試析110千伏變電站的電氣自動化設計

孫潔

摘 要：電氣自動化和智能化發展使得二次設備網絡融合技術得以發展，提升了變電站的自動化水平。本文第一部分主要介紹了電氣自動化在110千伏變電站中的應用，第二部分則重點研究了110千伏變電站電氣自動化設計，希望本文能夠給予相關人員參考意見。

關鍵詞：110千伏；變電站；電氣自動化；監控系統

引言

變電站自動化設計主要是為了維持變電站的正常運行，讓變電站在無人值班的情況下實現資源之間的整合利用。110千伏變電站分布較廣且數量較多，實現110千伏變電站自動化技術能夠保證電網供電的正常運行。

一、電氣自動化在110千伏變電站中的應用

110千伏的變電站自動化主要是指網絡技術和計算機通信技術為基礎而發展的科技，設計變電站電氣自動化能夠明顯的降低企業的生產成本，提高綜合競爭力。由于電氣自動化技術能夠節省資源，節約成本，因此在現階段被廣泛的應用于變電站中。共網傳輸技術通過應用電子互感器將間隔層和IEC組網形式有機的聯合起來，確保實現通信和同步技術。結合GOOSSE技術防止出現跳閘，優化配置二次設備、交換機，為其提供堅實的保障。變電站監測技術，通過IEC網絡采樣，保護電能表，收集電能表信息并處理，將收集到的信息傳輸，實現自動化控制。應用電子互感技術，110千伏的變電站是依據220千伏的變電站設置電壓等級的，將互感器的遠端模塊設計為獨立的標準，將互感器的純光纖綜合的利用起來。

在變電站自動化技術中自動控制系統以光纖式互感器為主，通過保護母差實現自動化效果。變電站自動化母差保護主要是應用常規的互感器和電子式互感器，通過將這兩個互感器有機的搭配起來，實現對變電站線路的保護。計算機監測系統對變電站設備進行監測，以現代化數據庫和通信技術為發展點，促進變電站的正常運行，保障電網的正常供電。

二、110千伏變電站電氣自動化設計

1PLC

1.1 PLC設計

PlC由于穩定性、安全性較高，在現階段被廣泛的應用于變電站監控系統中，檢測變電站電氣一次部分，在選擇設備的時候需要注意選用30%的用量，保障監控作用。PLC是一種邏輯性控制器，以指令和梯形圖為標準生產，保障變電站時刻處于監測的狀態。

1.2 組態軟件設計

在變電站的監控界面安裝PLC設備，通過建立數據庫，設計操作圖和操作按鈕將PLC數據和各個數據點有機的結合起來。通過采集數據并實現數據庫控制，設計監測界面，設計PLC設備，以動畫的形式連接各個層級，當變電站處于非正常的狀態下就會應用聲光方式實現預警，保障設備的正常運行。

1.3 PLC和組態軟件的通信設計

詳細的掌握PLC和組態軟件中的通信設計，當PLC正常工作的時候實現數據交換，在組態軟件通信位置正確的前提下實現數據之間的共享。

2計算機監控系統

2.1設計原則

計算機監控系統主要是分層分布式的網絡結構，能夠實現遠方控制，實現實時監測，收集收據，并處理實現資源共享。計算機監控系統采取交流采樣的模式，以硬接點方式實現報警處理，且該系統具備防誤鎖功能，應用GPS對時系統實現同步。該監控系統主要適用于各電壓等級的斷路器和隔離開關，應用站用電源備用，直流系統和通信電源告警信號。計算機監控系統在無人值班的情況下設計，遵循時鐘同步、系統安全、信息共享和簡化操作、交流采樣、設備支持的原則。

2.2系統配置

監控系統需要在無人值班的情況下執行，其操作功能集控制中心、間隔層和分層操作為一體，具體劃分為打印機、操作員、接口裝置、GPS和網絡系統，站控層的數據庫需要按照變電站的遠景規模設置，其間隔層需要一次實現間隔劃分。

2.3系統功能

計算機監控系統具備遙控、遙測、遙信等功能，能夠實現合理完善的監視與控制。設置具體的功能的時候需要實現時鐘同步，利用全球衛星定位系統接收信號，校正時鐘設備，保障時鐘的精準度。設置完善的防誤操作閉鎖，實現信息交換。

3二次設備布置

變電站中的二次設備通常是采用集中布置的方法，在統一設備外形和顏色一致的基礎上將監控設備室和繼電器保護室分隔開來。其中計算機監控系統中的110千伏系統和電能表柜、主變壓器保護柜等二次設備主要集中在繼電器室內。

4直流系統設計

（1）110千伏的變電站電氣自動化中的直流系統通常是一體化電源設備，為變電站提供安全可靠的電源。（2）電源設備中的一體化電源系統采用分層分布架構，通過實現各功能的一體化配置，監測各個板塊，對各個子單元進行集中管理，采用標準化接口管理信息平臺，實時監測變電站運行中的動態信息。（3）變電站中的一體化電源系統主要是雙開關模式，由多個模塊組成，交流配電、蓄電、監控管理、逆變電源等多個模塊。（4）變電站的蓄電池的容量在100-200Ah之間，主要是由鉛酸蓄電池構成，這類的電池安全性較高，注意根據工程的實際情況來確定電池的數量。

5圖像監測和安全預警系統設計

在110千伏的變電站內設計圖像監視和安全預警系統，保障其能夠安全穩定的運行，該系統的設計內容主要為，在110千伏的變電站周圍安置探測器或是紅外線等，在變電站的主控樓、蓄電池室內、控制室、配電裝置區內安置紅外攝像頭等，并配置一定的防火防盜設備，保障其安全性。同時由于110千伏的變電站通信道以及維護水平要求較高，因此在實際的運行過程中需要將預警圖片上傳至集控中心，保留信號的接口并達成擴容配套條件。

結語：

在變電站自動化設計中需要切實的做好變電站計算機監控系統建設工作，有針對性的構建網絡結構，實現電氣量采樣，實現信息資源共享，將電力調度數據連接專網后實現監控傳輸。在全面的了解變電站計算機監控系統的操作方法的前提下，實現集控功能，做好計算機監控系統配置工作，了解系統的構架網絡和系統功能，做好變電站的二次設備布置和直流系統設計工作，以更好的餓提升110千伏變電站的電氣自動化設計水平。

參考文獻：

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