變電站電氣一次設備智能化問題探討

摘 要：變電站屬于電力系統中不可缺少的一個組成部分，在智能電網的建設過程中，變電站電氣一次設備的智能化占有十分重要的地位，但是對電氣一次設備進行智能化是一個十分艱巨的過程，必須與各種技術相結合，例如信號處理技術、電力電子技術等，其次，還要解決智能化系統自身存在的問題，因此說要實現變電站一次設備的智能化，需要進行不斷努力。

關鍵詞：變電站；電氣；一次設備；智能化

現階段，我國電力事業的發展正不斷朝著智能電網的方向發展，通過相關技術人員的不斷努力，我國變電站的二次電氣設備基本實現了智能化，但是一次設備卻還沒有完成[1]。雖然某些一次設備也實現了初步智能化，但是出于一次設備的傳統性，還有許多技術性的問題需要技術人員攻克，因此要想真正實現變電站電氣一次設備的智能化，需要各方面的人員進行極力支持[2]。

1 變電站電氣一次設備的智能化

1.1 互感器智能化

互感器作為變電站中的一個重要組成部分，自我診斷、準確測量與安全是它的三大重要功能。通過對國際電工委員會制定的相關標準進行了解可知，電子式的互感器主要是由全部光電式互感器與其它使用電子設備的互感器組成。激光供電型110kV光電電流互感器主要采用了信號轉化技術，采用光纖進行傳輸，因此范圍廣、測量頻帶寬、電磁干擾小、絕緣性高等是它所具有的特點[3]。電力系統光學電流互感器主要使用零和式光學電流傳感技術，高電磁兼容性、強絕緣性、保護輸出優質、高精度都是它所具備的優點，因為能夠進網進行使用，因此在電網系統中被大量應用。

1.2 開關設備智能化

1.2.1 智能開關組合

智能開關組合屬于智能控制中最為關鍵的設備，它將電力電子技術、微電子技術以及新型傳感技術相結合，最終實現智能化控制。為了能夠在智能電網中進行更好的控制，要為智能開關組合提供更好的數字化平臺，促使其能夠進行自我參數檢測、就地評估與實時評估。

1.2.2 智能斷路器

高壓斷路器屬于電氣設備智能化的基礎設備，它的主要功能在于對電力系統的安全運行進行控制，其次是對設備進行保護。斷路器的智能化需要將其與多種技術進行結合，例如信息技術、微電子技術以及傳感技術，只有通過這樣的有效融合才能夠使系統的可控操動達到最好的效果。相比于傳統的斷路器，在智能斷路器中結合了傳感裝置與計算機系統，使其具有診斷、狀態監測、智能化控制等諸多功能。隨著新操動技術、新材料、新工藝以及新技術的不斷發展，真空斷路器的容量也不斷增大，再加上體積小、電壓相對較低等特點，其智能化程度也越來越高。

1.3 電力變壓器的智能化

1.3.1 傳統變壓器的智能化

雖然傳統變壓器看上去十分簡單，但是在實際中卻具有相當大的難度，技術人員在輸入與輸出線圈的電路中放置了具有智能化的保險絲，同時將一組電路安置在輸出端，該電路主要由發光二極管與電阻組成。由于在電路的運行過程中，雷電、溫度過高、電流等因素會對其造成影響，從而使電路不能正常運行，因此，技術人員在電路中加入了智能保險絲，使電路在受到各種干擾的情況下也不會有故障出現。在電路運行之時，智能保險絲并不具備保護作用，只有在出現異常之時，才會發揮它的作用。

1.3.2 電力電子變壓器

電力電子變壓器是一種新型的變壓器，相對于傳統的變壓器，它具有許多優點，主要表現為它與電力電子技術以及其他先進技術進行大力融合，進而促使幅值、相位、電壓之間的自動轉換。在使用電力電子變壓器之后，它能夠將AC/AD/AC、AC/AC之間進行轉換，通過對直流電壓的有效利用，實現了對能量的控制與轉換，其次，電力電子變壓器本身就具有無功補償、自我保護以及自我監控等功能，不需要再運用其他的設備。除此之外，由于電力電子器件具有質量輕、體積小等特點，已經被廣泛應用于航空與航天等領域。在智能電網中，由于分布式電源系統的不斷增加，促使電力電子器件能夠在該系統中被廣泛應用。

2 變電站電氣一次設備的智能化需要解決的問題

2.1 智能化系統問題

雖然部分變電站電氣一次設備已經實現了智能化，創建了相應的智能化系統但是智能化系統本身還存在一些問題，沒有得到完善與改進，例如電源供電的安全性問題、斷路器跳閘方式的合理性問題等，對于這些問題的探索還處于未知階段。因此在智能化系統的應用過程中，大力應用相應的干擾措施，促使智能化系統能夠正常運行。

2.2 推廣問題

一次電氣設備的種類多種多樣，每種電氣設備的使用年限都千差萬異，例如高壓電氣設備的使用年限要長于電子設備的使用年限，再加上一次設備在實現智能化之后，價格也得到了很大的提升，因此具有較高的推廣難度。因此相關技術人員要對電氣設備的材料進行一次性的改善，提高新型技術的使用度，延長電氣設備的使用年限，通過這樣的方式最終達到電氣設備智能化的目的，進而對其進行進一步推廣。

2.3 技術問題

現階段，我國變電站的電氣一次設備還沒有完全實現智能化，造成這種現象的主要原因在于技術的不成熟性，對于許多核心技術還沒有完全掌握，因此導致一次設備的智能化無法完成。雖然我國引進了多種先進技術，但是這需要花費大量的資金來購買，其成本較高，其次，在購買技術之后，還需要花費大量的物力與財力將其與我國電氣一次設備的使用情況相結合。最后，由于許多技術性的問題屬于世界性的難題，即便是發達國家也會為之頭疼。

3 結束語

綜上所述，隨著相關技術的不斷發展以及電能需求量的不斷增加，我國變電站電氣一次設備遲早都會實現智能化，但是由于技術方面以及系統自身方面存在的問題，還需要進行不斷努力，才能推動真正智能化的實現。

參考文獻

[1]楊麗徙，曾新梅，劉蓉.變電站電氣一次設備智能化問題的研究綜述[J].高壓電器，2012（9）：99-103.

[2]杜茂進.變電站電氣一次設備智能化問題的研究綜述[J].黑龍江科技信息，2014（3）：32.

[3]梁業青.智能變電站一次設備智能化的探討和展望[J].科技廣場，2014（2）：79-83.

作者簡介：王慧（1986，11-），女，漢族，內蒙古，初級，大學本科，變電站電氣一次專業，內蒙古電力勘測設計院有限責任公司電網工程部變電室。