué)，遼寧 大連116028）

時(shí)代的不斷發(fā)展，電力能源已不知不覺成為人們生活中不可缺的一部分，人們無時(shí)無刻離不開電。而變電站是電力能源輸送的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，近年來，我國的變電站以防落后，也在積極引入新技術(shù)，不斷的改革與創(chuàng)新，將電氣自動(dòng)化技術(shù)廣泛地應(yīng)用到變電站中，利用科技技術(shù)的先進(jìn)性，提高了電網(wǎng)運(yùn)行速度和運(yùn)行質(zhì)量，保證變電站工作質(zhì)量效率。

1 變電站的簡介與現(xiàn)況

變電站是電力系統(tǒng)形成過程中的產(chǎn)物，距今已有100 多年的歷史準(zhǔn)確來說變電站是變換電壓成所需要的，及分配電力的場所。變電站分為升壓站和降壓站，但普遍是降壓站。變電站具體可分為好幾類，最初只有少量110kV 和220kV 變電站為樞紐變電站，發(fā)展到現(xiàn)在可為1000KV 特高壓的變電站，和35KV 低壓的變電站。再加上如今自動(dòng)化的融入，電力系統(tǒng)越來越完善，促進(jìn)電力站自身發(fā)展。

2 電氣自動(dòng)化應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

2.1 電力系統(tǒng)的新階段

在電器工程領(lǐng)域，變電站也算是電氣工程產(chǎn)物，變電站的安全運(yùn)行影響小到個(gè)人生活，大到城市建設(shè)、交通出行、軍事方面。但有一段時(shí)間傳統(tǒng)技術(shù)無法解決變電站中實(shí)際所遇到的難題，技術(shù)人員也一度困在瓶頸期。但經(jīng)過設(shè)計(jì)師的不斷研制開發(fā)，技術(shù)發(fā)展解決了這樣問題。經(jīng)過技術(shù)的不斷實(shí)踐，科技的勇于創(chuàng)新，電氣自動(dòng)化便已一項(xiàng)新興發(fā)展技術(shù)的身份在電氣工程領(lǐng)域方面問世，保證用電的安全，推動(dòng)我國電氣工程前進(jìn)的步伐，電氣自動(dòng)化技術(shù)為電力系統(tǒng)帶來了一個(gè)新階段。它投入使用在眾多電力系統(tǒng)領(lǐng)域，解決了傳統(tǒng)技術(shù)無法解決的問題?，F(xiàn)代的自動(dòng)技術(shù)雖可以自動(dòng)控制自動(dòng)檢測，為人類社會(huì)帶來的福祉。但也不能安逸現(xiàn)狀。要不斷進(jìn)行革新，促進(jìn)變電站的運(yùn)轉(zhuǎn)水平有一個(gè)質(zhì)的提升。

2.2 仿真工作開展

隨著電氣系統(tǒng)的復(fù)雜性增加，對(duì)其整體提出了更高的要求，仿真系統(tǒng)便是實(shí)現(xiàn)的最佳途徑。電氣自動(dòng)化技術(shù)可利于實(shí)時(shí)仿真工作的開展，仿真工作，顧名思義，在變電站工作中，模擬一些實(shí)物或者過程。如從平土到土建，設(shè)備安裝與調(diào)試的過程，變電與輸電的過程。仿真技術(shù)是對(duì)不同方案的評(píng)估與選擇。它其實(shí)是對(duì)人員的培訓(xùn)，在這種仿真狀態(tài)下，科研人員可建設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)室，工作人員能夠測試電力裝置，通過對(duì)數(shù)據(jù)收集，進(jìn)而開展仿真工作，提升實(shí)驗(yàn)的精確度，實(shí)驗(yàn)順利完成，進(jìn)而為電力系統(tǒng)的管理提供信息參考。

2.3 保證變電站的質(zhì)量

在變電站中融入先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控各個(gè)設(shè)備和故障診斷。自動(dòng)化技術(shù)有無數(shù)個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)都具有診斷功能，具有各自監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)所監(jiān)控的對(duì)象出現(xiàn)故障時(shí)，它便可以快速切除線路，保障相關(guān)設(shè)備安全，從而提高了變電站供電質(zhì)量。同時(shí)實(shí)踐表明，將電氣自動(dòng)化應(yīng)用于變電站中，由于系統(tǒng)自帶無功和電壓控制功能，能夠最大化降低由于遠(yuǎn)距離傳輸過程電能的消耗量，而且對(duì)提高電壓質(zhì)量的合格率也起到重要作用，變電站應(yīng)用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)后，減少了變電站能源消耗，保證了資源利用率最大化，而且保證了站內(nèi)電氣設(shè)備的運(yùn)行安全，在此基礎(chǔ)上，變電站的供電質(zhì)量也有了保證。

2.4 提高收入效益

變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是先進(jìn)技術(shù)，如微計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)等，其硬件電路為集成電路，這種電路與以往相比最大的優(yōu)勢在功能強(qiáng)大、同時(shí)兼有結(jié)構(gòu)緊湊體積較小的優(yōu)點(diǎn)。變電站的占地面積就會(huì)因此顯著縮小。再加上由于如今技術(shù)的普及，微處理芯片和集成電路價(jià)格也沒有剛上市時(shí)高，可見電氣自動(dòng)化可大大降低整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)，但其性能卻不減反卻更加完善，功能也更為強(qiáng)大，這就在很大程度上減少了變電站的資金的投入，節(jié)省了前期變電站經(jīng)濟(jì)上的支出，極大的提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 電氣自動(dòng)化在變電站的具體應(yīng)用

3.1 變電站數(shù)據(jù)采集與處理

變電站在運(yùn)行的過程中，會(huì)存在各種安全隱患，但僅憑工作人員是無法快速準(zhǔn)確識(shí)別出的，隱患并不會(huì)在短時(shí)間造成很大的影響，但隨著時(shí)間推移，設(shè)備的壽命會(huì)因此變短，在運(yùn)行中也會(huì)發(fā)生事故，為避免這種情況，電氣自動(dòng)化便可通過收集變電站產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)行處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的安全隱患，延長設(shè)備的壽命，確保變電站安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。具體過程如下，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)采集后，會(huì)自動(dòng)進(jìn)行分析處理，并將處理結(jié)果傳輸控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)后，在控制設(shè)備運(yùn)行。變電站的數(shù)據(jù)產(chǎn)生在各個(gè)地方，跳閘會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，隔離開關(guān)會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，母線電壓、饋線電流斷路器分合閘都會(huì)產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)對(duì)這些狀態(tài)數(shù)據(jù)收集，分析其運(yùn)行的狀態(tài)是否穩(wěn)定。這樣便可及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱藏的故障問題，準(zhǔn)確找到故障所在，相關(guān)人員及時(shí)進(jìn)行維修護(hù)理，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，數(shù)據(jù)分析是設(shè)備維護(hù)修理的重要措施之一。

3.2 變電站的故障分析與解決

變電站中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠快速收集數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確分析，還能夠有效記錄設(shè)備的故障數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)故障所在地。最大程度減少人工工作量，提高了工作效率。故障診斷是根據(jù)監(jiān)控分析變電站中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)以及電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自我診斷，它能夠快速找出故障點(diǎn)，發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員，并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)故障。計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)控到設(shè)備的任何地方，進(jìn)行自動(dòng)記錄，一旦設(shè)備維修需要提供數(shù)據(jù)時(shí)，便可從計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)中找出相關(guān)數(shù)據(jù)，例如故障期間開關(guān)閉合閘當(dāng)時(shí)的狀態(tài)都會(huì)記錄到。為進(jìn)一步提高變電站運(yùn)行質(zhì)量，電力系統(tǒng)又加強(qiáng)創(chuàng)新，編程了故障錄波系統(tǒng)。智能故障錄播系統(tǒng)是記錄電網(wǎng)的電壓電流等數(shù)值。一旦電網(wǎng)發(fā)生故障或被擾動(dòng)時(shí)，就可以通過故障錄波系統(tǒng)得到有效數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)記錄了電網(wǎng)當(dāng)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，錄波系統(tǒng)可也可自行對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，第一種情況展示錄播文件中各種通道采樣值，從而判別故障發(fā)生，檢修情況。高級(jí)一點(diǎn)還可以提取固定時(shí)間段的基本電器量，得出電氣量隨時(shí)間變化的值，為故障分析提供有效依據(jù)。

3.3 變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控

進(jìn)入信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)在各行各業(yè)得到了廣泛運(yùn)用且彼此關(guān)系日益密切。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的引用是以無人或少人值班為目的，大大減少員工工作量，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)分為控制層、間隔層、功能層和集控中心來完成日常操作功能?？刂茖娱g隔層和功能層的范圍可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。在設(shè)計(jì)主線圖和控制層時(shí)，以先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為首要選擇，同時(shí)確保系統(tǒng)充分的發(fā)揮作用，外圍設(shè)備的設(shè)置盡可能簡化，系統(tǒng)升級(jí)的方便性。目前，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)已普遍應(yīng)用于國內(nèi)各大電站，它主要有監(jiān)控ups 直流系統(tǒng)，監(jiān)控變電站的設(shè)備信號(hào)及對(duì)無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)等。在電力系統(tǒng)中，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)達(dá)，在電力系統(tǒng)中一旦遇到問題，它就可以進(jìn)行預(yù)警，同時(shí)便第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，分析出故障所在地，工作人員便可根據(jù)警報(bào)與故障位置及時(shí)維修管理。計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的運(yùn)用極大的提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率與可靠性，方便了維修人員工作量。

4 結(jié)論

變電站直接關(guān)系到社會(huì)生產(chǎn)與人們生活的正常進(jìn)行。其但安全和可靠又是依靠電氣自動(dòng)化技術(shù)為保障。如上文所述，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站中，利用其先進(jìn)的技術(shù)，提高了變電站電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的安全性，提高了供電質(zhì)量，提高了所得的經(jīng)濟(jì)效益。無疑這是一個(gè)正確的決定與選擇，但如今現(xiàn)代高科技不斷發(fā)展，變電站高效運(yùn)行的需求也在增大，為保證最大限度發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)越性，還是必須有做到相關(guān)技術(shù)人員研究開發(fā)新技術(shù)，不斷創(chuàng)新與借鑒，爭取做到高智能化。