110kV总降压变电站综合自动化系统的应用探析

梅陵生

安徽铜陵有色金属集团股份有限公司冬瓜山铜矿动力车间，安徽铜陵 244000

0 引言

随着对变电站供电要求的逐步提升，变电站的综合自动化系统也受到了很大的关注。110kV 总降压变电站既是一个变电站，又是全工厂电力系统的调配中心，需要对下级各个车间的变电运行进行监控。与此同时，作为一个子站，它还要将运行的信息传达给上级的调度中心，并受上级中心的控制。下面就让我们将研究与变电站综合自动化系统有关内容，来浅析一下110kV 总降压变电站综合自动化系统的应用。

1 110kV 变电站的发展过程

110kV 变电站是在60 年代才开始逐步走进普通的地级市的，由于当时的电力投资较少，电量负荷水平低，电网结构单一，在100kV 变电站的基础上，大部分城市还用35kV 变电站作为辅助构筑高压输电的网络。随着我国经济的快速发展，电力事业也得到了很大的进步，这时期的110kv 变电站电气设备基本采取户外敞开式安装。此外，变电站的主线也比较复杂，这种变电站模式设备多，占地面积大，安全性也低，有许多缺陷。在进入90 年代中期之后，电力紧张的形式得到一定缓解，这时的110kV 电气设备上出现了COMPASS，GIS 等设备，设备户外敞开式的布置也转为半户内或全户内的布置方式。新技术设备的引进，使得这时期的110kV 变电站主线变得简单，主变容量也大大的增加。除此之外，变电站的自动化程度也不断提高，可以实现无人值班的功能。这也是现在的100kV 变电站的情况，占地面积小，日常工作量小，自动化，安全可靠，受到人们的一致认可。

1.1 变电站电气接线设计应用

电气接线是变电站主要核心设计之一，主接线接入综合自动化系统方式的经济性和可靠性决定了变电站运行的经济效益和安全性。在大多的大中型工厂里，110kv 变电站一般为终端变电站，接近负荷中心。我们介绍两种变电站电气接线的设计方案。方案一，如图2-1（a）显示，只装一台主变压器的总降压变电站主接线，通常采用一次侧没有母线，二次侧有单母线的主接线。这个设计一次侧用高压断路器为主开关，有着经济且简单的优势，但供电的可靠性一般，适用于三级的负荷工厂。

第二种方案，见下图2-1（b），则装两台变压器，为内桥式的总降压变电站主线。如图所示，一次侧的QF10 高压断路器连接在两路电源之间，像是一座桥一样。并在线路断路器QF12 和QF11 的内侧，离变压器比较近，所以称其为桥接式连接。这个方案的供电较之第一种供电可靠性更强，运行的灵活性很好，适用一，二级负荷工厂。在WL1 线路发生故障或停电时，只要断开断路器QF11，两侧QS 合并，QF10 投入使用，就可以恢复WL2 对变压器的供电。所以这种桥接式的连线设计还可用于故障频发或常断电，变电站变压器不经常更换的的工厂，有较强的适应性。

1.2 变电站电压无功自动化应用研究

我国的变电站电压无功自动化调节一般采用分区控制原理，控制设备为补偿电容组和调压变压器，然后用九分式的调节方式。对于变电站的无功和电压自动控制，一般使用自动调节自动控制无功设备和自动调节变压器的容量来达到，目前主要有分散控制，集中控制，关联分散控制三种自动化控制方案。所谓的分散控制就是各个变电站根据自己当地的情况，自动调整变压器位置和无功设备，用以控制该地区的无功功率和电压都在规定范围之内。实现地区供电的优化，提高供电范围的用电质量，降低变压器的损耗。集中化控制，顾名思义就是由调度中心对各个不同的变电站采取一体化的统一控制。这种方案理论上可以维持控制整体电压的稳定和正常，提高系统运行的经济性和可靠性。但这种方式对调度中心有很高的要求，需要系统的完全透明性，并配备无功优化控制软件，各个变电站最好拥有智能执行单元来配合调度中心。至于关联分散控制，就是在电力系统运行的时候，由各个变电站的分散控制设备进行自动调控，定值和调整范围根据系统的经济性和安全性事先就计算调整好，在系统负荷过大或紧急的情况下可以由调控中心对其进行直接控制，防治事故的扩散，满足自动化运行的新要求。这个方法的优点在于当系统正常运作时，各个控制器可以自动执行隶属变电站的无功，电压调控，可以分散控制，分散责任，在紧急情况下，还可保证系统的安全，可靠性。

1.3 综合自动化系统的自动检测

110kV 总降压变电站综合自动化系统自检技术是对装置内部各个元件进行检测，看是否有损坏故障等问题。要求其设计方案合理，保证当元件损坏时装备不发生移动，且要发出警报信号，保证及时的对设备进行修理，这就是自检的目的。主要有对CPU，数据采集系统的检测。除此之外还可以对运行的设备进行监控，保证系统的正常运行。通过自动化系统的自检与监测功能，可以保证系统的安全运行，即使在故障情况下也可以尽快恢复。

2 结论

110kV 总降压变电站综合自动化系统运用了当前先进的电子技术，计算机技术，通信技术及信息处理技术，针对过去变电站不安全，不可靠等缺点，实现了对变电站二次设备功能的重新优化组合。是一种可对变电站设备运行进行监控，检测故障，协调的综合自动化系统，大大的提高了系统的可靠性和经济性，对变电站有着深远的意义。

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