試論電力自動化改造技術

譚艷玲

摘要：現在我國科技水平發展尤為迅猛，這無疑為電力自動化技術水平提高帶來了機遇。電力工程利用電力自動化技術不僅可以幫助人們掌握電網運行情況，同時還能充分保證電力系統安全性。這種情況下，相關部門必須充分重視電力自動化技術發展情況，并將電力自動化技術廣泛應用于電力工程中，為供電穩定性與安全性提供保證。

關鍵詞：電力；自動化

一、一次設備主要改造及技術要求

（一）斷路器的改造：主要要求是能實現遙控操作功能，并提供可靠的斷路器位置信號。對使用年久且性能不能滿足電網運行要求的6～35kV油斷路器動作要求，應以性能好、可靠性高、維護量小的無油設備（如真空斷路器或SF6斷路器）來代替。斷路器輔助觸點改造為雙輔助觸點接線以防信號誤發。

（二）高壓開關柜的改造：完善機械防止誤操作措施；完善柜間距離，要求隔離物起絕緣支撐作用，要具有良好的阻燃性能；加強母線導體間、相對地間絕緣水平；改造高壓開關柜中的電流互感器，使之達到高壓開關柜使用工況絕緣水平、峰值和短時耐受電流、短時持續時間的要求。

（三）過電壓保護設備的改造：如對變電所6～35kV中性點加裝自動跟蹤、自動調諧的消弧線圈；為減少變電所的運行維護工作量，降低殘壓，防止避雷器的爆炸，變電所6～35kV避雷器宜更換為無間隙金屬氧化物避雷器（MOA）。

（四）主變壓器有關輔助元件的改造：改造中性點隔離開關及其操作機構，能實現遙控操作；對有載調壓分接開關實現當地和遠方遙調操作；實現主變溫度遠方測量等。

二、電力系統自動化改造技術

（一）斷路器的控制與繼電保護合一

改造時保留有全部保護設備，取消控制屏，將斷路器控制回路、控制設備安裝到保護屏適當備用位置。這種改造技術將會取消控制屏上的全部光字牌信號、測量儀表和音響信號。為滿足當地操作及改造過渡期內變電所運行操作人員對設備狀態的監視要求，增設一套 RTU 當地工作站及顯示設備。在顯示器上顯示有關一次接線圖，測量信息，事故及預告信息。采用這種改造技術，可以進一步簡化二次回路接線，減少大量控制電纜，減少回路中的觸點，提高二次設備的運行可靠性。這種改造技術適合于由弱電控制，集控臺、集控柜等多臺設備組合的控制回路改造。電力系統自動化改造一般采用常規的 RTU 裝置。電力系統無 RTU 裝置的可采用性能較好的分布式分散安裝的 RTU 遙測交流采樣，各 RTU 之間通信連接。電力系統已有 RTU 裝置的，在原裝置中擴大功能，增加 RTU 容量以滿足無人值班改造信息量的要求。

（二）二次回路接線技術

這種改造技術能夠保護設備、控制設備全部利用。在改造中根據無人值班變電所的技術要求，改造二次回路中的部分接線，如斷路器控制接線改接，重合閘接線改接，以及信號改接等；增加和更換部分繼電器，使其具備無人值班變電所的技術要求。采用該種改造技術，改造量最少，二次回路變動量小，是采用電磁式繼電器保護變電所的最方便、最經濟的改造方案。

（三）遙信技術

變電所要進行無人值班改造，則原理通過中央信號及光子牌反應的各類預告信號就必須要具備遙信功能。同時，繼電器動作以后，必須能夠在監控中心進行遙控復歸。因此，信號繼電器的遙信問題以及信號繼電器的復歸問題也就成為突出的關鍵問題，在改造中應當加以重視。變電所原中央信號解除以后，為正確反映所內所有異常及事故信號，就必須將上述信號通過繼電器觸點提供給遠動遙信裝置以實現遙信功能。按照無人值班的要求在反映具體保護動作事件的同時，變電所任何一套保護裝置動作及異常都要啟動變電所的遙信事故總信號，以提醒監控人員及時處理。針對這一改造要求，將信號繼電器全部更換為帶有電動復歸線圈及多組動合觸點的靜態集成繼電器。每只信號繼電器單獨提供一對空觸點以反映具體保護動作事件，另外每只繼電器都提供一對空觸點并將這些空觸點并聯在一起以反映事故總信號。斷路器的實際運行位置采用開關的輔助觸點來反映。信號繼電器更換為靜態繼電器以后，其內部帶有電動復歸線圈。這樣既可以通過信號繼電器上的復歸按鈕就地復歸，又可以通過將所有信號繼電器的電壓復歸線圈并聯后與監控屏遙控執行屏上信號復歸繼電器的常開觸點串聯起來，實現全站信號的遙控總復歸。

（四）線路的監視

大家知道，紅綠信號等除反映斷路器的實際位置以外，還擔負著監視跳合閘回路是否正常的任務，雖然變電所內可以通過紅綠燈來實現跳合閘回路的監視，但卻無法從遠方進行監視，為此在控制回路中加裝了跳閘位置繼電器 TWJ 和合閘位置繼電器 HWJ，只要 HWJ 及 TWJ 的兩副常閉觸點同時閉合，就說明跳閘回路有問題，需要到現場檢修。

三、電力自動化技術在電力工程中的應用

（一）在現場總線技術方面的應用

現場總線技術在電力工程中非常重要，該項技術在發展過程中充分融合了電力自動化技術的優勢，利用計算機設備、網絡通信技術等，針對現場儀表控制設備、自動化設備等總線相關設備進行有效監控，最終在整個總線系統上實現不同設備的協調，同時保證一體化使用目標得到實現。實際上現場總線技術是以先進設備為核心，通過采集數據展開科學分析，然后將電壓信號、電流信號分別傳輸到主機上，最后將指令傳遞給控制設備。當前需要針對變電站自動化改造給出說明，這樣用戶就可以獲得高度系統集成主動權利，該項因素在市場中具有極大的開發潛能，同時用戶還能對相應的品牌類型進行自主選擇。

（二）在電壓補償與調節方面的應用

傳統低壓無功補償技術所使用的信號比較單一，同時三相電容器也非常單一，這種技術很明顯缺少對電壓之間平衡關系的考慮，因此互補作用得不到實現。而對于單向符合用戶，由于會出現三相符合不平衡的問題，所以從一定程度上來說，這種補償方式可能會出現欠補或過補的現象，這樣一來配電檢測的作用就得不到發揮。將智能無功補償數和動態補償技術結合在一起，將三相互補和分相互補技術結合起來，這樣可以很快與負荷變化相適應，進而使傳統單純使用投切開關的方式得到改變，固定補償的缺點就可以得到解決，從技術模式上來看電壓限制較多的難題就可以得到解決。此外，缺相保護也是比較突出的功能，該項功能的發揮可以使電容器整體智能控制目標得到實現，從一定程度上來說可以提升補償的精度。

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