500kV智能變電站二次系統運行維護優化配置

劉艷鵬

摘要：在變電站二次設計的過程中，由于科技的逐漸成熟，能夠選擇的互感器多種多樣，因此選擇合適的互感器是二次設計中的重要環節;此外，變電站的數據傳輸、共享等功能的實現都需要借助網絡技術完成，因此，選擇合適的網絡結構也是重要課題。

關鍵詞：變電站;系統維護;優化配置

智能變電站是現代電網中的重要組成部分，同時也是電網運行過程中的信息采集單元，對于電網的運行具有重要的影響。隨著現代變電站的不斷發展，智能變電站在電網建設中的應用，能夠推動電網的數字化建設，有助于實現信息化、自動化以及智能化變電站建設。但在此背景下，智能變電站對于站內二次系統的運行效率提出了更高的要求。文章主要針對500kV智能變電站二次系統運行維護優化配置展開分析，報道如下。

1智能變電站二次系統

智能變電站的通信是建立在站內的自動化系統上，系統可以根據邏輯功能分為三層：站控層、間隔層和過程層，不同的層次之間是由分布和開放式網絡連接的。為了保障系統的安全性與穩定性，變電站需要考慮到層次的性質與功能，及其對相關參數的要求，避免由于信息量過大引起的信號堵塞，考慮到國內通信技術的現狀以及運行經驗，大部分智能變電站二次系統的整體架構為上述模式。站控層主要是有主站、操作站、信息站、計量站以及各種功能站組成的。系統的“五防”功能以及電壓的自動調節功能都是由該層實現的，同時變電站層設備能夠接入信息監控系統，為變電站的運維提供科學依據。間隔層主要是由各種保護裝置、安全裝置以及接口設備組成的。目前大多數變電站都是采用的一體化設備，智能變電技術的日趨成熟為保護系統的發展帶來了良好的基礎上支持，有助于保障信息傳輸對安全性和穩定性的要求，有效解決了系統集成和信息共享的技術實現問題。過程層主要是由各種互感器組成。

2 500kV智能變電站二次系統中互感器的選擇與配置

在二次系統維護優化方案中互感器類型的確定，需要從測量特性、安全性、經濟學、抗干擾性與安裝難度等五方面進行評價。測量特效主要是指輸出質量和測量精度，一般來說都是選擇測量性能較好的互感器。安全性是指互感器故障發生率低、穩定性高，能夠保持長時間運行的穩定性，是變電站選擇的主要依據。經濟性主要是指互感器的成本費用，由于變電站初期投資的成本高，且互感器的價格較為昂貴，因此經濟性是互感器選擇的重要指標。抗干擾性主要是指互感器受空氣濕度、溫度以及電磁的影響程度，由于互感器的工作環境較為惡劣，因此其抗干擾性也是需要考慮的重要指標。安裝難度主要是指互感器安裝所需要花費的時間，若互感器安裝難度大，可能影響工程進度，是不合理的。針對目前市面中常見的電磁式互感器和電子式互感器的優缺點進行分析，并綜合上述考量因素，筆者認為在500kV變電站二次系統中采用SF6絕緣常規電流互感器以及電容分壓常規電壓互感器，比較符合智能變電站的要求。

3 500kV智能變電站二次系統網絡結構的優化

隨著現代網絡技術、通訊技術的不斷發展，使得現代智能變電站中的網絡結構出現了不同的設計方案。環形網絡具有較好的抗干擾性，可適用于節點分布廣、連線長且故障發生率較高的網絡中，具有較大的覆蓋范圍。但是變電站的網絡結構相對較小，二次設備分布比較集中，光纖連線短，故障癌發生率較低，因此采用環狀網絡結構的優勢不明顯。星形網絡結構具有實時性高、擴展性好且維修方便，尤其是其抗干擾性非常高，在變電站自動化網絡中的控制層與過程層應用該結構能夠提高網絡的穩定性。筆者提出的500kV智能電網組網形式如表1所示。

4 500kV智能變電站二次系統功能整合

對于二次系統進行相似功能整合是非常有必要的，能夠提升變電站的運行效率，推動智能變電站的進一步發展。

4.1電源系統整合

穩定的電源系統是變電站持續工作的重要前提，一旦電源系統出現故障，會直接影響變電站的運行，嚴重時可能會引起供電中斷。為了更好的實現站內變壓器的運行，并且避免站內電合環運行故障的出現，可以采用ATS公用方式。在應用這種方式之后，站內變壓器互投時間為0.1～0.2s，并且能夠有效避免變壓器的同步運行，簡化站內變壓器的運行回路，有助于提升系統的穩定性。

4.2合并單元和智能終端整合

但是由于變電站本身空間比較小，對組柜的體積要求較大，筆者認為可以通過將合并單元與智能終端進行一體化設計，從而節省建設資金與安裝空間。通過一體化裝備的使用，能夠保持成本不便的基礎上，利用通用快速事件服務實現信息的傳送，提高了信息的透明度，也為故障定位帶來了較好的效益。

5優化變電站系統運維的對策

結合過往變電運維設備故障分析，人為因素對于設備的正常運行造成了一定的影響，當遇到設備技術使用瓶頸的時候，如何提高變電運維工作人員操作的科學性與技術水平顯得尤為重要。保障故障出現第一時間能夠被閉鎖裝置給控制住，從而減少錯誤操作引起的故障，保障變電運維工作的科學性。因此在變電站運維檢修過程中，需要安裝視頻聯動裝置，才能夠更好的開展維修工作。實現對變電運維管理的遠程監督，確保變電運維工作人員的操作及流程都能夠得到有效控制。此外，做好一次、二次變電設備運行狀態的實時監測工作，保障數據及信息的傳輸，利用現代信息設備，對設備運行狀態進行監督，保障運行的安全性。若變電運維設備生產管理中出現停電現象，容易引發生產現場管理以及秩序混亂的問題，從而導致變電運維工作中缺乏可操作性以及合理性，導致變電運維相關人員權責不明確。通過井然有序的變電運維管理，并結合產品生產制定科學、有序的管理模式。運維一體化管理能夠提高變電運維流程的科學性與有序性，通過優化變電運維管理流程，采用先進的運維生產技術，在電力安全管理中，不斷加強變電生產現場中的安全管理，保障停電后能夠有序開展運維工作。因此，要對變電生產現場管理提出科學的安排，優化設備維護與檢修流程與步驟，縮短設備停運時間，減少電力企業的經濟損失。只有通過運維一體化模式才能夠提高變電生產現場的管理秩序，保障現場人員準確把握時機情況，從而提高現場運維的工作效率。安全管理工作的合理開展能夠保障運維管理的可控制性。通過這一管理措施的應用，能夠有效降低運維工作的風險，從而營造科學的生產環境，有效縮短設備故障持續時間，保障配電網絡的正常運行，減少用戶停電時間。

結語：

智能變電站的實施，在技術層面上使繼電保護和自動化專業緊密結合在一起，所有的數據實現了共享，專業之間已經沒有了界限。目前，伴隨新技術帶來的流程乃至生產關系方面的變革尚未塵埃落定，已有的若干試點站基本上都受管理模式制約而存在差異。智能變電站廣泛采用了智能設備，將對現有設備的調試、驗收、運行、維護和管理方法提出挑戰。因此，在智能變電站的建設中，應結合運行單位的實際情況，在現有綜合自動化變電站及技術發展水平的基礎上調整設備制造、試驗、驗收、運行、維護和管理規程，以適應智能變電站的特點。通過試點探索出一套具有可操作性的智能變電站管理規程。

參考文獻：

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