智能变电站一次设备智能化分析和展望论文_司致远

(国网经济技术研究院有限公司徐州勘测设计中心 江苏 徐州 221005)

摘要:变电站是电力系统的重要组成部分,对电力系统的服务功能和安全性都会造成很大的影响。而智能变电站一次设备的智能化是智能变电站的基础。结合有关的智能化技术,完成对一次设备的监控、管理和控制等,对智能变电站一次设备进行综合管理,有助于提高一次设备的功能性和稳定性。

关键词:智能变电站;一次设备;智能化

1智能变电站一次设备智能化

一次设备智能化可以自动完成相关检测工作,通过检测能判断及分析设备有无故障问题及安全隐患,而且会形成故障分析报告,可为后期一次设备检修及维护等工作提供更多的资料。智能变电站中常见的一次设备包括变压器、开关设备、避雷器、电子式互感器以及电容型设备等,下面就对一次设备的智能化问题进行分析。

1.1变压器的智能化

变压器的智能化主要包括油色谱、套管末屏绝缘、局放、微水、接地电流、负荷、油温、环境温度及环境湿度的在线监测,实现对变压器油中溶解气体,油中微量水分,绕组局部放电,套管的介质损耗、电容量(电容型套管),本体及铁芯接地电流、负荷—温度变化情况、油位、油温、冷却器状态等的在线监测功能。油色谱在线监测可通过色谱法在线检测变压器油中溶解气体,实时反映变压器内部的过热和放电类型。微水在线检测可以检测油中水分含量,实时反映变压器油路或本体渗油、水冷却器的内部渗漏情况。局部放电在线监测可以检测变压器内部各种放电缺陷。

1.2开关设备智能化

开关设备是变电站中的重要一次设备,涉及的内容很广泛,开关设备的智能化也就是断路器的智能化,可以综合监测泄漏、密度和压力等,一旦相关数值超出临界值,智能开关可以自动的完成对线路的切换,并发出相关报警信息。

1.3避雷器的智能化

避雷器在线监测实现了避雷器的全电流、阻性电流和计数器动作次数的在线监测功能。虽然大部分传统变电站已安装避雷器在线监视仪,但是避雷器的智能化还需具备与管理系统的通讯功能。

1.4电子式互感器

互感器同样是变电站中的关键部分,电子式互感器不同于传统互感器,可以有效的将数字信号进行输出,而且具备安全性高和功能性强的特点。而且,电子式互感器是智能变电站中不可缺少的重要部分,可以满足智能变电站的基本需求。

1.5电缆智能化

电缆的智能化能够有效完成对电力电缆的基本运行参数进行测定,而且不间断的测量自耗因素、线损、局部放电等参数。

1.6电子式互感器智能化

电子式互感器对电磁互感器带来的弊端进行了弥补,工作原理见图1。主要具有如下优势:电子式互感器应用光电子技术及光纤传感技术对电力系统电压及电流进行测量;绝缘结构简单,内部不含铁芯,在使用过程中不会出现磁饱和及铁磁谐振等情况;暂态响应范围及频率响应范围大,测量精度高,工作人员可通过测量结果掌握一次设备或电力系统的实际运行情况;通过光纤实现高压侧和低压侧连接的目标,光纤绝缘性好,可使高压回路和二次回路处于完全隔离的状态,能对开路及短路等现象进行有效规避;重量轻,体积小,安装过程比较简便;能以数字量的形式输出相关数据,能最大程度地保证数据的完整性和真实性。

图1电子式互感器工作原理

2状态检修及智能深化

电气一次设备智能化是以及时掌握设备的运行状态为目的,因此有利于运维人员及时掌握设备情况,比以往更便于开展状态检修工作,其在线监测项目如表1所示。对传统变电站电气一次设备进行智能化改造,利用智能化电气一次设备提供的海量状态数据,通过设备状态数据服务器,对数据进行分析、筛选和利用,实现电气一次设备整站数据的汇拢、筛选、判断以及解析。增设实时监测和数据采集功能,建立设备对比信息专家库,使管理系统能通过实时监测的数据,与自身故障的典型特征和专家库进行智能对比,以强化管理系统的分析能力,使信息管理系统具备自诊断能力,实现设备的缺陷自判自报,并实现管理系统具有设备的可靠程度、故障风险程度、寿命曲线等的评估能力,为发电站整体运行实时提供可靠性数据,同时也能为电网智能调度提供数据依据,以实现电网优化调控,降低安全风险,提高运行可靠性。

表1电气一次设备在线监测项目表

3智能变电站一次设备智能化的展望

智能化一次设备的发展极大的推动了智能化变电站的建设质量,是推动智能化变电站发展的基础,而且随着相关技术的进步与完善,为智能变电站一次设备的智能化提供基础,实现了智能变电站的全面展开。检修智能化的实现可以有效提升变电站运行的安全性及稳定性,因此,电力企业需要在对此方面的内容进行更深入的分析。智能变电站中的一次设备在运行过程中会产生相应的数据和信息,合理收集及分析运行中的数据和信息,即可对一次设备是否存在故障问题进行准确判断,为了实现上述目标,电力企业需要在变电站平台上对智能化检修系统、信息处理系统以及信息专家数据库等进行合理构建。通过以上系统的构建可以自动对一次设备运行及有无故障等情况进行监测,在出现故障问题后会在第一时间发出警报,检修人员可以尽快赶至现场进行相应的处理,进而将故障带来的影响降至最低,为智能变电站中一次设备运行安全性及可靠性的提升提供更多的保障。

4结语

总而言之,智能变电站可以为电力系统运行安全提供更多的保障,通过对智能变电站中变压器智能化、开关设备智能化、避雷器智能化及电子式互感器等进行分析,并且对智能变电站一次设备的智能化进行展望,希望电力企业可根据当前电力系统运行情况及所在地区电能需求量等,对现有一次设备进行不断的调整和创新,以提升其智能化水平,保证电力系统安全运行。

参考文献:

[1]张维,陈磊.智能变电站一次设备智能化[J].经营管理者,2011(23):428-429.

[2]宋友文.智能变电站一次设备智能化技术探讨[J].中国电力教育,2012(2):154-155.

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[4]梁业青.智能变电站一次设备智能化的探讨和展望[J].科技广场,2014(2):79-83.

作者介绍:

司致远(1987.2-);男;河南省长垣县;汉族;硕士研究生;工程师;变电站电气一次设计;国网经济技术研究院有限公司徐州勘测设计中心。

论文作者:司致远

论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期

论文发表时间:2019/4/1

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