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摘要:随着现代科学技术的不断发展,电气自动化的应用愈加备受重视和认可,变电站既是电网系统电力配送的核心环节,又是电力转换的重要枢纽,通过各级别的变压器优化组合对电力资源转换分配。本文对电气工程及其自动化技术在变电站中的应用进行研究。
关键词:电气工程及其自动化技术;变电站;应用
随着当前电力行业的发展和技术革新,电力系统中的自动化及时产生了广泛的应用。作为电力系统中的重要组成部分,变电站也在不断革新自己的技术水平。将电气自动化技术广泛地应用到变电站中,在一定程度上提高了电网的运行速度,为保障电力系统的工作质量和效率以及安全可靠性都起到了重要作用。
1电气工程及自动化技术在变电站中的优势
1.1提高设备运行可靠性
传统的变电站基本用电缆传输,整个系统的运行都需要大量的人力和物力资源,并在系统后期运行的维护管理中存在不同的问题。数字化变电站的运行主要以光纤为主,实现了电磁兼容的问题,进一步实现了高低系统的电气隔离,与传统变电站相比,减少了设备的维修与投入的人力和实践,将成本缩小到最低化。自动化技术在数字化变电站中的应用以光纤或者网线取代了传统的二次回路线路,降低了变电站运行的复杂性,在原有程度上提高了系统运行的稳定性。
1.2实现信息共享
自动化技术在数字化变电站当中的应用让变电站从计量到监控都实现了网络电流信息、电压信息和变电站的运行状态等信息同一网络接收。变电站的控制信息不再需要信息收集和执行。自动化技术在数字化变电站的应用可以更好的实现信息共享,在原有基础上提升了变电站系统的可操作性,也降低了成本。
1.3有利于供电质量的提高
电气自动化技术中自动电压控制功能,将电子通信技术、计算机技术、信号处理技术等应用于变电站中,不仅能够将远距离传输过程中所消耗的电能降至最低,而且还能有效提高电压的合格率,保证变电站中各种设备安全可靠的运行,从而也提高了变电站的供电质量。
1.4有助于经济效益的提高
变电站所应用的电气自动化系统均采用了现代较为先进的科学技术,如计算机技术、通信技术、信号处理技术等,由此实现了数据信息互相传输与共享,且加之硬件电路采用了集成电路,其最大的优势体现在功能强大、结构紧凑、体积较小,比较节省空间,这就大大减小了变电站所占的面积。而且微处理芯片与集成电路相对来讲在价格上比较便宜,这就在很大程度上减少了变电站的前期投资,从而为前期建立变电站节省了经济上的支出,有效降低了整个电力系统的资金投入,使经济效益得以提高。
2电气工程及其自动化技术在变电站中的应用
2.1远程控制
自动化控制系统可对现场的开关柜实现远程控制,具体包含以下几个方面的内容。对自动化控制系统中的断路器分、合操作远程控制。同时,还可以对补偿电容器投、切远程控制,对保护操作远程管控。基于操作画面的遥控控制,可以基于系统具备的校正功能,对遥控操作指令予以复核以及及时的纠正,以此来保证遥控操作安全可靠。在遥控操作前,自动化控制系统会对遥控条件自动检查,符合条件时方可在其右上方输入操作代码或者指令,此时界面显示“确定”,按下该按钮才能进行后续操作。在输入监管人员对应操作指令以及代码并正确后,界面上就会显示“确定”,此时才能进行后续操作。该按钮按下以后,界面上会有“合闸”以及“分闸”等按钮,根据操作指令对其进行操作。若“取消”按钮按下以后,可取消正在进行的操作。
2.2集中处理数据信息
变电站的数字化网络框架当前为集中又分散的结构,这个结构的运算核心就是运行工EC6185。对于标准的站控层设备,还需要标准的间隔层和过程层来合并单元,以便及时准确的执行通信的共享。在变电站中针对220伏以及110伏的高压进出线就可以运行工EC6185。对于一些中低压单元,由于基本的采用室内开关矩形式,这种模式会将通信网络进行统一,设备和站控层之间的通信交流十分顺畅,数据化模式更加简便,数字网络化的远程操控也会变得更加简单。自动化系统可以将插件本身的自行诊断功能移到调度中心。系统的装置本身应该及时自我检查,确保变电站系统的维护和维修,每一个系统的运行设备都要实时检查,只有这样才能够快速有效地查找运行装置所存在的缺陷和故障,有效提示故障的位置。
2.3应用于监控系统
随着科学技术的不断发展,计算机自动监控等技术的优势更加凸显出来,在各大变电站的应用中也都得到了普遍的认可。计算机监控系统的监控范围很广,且无须人工操作就可以对变电站内的通信设备以及信号进行实时监控,而且还能够监控变电站内的UPS及直流系统,同时可以随时调节无功补偿装置。实现无人操作或减少人工值班是计算机监控系统在变电站中应用的主要目的,因此该系统在功能设计上较为先进,通常以分层设计为原则,所谓的“层”包括功能层、间隔层、控制层、集控中心,其中前三层在监控范围上可以根据实际所需进行调节。在变电站应用电气自动化技术过程中,为保证计算机监控系统能够充分发挥其优势和作用,要尽量简化对外围设备的设置,从而促进变电站计算机系统控制水平的提高。
2.4设计结构的应用
随着计算机技术的不断革新和发展,只有分散式的结构设计才是设计的重中之重。在分散式的结构设计之中,变电站的输入和输出都是将零件应用于开关柜当中。因为技术先进和完善,在分散式结构中加大了技术的力度和应用频率,让变电站的自动控制更加完善。对于分散式结构的自动化控制系统,将采集、处理和遥控等命令集中在现场的每一个部件之上,工作的部件将信息从自身输入到计算机当中,变电站的工作也随之被控制,这种设计的方式非常合理简便,大大降低了检修工作的难度,遇到问题的同时可以尽快解决问题,使变电站运行的安全性和稳定性更高。
2.5继电保护
变电站正常供电过程中,电力保护设备处在额定状态下,该系统仪器仪表和传感器等均正常运行。继电保护设备通过实时监控即可确保继电设备能够正常的运行,一旦电力系统发生供电故障问题,比如电气设备故障、输电电缆短路等,必然会影响电力系统的运行。在电气设备调试过程中,应当与“三遥”系统同时调试,这有利于尽快找寻问题所在,并及时采取妥善的处理措施。继电保护过程中,技术人员应当专业巡视,对关键点进行着重监测,定期对系统运行情况进行调整,以此来确保变电站继电保护系统的正常运行。
2.6人机联系与系统安全管理
变电站操作人员的全部工作均需借助计算机来实现,实践中根据实际需求对画面缩放和显示,并且该系统支持一机双屏显示功能,可显示多方面的图像信息,并对其进行同时观看和随时移动。自动化系统还具有安全管理功能,软件系统的安全保护功能非常的强大,其可根据用户的具体类型,如管理、维护以及基础用户等人员的身份对其权限予以限制。操作人员输入的口令如果正确,则可进入系统,以此来保证自动化控制系统的安全可靠性。
3结论
随着时代与科技的发展,电力系统中开始越来越普遍地应用电气自动化控制技术。电气自动化控制技术会如我国的科技一样,向着更加高水平、更加多元化的技术方向发展,在未来的电气自动化控制技术之中,还将纳入信息通信技术、
多媒体信息技术等先进的科学技术。将电气自动化技术应用于变电站中,不仅能提高电气设备运行的安全性、可靠性,还能够提高供电质量,减少变电站的前期投资,提高了经济效益。为保证电气自动化技术的优越性得到最大的发挥,要不断改进和完善现有的技术,研究和开发新技术,从而满足现代高科技发展对变电站高效运行的需求。
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