变电站电气自动化与电力安全运行探析

李素素

摘 要：在电网架构中，变电站既是电力传输的重要节点，也是电气自动化应用与实现的关键所在，站内有着大量的电力设备，需借助于其自动控制系统对设备进行监测与控制，进而更好的保障电力安全运行。本文首先就变电站电气自动化系统构造予以分析，探讨了电气自动化的具体应用，并提出电力安全运行保障相关措施，以期对电力安全与发展有所帮助。

关键词：变电站;电气自动化;电力安全

1 引言

较为完善的电力系统由多部分共同组成，而变电站的运行，主要任务就是分配与输送电能，这一项工作由一次设备包括变压器，电动机，母线电缆及电抗器等一起运行。那么变电站的运行能否稳定高效，并不仅仅由一次设备所决定，还和二次设备的良好辅助和严格监测有着巨大的联系。电力系统运行复杂，涉及的设备也非常的多，要保证电力系统运行做到顺利通畅，就要保证电气自动化下的每个设备都运行安全，每个设备都不会运行负荷过大。

2 变电站综合自动化系统概述

变电站连接电网线路，主要作用是改变电路电源，变电站自动化系统建立融合先进计算机技术，对变电站实时监控与及时调整，是变电站领域顺应社会发展的必然趋势。 变电站综合自动化系统具有系统模块化、结构分布化、通信局域网络化、运行管理智能化等特征。变电站综合自动化优点体现在减少劳动强度，简化二次接线，减少占地面积、降低建设成本;因减少人工干预降低人为事故;以计算机技术为核心的变电站可扩充空间大;利用在线检测诊断功能可提高设备运行可靠性，提高经济效益。综合变电站实现需要运用顶尖控制方式，处理专业技术分散问题，功能实现通过该微机保护，数据采集，控制及操作闭锁，系统自诊断等方式实现。变电站综合自动化系统出现故障会影响用户正常用电，对变电站自动化系统运维方法研究，可以为系统正常运行提供保障。变电站综合自动化系统设计时按照模块化设计，系统装置由众多模块组成，所有系统设置硬件结构相似，软件组合方面系统装置不同。变电站综合自动化系统典型硬件结构包括模拟量输入回路、微机系统、通信回路。自动化系统功能是对系统产生数据信息收集，具有通信系统相关功能，能够调度相关信息数据，系统中产生数据服从调度指令。变电站综合系统具有监视功能，系统有先进的计算机系统，可以及时发现系统中存在的故障。自动化系统连续检测功能对系统运行状态有效自检，为维护人员提供便利。

3 变电站电气自动化系统构成

3.1 系统框架

在变电站自动监控系统中，其结构构造多为分层分布式，通常可分为：一是间隔层，其功能主要为借助传感器等装置监测变电站内各设备运行状况，而且还具备操作控制功能，用于重要设备的保护或控制;二是网络层，主要用于数据传输，基本构成为以太网;三是站控层，作为自动控制系统的关键，能够实现站内设备的监控、指令下发、故障告警与分析等，还有的具备现场设备参数的在线修改功能。

3.2 硬件设计

刚才讲到电力自动化通过分层分布，其实硬件设备的设计也基于分层分布式结构进行，因为要实现整体有效的自动化监控离不开硬件设备的设计，比如，站控层中的重要设备是服务器、监控机;网络层由通信光缆、光线接口盒、交换机等重要设备构成;间隔层所包含的设备包括监控、保护装置及电能采集装置。如果称变电器电气自动化为一次要素，则这些硬件要求为二次要素。在充足了解硬件设备和整个框架配置情况的基础上，然后在自动化中，更好的通过进行二次设备设计，监控电力运行的一次设备。

3.3 软件设计

变电站电气自动化的实现，系统软件是其控制核心，可实现站端数据采集、监视、分析、控制等诸多功能。在设计时，要满足各模块功能要求，主要有：一是A/D采集模块，用于站端电网运行信息的数据转换;二是计算机处理模块，则是对所收集的站端数据予以分析和处理，并且还具备可视化的人机交互功能;三是I/O模块，也就是将控制信号与现场接点信号进行转换，实现信号的有效识别;四是计量模块，主要是作为一次设备传输电量的实时采集。

4 电力安全运行保障措施

4.1 完善安全管理制度

当前变电站自动化工作已经制定了许多工作制度，各部门也有相关的条例，但是落实到各个层次就发现，内容不够具体，探究不够深入，目标难以实现。于是就变电站自动化各项安全管理制度问题，一定要从“变电站各项维护工作及检修工作是否开展到位”和工作人员的工作是否进行规范“反思，结合现有管理制度和规定，对照变电站实际运行数据进行完善和改进。比如，针对以前经常出现变压器、断路器、互感器等出现短路或紊乱的问题，就可以提出管理人员要加强日常巡查，每次交班在两人交代完上阶段检查结果后再离开，定期检查设备元件与线路，定期开展故障检修，并做好相关记录，让安全制度得到完善。一段时间后，公司对未能严格落实管理规定的个人或者部门予以处罚，对各项制度落实到位的优秀管理人员或者个人给予表扬及奖励。

4.2 加大自动控制设备投入

随着技术发展，新一代站用自动控制设备不断研发，将其应用于变电站改造或建设，可实现其自动、安全、可靠运行。而先进自动控制设备往往意味着高成本，但相应的其对电力安全运行所产生的综合价值更高。为此要加大设备成本投入，及时对站内自动设备予以更新，提高其自动控制与管理效能。而且，还应重视自动控制设备的维护与管理，强化变电设备维护投入，及时排查自动设备隐患缺陷，使其具备更加优良的自动控制性能，全面保障系统安全。

4.3 自动化系统运行维护

变电站是电能运输主要通道，随着科技的进步，实现综合自动化系统操作，促使电能运输有质量保障。自动化系统运行中具有诸多优势，但也会存在故障问题，需要对变电站进行有效监督。变电站维护中要掌握维护要领，自动化系统涉及到很多其他技术，关键的是高技术设备，电力系统对连续性有很高要求，自动化系统遇到问题需要及时解决，使其迅速恢复作业。处理异常问题要求思路清晰，从常规层面入手，捋顺检查步骤，缩小故障范围，针对判定故障范圍查明故障点，实际工作中可以采取排除法、电源检查法分析故障。自动化系统相对复杂，涉及到远端终端、计算机系统，需对其分段分析，快速判断故障所在点。排除法应用中存在一定偏差，要求相关人员平时多积累经验。

5 结束语

变电站是电气自动化与安全运行是电力系统持续、稳定运行的根本。确保变电站电气自动化安全进行需要靠各个组成部分共同努力，良好的工作环境，完备的安全管理计划，充足的外部消防隐患防备，缺一不可。最后，需要补充的是，无论是变电站，以及由此衍生的多站融合产业，最终需要遵从市场逻辑。换句话说，任何在望的春景，都需要闻嗅着春天的味道，根据市场的“时令”，撒播出希望的种子。

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