变电站电气一次设备智能化问题的研究

郑东东　范旭（国网内蒙古东部电力有限公司，内蒙古呼和浩特　010000）



变电站电气一次设备智能化问题的研究

郑东东范旭
（国网内蒙古东部电力有限公司，内蒙古呼和浩特010000）

【摘 要】变电站电气一次设备是电力系统的基础组成部分，直接参与电力生产、传输以及分配等，常见的电气一次设备包括各类开关、母线、电力线缆、断路器、发电机等。近年来，随着计算机技术在电力行业中的应用，智能电力系统已经成为电力行业的主流趋势，智能电力系统可以有效控制电力系统维护成本，提高电力管理维护效率。变电站电气一次设备的智能化是电力系统智能化的重要环节，直接关系智能电力系统的推广。本文将深入研究我国变电站电气一次设备的途径，并提出配套的管理制度。

【关键词】变电站电气一次设备智能化

智能电力系统是各种新型技术与电力技术的完美结合，需要将管理技术、信息技术、控制技术、传感技术等综合应用于电力设备中，从而实现电力系统各个模块直接的通信互动。一方面，智能电力系统可以实现最优化分配方案，提高电能使用效率，比如现在已经在使用的低压智能配电系统；另一方面，智能电力系统降低了电力管理维护成本，可以快速定位故障。智能电力系统符合我国可持续性经济发展模式，变电站电气一次设备智能化是电力系统智能化的必要途径，要求变电站电气一次设备之间可以无缝连接，最终建立完善高效的电力系统。

1　智能化途径

智能电力系统的概念就是通过技术革新传统电力系统，实现电力系统的智能化，但电力系统智能化并非目的，而是提高电力行业竞争力的手段。智能电力系统将数据采集、信息处理、自动控制等功能进行有效集成，智能电网实际上包括智能执行单元以及智能控制单元，而变电站电气一次设备就属于智能执行单元。变电站电气一次设备主要包括开关、线路、互感器等，变电站电气一次设备智能化的途径有两条：一是在传统变电站电气一次设备基础上进行改造，集成智能控制系统，从而实现智能化；二是直接对变电站电气一次设备进行智能化设计，生产制造出的产品本身就具备相应的智能化功能，包括数据采集、信息通信、故障诊断等。下面将重点分析变电站电气一次设备的智能化设计，并结合实例进行探究。

（1）变压器，影响变压器工作的因素有很多，包括水分、接地电流、负载、油温、环境湿度、油色谱等，因此智能化变压器必须具备在线监测功能，实时监测上述影响因素。

（2）开关设备，变电站电气一次设备中的开关设备是电力系统的主要控制设备，但微水、泄露等问题都可能影响开关设备的正常工作，因此，开关设备的在线监测功能必须可以实时监测微水、泄露、压力、湿度等参数。

（3）避雷针，智能化避雷针可以在线监测经过避雷针的全电流、阻性电流等，除此之外，智能化避雷针可以与管理控制系统进行通信。

（4）电容型设备，电容型设备是采用电容绝缘结构的一类设备，常见的电容型设备包括电容式电压互感器、耦合电容器、电容型套管等，电容型设备在电力系统中应用十分广泛，数量超过变电站设备总量的一半，智能化电容型设备的主要监测项目包括电容量、三相不平衡电流以及介质耗损等。

（5）电缆，智能化电缆是通过在线监测设备，监测电力电缆中的介质耗损、局部放电、直流分量等参数，实时掌握电缆的绝缘性能。

（6）互感器，智能化互感器与传统互感器的最大区别在于输出信号的差异，智能化互感器的输出信号是数字信号，电磁互感器则是模拟信号，智能化互感器可以利用光电技术监测电压与电力等，可以有效消除铁磁谐振、磁饱和等造成的干扰。

2　智能化管理

与智能化变电站电气一次设备配套的是智能化管理模式，传统管理模式已经不适合智能化变电站电气一次设备的管理，难以发挥出智能电力系统的优势，下面主要从设备检修维护模式以及日常管理模式进行探究。

2.1检修维护智能化

变电站电气一次设备智能化的目的就是为了减少人力成本，最大限度提高设备自动控制能力，智能化变电站电气一次设备可以为设备维护管理人员提供有效的维护途径，方便管理人员实时掌控设备的运行情况。智能化变电站电气一次设备的检修维护不同于传统管理模式，智能化检修维护采取了主动模式，控制系统分析智能化变电站电气一次设备提供的数据，挖掘数据中的有用数据，再对数据进行分析，从现有数据中发现可能出现的安全隐患。除此之外，智能化变电站电气一次设备可能通过专家库进行智能对比，具备一定自动诊断检修能力，智能化变电站电气一次设备可以对数据进行存储没，方便今后查询参考。

2.2全过程智能化管理

全过程智能化管理是针对智能化电力系统的新型管理模式，对所用使用中的变电站电气一次设备进行监控。全过程智能化管理模式的核心是提高设备可靠性，通过提高设备可靠性与稳定性，最大限度减少设备故障率。变电站电气一次设备的全过程智能化管理包括了资产与设备管理的双重定义，涵盖了设备采购、安装、运行、维修、报废等一系列过程，实现系统闭环控制管理，同时完善资产与过程管理方案，实现设备使用寿命内的利用率最大化与效益最大化，最大限度提高电力系统的工作效率，降低设备管理成本。

3　结语

变电站电气一次设备是直接参与电力生产的设备，同时关系到智能电力系统的全局。变电站电气一次设备智能化是一个十分复杂的系统工程，涉及多个学科理论，包括传感技术、网络信息通信技术、信号处理技术等，变电站电气一次设备智能化不同于变电站电气二次设备，变电站电气二次设备本身就是控制设备，随着控制技术的发展，变电站电气二次设备已经实现数字智能化。但变电站电气一次设备涉及到电能信号的转化，因此变电站电气一次设备智能化的难度较高，必须将多种技术应用于变电站电气一次设备智能化，提高变电站电气一次设备的稳定性与可靠性。本文从典型变电站电气一次设备智能化以及智能化管理等方面进行分析，详细阐述了变电站电气一次设备智能化的有效途径，希望本文的研究有利于我国智能电力系统的快速发展。

参考文献：

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