电工技术・理论与实践 浅谈智能化变电站的功能与应用 甘天文 水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院，新疆乌鲁木齐８３００００ 摘要：智能变电站就是电力和计算机技术的紧密结合，并且将大量的现代化信息管理技术融入到电力输变技术中，这代 表着变电站的管理工作，已经开始朝着数字化、智能化的趋势进行发展。本文主要对智能化变电站的功能与应用进行了分析。 关键词：智能变电站；在线监测：顺序控制 中图分类号：ＴＭ７６；ＴＭ６３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２．１３８８（２０１５）０６．０２０１．０１ 随着电力工程建设步伐的不断加快，电网结构变得日趋 复杂，规模和容量也在不断扩大，智能化变电站是采用先进、 可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、 通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信 息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能的变电 站。 １智能化变电站具有的功能 变电站所具有的第一个功能就是在线监测评估功能，这 种在线监测评估系统的形成主要是通过工控机及系统集成 软件，对各状态在线监控装置的动态参数进行集成，从而建 立变电站设备的状态综合数据库，这样就能够实现对智能变 电站的设备状态进行初步诊断，最终形成了供电设备在线监 测评估系统。 １．１ １ １ＯｋＶ侧Ｇｌｓ状态在线监测评估 ＳＦ６气体全封闭组合电器（ＧＩＳ）将变电站中除变压器以 外的所有电气设备全部封装在接地的金属外壳内，并在壳内 充以ＳＦ６气体作为绝缘介质。由于ＧＩＳ的全封闭金属外壳， 使得运行维护不能采用常规的方法进行，为了及时发现并消 除故障隐患，避免重大事故发生，对ＧＩＳ实现在线状态监测 就显得尤为重要。 １．２开关柜在线监测评估 开关柜一般由高压断路器、负荷开关、接触器、高压熔 断器、隔离开关、接地开关、互感器，控制、测量、保护、 调节装置，以及内部连接件、附件、外壳和支持件等组成， 担负着控制、保护的双重功能。 开关柜智能化在线监测系统的监测项目主要有以下几 个方面：第一，断路器的实际运行状态：即开关量的采集， 判断断路器当前是分闸还合闸。第二，机械振动信号：提取 机械振动信号，分析信号的特征量，用于判别故障是否出现， 找出故障源。第三，绝缘监测：用于判断开关柜的绝缘特性。 第四，开断电流：用于计算真空断路器的电寿命。 １．３变压器在线监测 变压器是供电系统中非常重要而且昂贵的设备，变压器 实施安全在线监测可以实时地监视变压器的状况，及时地采 集故障前兆信息，通过故障诊断技术，判断变压器可能会发 生的故障，提前采取措施，避免重大事故的发生。 通过故障模式分析，变压器及其有载开关是在线监测的 重点。变压器在线监测项目主要有以下四种，第一种项目是 油中气体测量与分析，第二种监测项目是局部放电测量，第 三种监测项目是有载开关的触头磨损，最后一种监测项目是 机械和电气回路的完整性测量。 ２顺序控制功能 ２．１主要任务 顺序控制的主要任务是通过操控系统预先设定和程序 对煤矿供电系统的设备进行系列化操作。 ２．２操作与注意事项 煤矿供电系统实现顺序控制是煤矿自动化系统发展的 必然趋势。煤矿供电系统中的电气设备具有运行、热备用、 冷备用和检修四种状态。顺序控制就是从一种状态到另一个 状态，实现四种状态中两两之间的互相转换。顺序操作的功 能全部于煤矿供电系统操控系统和通信及测控装置实现，测 控装置接收操控系统发来的命令后，按照目的操作任务指令 自动完成生成一系列的操作步骤，每一步操作前检查上一步 操作的完成情况，同时检测当前操作是否符合电气闭锁条 件，保证顺序控制只能从当前状态向目标状态进行。在进行 顺序控制的时候，对于每一步的执行都要保证操作前的条件 是满足操作条件的，操作后设备一定能够保证其到位，对于 每一步的操作，都必须要在条件满足的情况下才能发出控制 命令。在进行下一个步骤的操作之前，必须要保证当前的操 作已经成功，并且操作的设备都已经到位了才能进行。 ３防误闭锁功能 防误闭锁的主要任务是防止误操作和对开关设备进行 相应的闭锁。 ． 在进行智能化变电站相应的操作过程中，之所以会导致 操作失误，主要由以下三个方面的原因造成的，这三个方面 的因素分别是运行的值班员、进行检修的人员及其他人员的 操作失误所造成的。对于运行人员的误操作，主要包括对隔 离开关和断路器进行误拉、误合操作。 煤矿供电系统中需要强制闭锁的一次设备主要有断路 器、自动刀闸、隔离开关、接地刀闸（临时接地线）、网门 等，防误操作闭锁主要通过判断与要操作的刀闸、接地刀闸 相关的设备的状态来确定所要进行的操作是否违反“五防”， 若违反“五防”的规定，则闭锁要操作的设备。 ４结论 （１）供电系统全部数据信息数字化、标准化，数据的 高效利用和充分共享，提高了设备运行的可靠性，降低了维 护费用。 （２）实现了系统故障的准确、快速处理，故障切除时 间小于５０ｍｓ，保证了故障隔离与恢复的快速性，减少了停电 范围和供电恢复的时间，极大保证了供电的可靠性。 （３）提高了设备管理的效率，也提高了设备的可靠性 和抗灾能力，有效避免了事后检修造成设备的重大破坏。 ５结束语 对于智能化变电站来说，其相应的高应用功能的完善还 需要较长时间来进行，智能变电站的功能将会随着智能化变 电站技术的不断发展和智能电网建设的不断推进而逐步走 向成熟。变电站作为煤矿生产运行的动力来源，高质量的可 靠供电为煤矿实现安全生产，提高经济效益提供了重要保 障。 参考文献 ［１］Ｑ／ＧＤＷＺ４１０—２０１０，高压设备智能化技术导则［ｓ］．２０１０． ［２］王文政．智能化变电站自动化系统通信网络实现方式探 讨［Ｊ］．供用电，２０１１（６）． ［３］冯业锋．变电站智能化改造若干关键技术研究与应用［Ｄ］． 山东理工大学，２０１２． ２０１５年６月下２０１