電氣自動化技術在變電站中的應用探討

姜雯雯

摘 要：變電站是電力系統的重要組成部分，其穩定性對促進電力傳輸具有重要作用，在變電站中采用電氣自動化，實現電力系統自動化，保證電網的安全可靠運行。文章主要從變電站燃氣自動化應用的作用出發，分析變電站電氣自動化的特點，并在此基礎上介紹了電氣自動化在變電站中的相關應用，以提高其應用效率。

關鍵詞：電氣自動化技術;變電站;應用

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）10-0-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.10.009

1 變電站電氣自動化技術的作用

社會生產和生活離不開電力系統的支持，變電站作為輸出電能的重要環節，是電力系統的核心組成部分。如果變電站不能平穩運行，整個電網的安全性和可靠性就無法得到保證。為保證電力系統的安全穩定運行，必須加強對變電站運行過程的控制，否則將直接影響電力系統的安全可靠運行。

隨著科學技術的發展，電氣自動化已滲透到電力系統的各個環節，變電站中使用的現代化電氣設備很多，如電子通信技術、計算機技術、信號處理技術等，通過計算機等相關電子技術及自動化設備和計算機硬件設備的保障，實現了變電站設備的實時監控和自動化監控，特別是故障預警、故障分析等，監控數據反映了變電站設備的運行情況，提高了工作效率，使變電站運行更加穩定、安全、高效。

1.1 開展實時仿真工作

在變電站系統中，電氣自動化的應用可以在計算機上實時、動態地模擬變電站運行，實現暫態和穩態同步，使實驗同步化成為可能。通過該模擬軟件，可以測試變電站電氣化裝置的性能，為系統運行提供大量準確數據，提高實驗準確性。在這種仿真環境中，工作人員可以進行更多功率器件測試，通過增強實驗數據，得到更接近變電站實際運行數據的混合實時仿真實驗室，有助于保證電力系統的安全高效運行[1]。

1.2 實現電力服務智能化

現階段，變電站作為一個重要的輸出系統，已經分布在各個領域，成為社會穩定和各行各業正常運行的關鍵，因此，有必要提高變電站電力系統的可靠性。

隨著變電站電氣化系統的控制越來越復雜，自動化可以積極促進電力系統智能化的實現，提高變電站電力系統運行的科學準確性，代替人力分析和解決變電站電力系統的故障，保證變電站的安全高效運行，為各行各業提供全方位的智能化電力服務。

2 變電站電氣自動化技術的特點

變電站電氣自動化系統是一個綜合性強、涉及多種專業技術的復雜系統，多種技術的有效協調能夠滿足整個系統的正常運行，主要是指在原有設備應用的基礎上對設備及其功能進行優化，在計算機技術和數據通信技術的基礎上應用現代先進的電子信息技術和電子技術，全面研究和實現變電站一次設備、交直流供電和各種二次設備，形成穩定可靠的電氣系統。

目前，我國變電站建設的智能化和自動化水平不斷提高，在集中監控技術、遠程監控技術和現場總線監控技術的支持下，建立了一個功能齊全的微機監控系統，集儀器儀表、模擬屏、控制屏、運動裝置、發射屏和中央信號系統等技術于一體，實時監控變電站電氣設備的運行狀態，消除了時間和空間的限制，有利于保證不同空間電氣設備的穩定運行，以更低的成本實現更高的管理效率。

為加強電氣工程系統的發展趨勢，必須加強集成系統的建設，突破對電氣工程自動化系統功能的制約，實現檢測、數據通信等多種功能的綜合應用。

3 電氣自動化技術在變電站中的應用

3.1 計算機保護功能

為保證變電站的正常運行，要利用計算機技術對變電站自動化管理系統進行保護。系統運行主要依靠傳感元件識別變電站設備的運行狀態，為實現變電站設備的遠程控制和保護，采集設備的信號，并將相應數據傳送到計算機控制平臺。

計算機保護功能的應用非常重要，主要通過自動化的體現，在一定程度上提高了變電站工作中故障檢測的效率。當變電站發生故障時，通過數據識別，計算機保護功能可以監測變電站運行全過程，掌握故障跳閘的總信號，包括報警信號、設備報警信號、設備隔離相關設備開關信號和斷路器相關數據和信息，進行詳細記錄、存儲。

計算機保護功能和變電站的有效結合可以將報警信號傳送到維護平臺，并指出故障的具體位置，讓變電站的總監控系統發出相應的命令，使變電站輸出相關的具體工作內容以及故障的處理建議，為維修人員采取正確的補救方法提供數據參考。

該自動化管理系統能夠更好地記錄各區域變電設備的規格、參數和型號，監控各類設備的使用壽命，在分析問題的基礎上診斷和排除故障，提高變電站運行的安全性和穩定性。自動化系統還可以按照系統預置的功能，將主系統切換到備用系統，避免對當地供電環境的影響，更有效地保護變電站系統的安全。

3.2 采集與處理數據

在變電站運行過程中會產生模擬數據、脈沖數據、設備的運行狀態等大量數據，是保證變電站能夠安全、可靠、穩定運行的重要基礎。在傳統模式下，由于受到諸多因素的影響，導致數據采集和處理都難以滿足變電站的運行需求。

電氣自動化技術的應用，可以采集與處理變電站的整體運行狀態、變電站的脈沖數據、變電站的模擬數據等基礎數據，為數據信息提供處理與解析的平臺，將故障跳閘的總信號、預告的信號、斷線路的表現、設備的警告信號以及隔離開關的情況等數據結果在短時間內傳遞至操作平臺。

此外，還包括對饋線電流數據的采集與處理，通過溫度、電流、電壓的監測判斷潛在的風險，及時斷開分合閘等元件，在一定程度上增強數據采集與處理的廣泛性，進一步保障電氣系統運行的穩定性，延長使用壽命[2]。

3.3 分析設備故障，事件播放測距

電氣自動化技術與變電站的有效結合，以充分利用配置設置，將變電站運行過程中的設備出現故障的頻率及數量等情況，還可以記錄事件播放的測距。記錄的主要內容包括設備正常運行的保護動作序列、設備的開關跳合、繼電的保護動作等綜合情況。如果電氣系統設備發生故障，可以及時處理或更換，完善設備運行情況，提高電氣自動化技術在變電站中的應用效率。此外，充分發揮電氣自動化技術的通信功能，為完善變電站的整體運行質量提供支持，為故障分析提供數據支持。

3.4 自動診斷自動化系統

隨著互聯網技術的快速發展，網絡技術、電子信息通信技術、電氣自動化技術的發展和融合應用，可以讓變電站的運行更加安全、穩定。通過對變電站工程中各種電氣設施設備的運行數據進行采集、傳輸、處理和分析，準確找出故障位置，例如，當變電站出現故障時，變電站的電氣設備就會對相關數據進行采集與處理。在此基礎上，對數據進行動態化監測，準確判斷故障發生位置，在第一時間啟動自行修復功能。

因此，電氣自動化技術與變電站工程的有效應用，可以減少變電站故障發生概率，減輕變電站相關工作人員的勞動強度，提高工作人員的工作效率，提升變電站系統運行效率。

3.5 在中等電位的連接

充足的供電是保證變電站電氣設備正常運行的基本前提。由于變電站電氣設備的結構比較復雜，如果等電位連接的路徑選擇不當，容易導致不同電源之間的電位差過大，進而引起電氣故障，影響電力系統的穩定運行。

為保證相關導電裝置良好的運行條件，在實踐中常常采用等電位連接法改善電位差問題，主要是在電氣結構過程中，通過應用電氣自動化技術，將相應的電氣設備連接到導電部分，控制等電位連接路徑，優化等電位控制網絡中電氣系統及相關設備配電的連接網絡，提高電力系統的儲能容量，在保證變電站安全的同時提高變電站的正常運行效率。

4 結語

變電站作為電力系統的重要組成部分，其運行的安全性與可靠性不僅直接影響電力系統的安全、穩定運行，而且影響社會生產生活的正常運行。尤其在當前變電站系統日益復雜的背景下，加大電氣自動化技術的有效應用，可以采集與處理變電站故障數據，記錄與診斷設備故障，增強變電站運行的安全與穩定性，提高供電質量，提高經濟效益，實現電力系統的自動化、智能化、數字化發展。

參考文獻

[1] 王程.電氣自動化技術在變電站中的應用[J].科學技術創新，2019（35）：174-175.

[2] 聶華林.試析電氣自動化技術在電氣工程中的應用[J].數字技術與應用，2020，38（5）：108-109.