论文部分内容阅读
摘要：本文先介绍了某个变电所在改造过程中，对于综合自动化技术的应用，然后总结了应用过程中取得的相关经验，最后分析了变电所改造过程中，在进行施工时遇到的一些问题，通过本文的研究，期望为我国变电所的综合自动化技术的应用提供相关的建议。
关键字： 变电所；改造；运用
1 变电所存在问题以及改造必要性
我们研究的这个变电所的系统负荷日益增大，检测仪器经常会对过负荷情况报警，因此，该变电所必须对其设备进行扩容。同时，这些设备中的一二次设备由于使用年限较长，出现了老化的现象，并且出现的问题越来越多。比如说该变电所的二次设备就是因为老化，导致测量的结果中很多数据不够准确，维护检修的次数多，任务负担重，工作中的可靠性不高，同时还有一定的安全隐患，这对于变电所的日常运行来说很不顺利。而且这些设备较老，功能落后，占地面积还很大，在保护方面仍然是用继电保护，这种方式满足不了现在的电力系统实时控制的要求。另外，在控制室里有很多的电缆和继电器，他们都只是单纯的实现本身的功能，无共享功能。
2 设计系统功能
综合自动化技术涉及到多种专业的技术，这些技术的是以计算机为基础的，变电所运用自动化技术，可以使原来的测量手段、继电保护以及控制管理等都得到了巨大的变化。变电所在改造过程中，运用综合自动化技术应该实现以下几种功能：
2.1 自动装置：重合闸的自动化、无功自动控制等。
2.2 微机保护：这部分相对来说比较独立，不受其他硬件的影响。
2.3 监控功能：原来在测量、中央信号等多个方面采用多种报警装置，现在只要一个监控系统就可以完成所有的工作。具体包括：
1）采集数据：采集电路的电量、开关数量等数据。
2）记录事件的顺序：对断路器的合闸和分闸进行记录，还要记录保护动作的次序。
3）故障测距、录波及记录。
4）人机界面：对于变电所的各种情况，我们可以通过显示器、打印机这些设备来进行了解，如果出现跳闸或者其他故障时，系统能够发出信号来提醒。
5）控制操作：可以借助计算机进行远程控制。
3 设计系统结构
3.1 综合自动化系统的结构
在对综合自动化系统进行分类时，在硬件结构方面，有分布式和集中式这些类型，从网络类型来看，有环形、星形等，而且这些形式都不是固定不变的。
变电所中的开关量、模拟量等数据都可以被系统采集，然后再通过计算机进行处理分析。一般来说一台计算机可以对几套系统进行控制，来实现设备的综合自动化控制。
现在有很多完全分散式、分布集中式等多种系统的分布形式，与集中式的系统相比而言，这种系统更加灵活，而且更有利于系统进行功能上的扩展，故障处理起来更加方便。因此，很多厂家所推崇的自动化系统都是分布式的，这种方式对于变电所的管理更加方便。
3.2 系统特点
在主控室中，有110kv的进线，同时还配备了主变测控和保护装置，在保护室里，有35kv保护和测控屏幕，而高压柜里面则是10kv的配出线路测控和相关的保护设施。这些结构共同组成了一种集中与分布相结合的形式。
在星形的光纤网络中，包括了继电器和管理通讯的机器，通讯的质量就是靠这个结构来保证的；蓄电池和通讯管理机在进行数据交换时，采用的是串口通信的方式；数字电度表与通讯管理机之间的数据交换是利用双绞线总线系统来完成的；信息经过解调器的调制之后，要传递给电调，也要经过通讯管理机。
在后天工作站中普遍应用了双机，这是因为它在工作中可以当做备胎使用。如果在间隔层中加入饱和和测控装置，就可以对开关进行后台操控。在对变电所的开关和110kv电动刀闸进行远程控制时，要利用通讯管理机，它可以通过光纤把操作的命令传递到继电器中，进而实现对开关的操控。
4 设备选型
4.1 一次设备
在110KV高压室中维持一次设备不变。10KV的高压柜使用中置式的开关柜，此外，要采用免维修的蓄电池。
4.2 计算机保护
在利用微机对受电进行保护时，采用SEL-311C装置，并且利用PSF-631来进行辅助。对于高频保护来说，可以利用原来的高频通道继续对其进行保护。在35kv和110kv母线的保护中，我们采用的是BP-2B微机母线差动保护装置，对于110kv的母线和35kv的母线分别采用的是三相式和两相式的方式。
主变压器要进行差动保护，我们采用的是7UT513差动保护装置来实现的，对于35kv和110kv的主变压器，我们采用一种复合型闭锁来对其进行过流保护。为了尽量的缩短二次电缆的长度，在建立35kv的保护室时，选址选在其配电室的附近。在对10kv的主变压器进行过流保护时，采用7SJ62继电器，把它安在开关柜上。
5 设计与施工问题
通过这些改造之后，取得了一定的成效。利用综合自动化技术，使得一次二次设备在进行配合时，精度得到了保证，同时维修的次数减少了，系统的可靠性提高。保护室建立的比较近，因而二次电缆的总长度多段了20%，故障率也有所降低；在主控室中，屏幕的数量减少了70%以上。但是改造时仍然存在这一些问题：
5.1 施工和设计问题
施工时由于工期比较紧张，因而导致部分设计没有得以实现。在设计时，只考虑到了设备之间的电缆问题，没有对接口进行设计，导致最后接口无法匹配，这就需要对软件和硬件都进行改造。
5.2 调试问题
在施工现场进行调试时，并不是很顺利，调试过程也出现了很多问题，导致一些设备出现了故障，甚至是返厂修理。有时候因为某些方面的技术原因，导致停电的发生。这就说明相关的操作人员技术水平还有待提高，熟练程度还不够。
5.3 管理和技术问题
随着改造的进行，管理也要相应的改变。通过改造，变电所的饱和配置发生了变化，原来的一些控制信息是在好几个屏幕上显示，现在都集中到一个活两个屏幕来显示，设备在操作时都是借助微机来实现，因而对于工作人员来说，要尽快熟悉这种变化，来保证工作正常。
2） 原来采用的是电磁装置，驱动电源是直流电源，考虑到误动的因素，以前都是要使配出送、停直流电源在3秒之内完成，而现在使用的是数字设备，存在电源逆变，因此时间要在10秒以上来消除设备逆变产生的影响。
6 结语
随着社会的发展，电网的规模必然会越来越大，因此变电站必须进行自动化改造来提高运行的效率和可靠性，并且要加强管理，相互陪护，使系统协调运行，从而满足社会发展的需求。
参考文献
[1]张长城. 综合自动化技术在变电所改造上的运用[J]. 中国科技信息，2013，12：146.
[2]蒲宥伯. 浅谈综合自动化技术在牵引变电所的应用[J]. 郑铁科技通讯，2009，01：7-10.
[3]赵晓东，孙元，于秋玲. 变电所综合自動化技术现状与前景[J]. 供用电，2006，04：25-28.
关键字： 变电所；改造；运用
1 变电所存在问题以及改造必要性
我们研究的这个变电所的系统负荷日益增大，检测仪器经常会对过负荷情况报警，因此，该变电所必须对其设备进行扩容。同时，这些设备中的一二次设备由于使用年限较长，出现了老化的现象，并且出现的问题越来越多。比如说该变电所的二次设备就是因为老化，导致测量的结果中很多数据不够准确，维护检修的次数多，任务负担重，工作中的可靠性不高，同时还有一定的安全隐患，这对于变电所的日常运行来说很不顺利。而且这些设备较老，功能落后，占地面积还很大，在保护方面仍然是用继电保护，这种方式满足不了现在的电力系统实时控制的要求。另外，在控制室里有很多的电缆和继电器，他们都只是单纯的实现本身的功能，无共享功能。
2 设计系统功能
综合自动化技术涉及到多种专业的技术，这些技术的是以计算机为基础的，变电所运用自动化技术，可以使原来的测量手段、继电保护以及控制管理等都得到了巨大的变化。变电所在改造过程中，运用综合自动化技术应该实现以下几种功能：
2.1 自动装置：重合闸的自动化、无功自动控制等。
2.2 微机保护：这部分相对来说比较独立，不受其他硬件的影响。
2.3 监控功能：原来在测量、中央信号等多个方面采用多种报警装置，现在只要一个监控系统就可以完成所有的工作。具体包括：
1）采集数据：采集电路的电量、开关数量等数据。
2）记录事件的顺序：对断路器的合闸和分闸进行记录，还要记录保护动作的次序。
3）故障测距、录波及记录。
4）人机界面：对于变电所的各种情况，我们可以通过显示器、打印机这些设备来进行了解，如果出现跳闸或者其他故障时，系统能够发出信号来提醒。
5）控制操作：可以借助计算机进行远程控制。
3 设计系统结构
3.1 综合自动化系统的结构
在对综合自动化系统进行分类时，在硬件结构方面，有分布式和集中式这些类型，从网络类型来看，有环形、星形等，而且这些形式都不是固定不变的。
变电所中的开关量、模拟量等数据都可以被系统采集，然后再通过计算机进行处理分析。一般来说一台计算机可以对几套系统进行控制，来实现设备的综合自动化控制。
现在有很多完全分散式、分布集中式等多种系统的分布形式，与集中式的系统相比而言，这种系统更加灵活，而且更有利于系统进行功能上的扩展，故障处理起来更加方便。因此，很多厂家所推崇的自动化系统都是分布式的，这种方式对于变电所的管理更加方便。
3.2 系统特点
在主控室中，有110kv的进线，同时还配备了主变测控和保护装置，在保护室里，有35kv保护和测控屏幕，而高压柜里面则是10kv的配出线路测控和相关的保护设施。这些结构共同组成了一种集中与分布相结合的形式。
在星形的光纤网络中，包括了继电器和管理通讯的机器，通讯的质量就是靠这个结构来保证的；蓄电池和通讯管理机在进行数据交换时，采用的是串口通信的方式；数字电度表与通讯管理机之间的数据交换是利用双绞线总线系统来完成的；信息经过解调器的调制之后，要传递给电调，也要经过通讯管理机。
在后天工作站中普遍应用了双机，这是因为它在工作中可以当做备胎使用。如果在间隔层中加入饱和和测控装置，就可以对开关进行后台操控。在对变电所的开关和110kv电动刀闸进行远程控制时，要利用通讯管理机，它可以通过光纤把操作的命令传递到继电器中，进而实现对开关的操控。
4 设备选型
4.1 一次设备
在110KV高压室中维持一次设备不变。10KV的高压柜使用中置式的开关柜，此外，要采用免维修的蓄电池。
4.2 计算机保护
在利用微机对受电进行保护时，采用SEL-311C装置，并且利用PSF-631来进行辅助。对于高频保护来说，可以利用原来的高频通道继续对其进行保护。在35kv和110kv母线的保护中，我们采用的是BP-2B微机母线差动保护装置，对于110kv的母线和35kv的母线分别采用的是三相式和两相式的方式。
主变压器要进行差动保护，我们采用的是7UT513差动保护装置来实现的，对于35kv和110kv的主变压器，我们采用一种复合型闭锁来对其进行过流保护。为了尽量的缩短二次电缆的长度，在建立35kv的保护室时，选址选在其配电室的附近。在对10kv的主变压器进行过流保护时，采用7SJ62继电器，把它安在开关柜上。
5 设计与施工问题
通过这些改造之后，取得了一定的成效。利用综合自动化技术，使得一次二次设备在进行配合时，精度得到了保证，同时维修的次数减少了，系统的可靠性提高。保护室建立的比较近，因而二次电缆的总长度多段了20%，故障率也有所降低；在主控室中，屏幕的数量减少了70%以上。但是改造时仍然存在这一些问题：
5.1 施工和设计问题
施工时由于工期比较紧张，因而导致部分设计没有得以实现。在设计时，只考虑到了设备之间的电缆问题，没有对接口进行设计，导致最后接口无法匹配，这就需要对软件和硬件都进行改造。
5.2 调试问题
在施工现场进行调试时，并不是很顺利，调试过程也出现了很多问题，导致一些设备出现了故障，甚至是返厂修理。有时候因为某些方面的技术原因，导致停电的发生。这就说明相关的操作人员技术水平还有待提高，熟练程度还不够。
5.3 管理和技术问题
随着改造的进行，管理也要相应的改变。通过改造，变电所的饱和配置发生了变化，原来的一些控制信息是在好几个屏幕上显示，现在都集中到一个活两个屏幕来显示，设备在操作时都是借助微机来实现，因而对于工作人员来说，要尽快熟悉这种变化，来保证工作正常。
2） 原来采用的是电磁装置，驱动电源是直流电源，考虑到误动的因素，以前都是要使配出送、停直流电源在3秒之内完成，而现在使用的是数字设备，存在电源逆变，因此时间要在10秒以上来消除设备逆变产生的影响。
6 结语
随着社会的发展，电网的规模必然会越来越大，因此变电站必须进行自动化改造来提高运行的效率和可靠性，并且要加强管理，相互陪护，使系统协调运行，从而满足社会发展的需求。
参考文献
[1]张长城. 综合自动化技术在变电所改造上的运用[J]. 中国科技信息，2013，12：146.
[2]蒲宥伯. 浅谈综合自动化技术在牵引变电所的应用[J]. 郑铁科技通讯，2009，01：7-10.
[3]赵晓东，孙元，于秋玲. 变电所综合自動化技术现状与前景[J]. 供用电，2006，04：25-28.