500kV变电站智能化改造的关键技术

500kV变电站智能化改造的关键技术

郭冬雨

国网内蒙古东部电力有限公司兴安供电公司 内蒙古 兴安盟 137400

摘要：随着我国经济的迅速发展，我国的电网技术也得到了大幅度的提高。本文介绍了变电站智能化改造的关键技术以及完工的方案，包括一些主要使用的器件以及技术，这些关键的技术也在500kV变电站智能化改造工程中得到了验证。

关键词：500kV变电站；智能化改造；关键技术

1 500kv变电站智能化改造的必要性

500kv的变电站与其它的变电站存在一些区别，它是枢纽变电站。目前在我国，500kv的变电站虽然已经被广泛列为监控系统和信息化的继电保护设备中，但是依据其目前的运行过程看，还存在一些影响较大的问题。这些问题主要表现在变电站的系统、实践中的操作性能以及安装调试过程。变电站系统中存在大量信息不融合的现象，使得变电站的稳定运行受到了较大的冲击；在变电站的实际运行过程中，操作性能较差，不利于提高变电站的工作效率；由于在安装调试的过程中具有一定的复杂性，不仅增加了工作人员的工作载荷，同时对于整个变电站的安全运行也造成了较大的威胁。

基于以上变电站在运行过程中存在的一些比较严重的问题可以得出，加快变电站的智能化改造是必要的。首先，随着科学技术与信息技术不断融合，使得现代技术得到了快速的发展，这为实现变电站的智能化改造提供了技术支撑。其次，智能化是通信事业发展的目标，实现500kv变电站的智能化改造是顺应行业智能化发展的潮流，具有一定的进步意义。综上，加强500kv变电站的智能化改造是必要的。

2 变电站智能化改造的基本原则

变电站智能化改造应当遵循相关国家及行业标准。按照相关标准《变电站智能化技术原则》，在进行变电站智能化改造时，应当具有设备的寿命周期意识，对变电站设备进行实际考察后，根据不同设备的寿命周期，有重点地对变电站设备进行更新与改造，不该为进行变电站智能化改造而出现大范围破坏性更新现象。变电站智能化改造及其优化设计应当遵循节约资源的原则，对原有变电站设备进行优化改造，并在改造工程中向典型智能化变电站靠拢，使不同地区的变电站在结构上具有相似性，在功能上具有兼容性。对变电站的智能化改造还应当具有前瞻性，改造方案应当应用先进的技术，保证改造过后的变电站不会在短时间内被技术潮流所淘汰。变电站智能化改造不是简单地对原有零件的替换，而是在考虑宏观局面的情况下全面考察变电系统的规划、设计、施工、应用、维护等全过程，再选择相应的技术，并对改造成本进行优化处理的系统工程。因此，对变电站的智能化改造应当遵循国家、行业的相关标准，有的放矢地进行。

3 500KV变电站智能化改造关键技术及方案

3.1 智能化改造的方案需求

1）构建标准统一的通讯系统网络化平台，实现变电站规模上的统一和标准上的统一。

2）采用新型智能化设备，实现主设备的智能化。安装在线监测装置，对变压器、高压断路器进行实时监控，安装35KV智能组合开关。

3）实现智能化的运行巡视系统，对电子围栏、门禁等进行实时监控，保障变电站可在无人监控的状态下安全运行。

3.2 500KV变电站智能化改造的关键技术

1）主设备的智能化

随着电子技术的不断发展，500KV变电站的智能化改造就是要对主设备进行智能化和自动化的改造。这就涉及到变压器、开关设备等的改造，确保主设备的控制精准性。

对于变压器智能组件进行改造，首先要做到冷却器的智能控制。依据变压器负荷、油温等各方面的因素对风扇、油泵等设备进行智能化控制监测，减少资源消耗，实现远程控制。其次还要做到对多种状态量的实时同步监控。其中包括对局部放电监测、微水监测、油温监测、开关监测、冷却单元监测、等。再次还要对变压器的过载能力进行精准评估。结合实际情况，建立变压器负荷动态智能监测系统。最后还应当对变压器的使用寿命进行预测评估。

对于开关设备的智能化改造，首先应当实现终端一体化技术。对断路器气室微水，密度，湿度，温度，压力等参数进行实时监测，还要对断路器的跳闸速度、跳闸时间、跳圈电流、合圈电流、储能电机电流进行监测。

同时，还要实现系统运行自动化。为了保障智能化变电站的正常运行，自动化系统应当采取两套系统同时交叉使用的方式。由于新建系统与原有系统之间可能存在差异，为了避免在运行过程中产生冲突，在进行系统自动化建设是应当尽量按照新建系统的标准要求进行建设，在新设备安装的过程中应当尽量减少停电时间，保证新建系统与原有系统之间可以进行跨越间隔的连接，完成建设后投入使用，实现平滑过度。

2）辅助功能的智能化

辅助功能的智能化主要是指在500KV变电站智能改造的过程中严格按照智能化标准，建立智能化的巡视体系，采用同步监测技术，加强保护装置的自我防御功能，实现对工况信息监测、微水监测、油温监测等的同步监测。并通过对实际情况的了解以及设备老化程度的测量，对变电站设备的过载能力以及剩余使用寿命进行精准评估，以便了解系统内各种设备的工作性及损坏程度，保障智能化设备的健康运行。除此之外，还应当对变电站运行系统状况进行监测，保证运行安全。在此基础上，充分利用现代通信技术、信息技术、网络技术等，为变电站智能化改造提供技术支持。

3）远动系统的智能化

远动系统保障了远方的调度监控功能的有效实施，在进行智能化改造的过程中，建立新的远动系统，将原有远动系统与之连接，新建立的远动系统应当与原有的远动系统保持对立关系，在进行数据上传时，采取分别上传的方式。最后再进行整理，将全部信息汇聚到新建远动系统，统一由新建远动系统向远方传送信息。

4）信息平台的一体化

信息平台一体化为各高级子系统实现了统一标准调度，不仅有助于变电站实行智能化信息共享，还大大拓宽了信息资源的服务区域。一体化的信息平台包含数据存储和读档功能，可以实现文件存储及调用服务，具有标准化的通信接口，可以满足数据传输服务。同时，通过与现代通信技术、信息技术进行结合，在这一平台上，还可以进行远程操作监控，为智能化的实施提供保障。虽然，目前信息一体化仍存在争议，在实际应用的过程中仍然存在问题，但信息平台一体化无疑是支持各类高级应用的有效办法。

5）应用功能的智能化

对于500KV的变电站智能化改造来说，不仅对变电站应用设备有所规范，同时也对变电站电路等提出了更高的要求。应用功能的智能化是指通过智能化的配件、设备、传感器等安装组合，建立现代化操作的只能变电站。以电源开关智能化为例，对变电站通信实行分层次建设，采用开关设备组建技术，通过专用光缆和电缆设备与开关设备组建连接，来实现对开关的实时监测，例如对绝缘特性监测、断路气室微水、密度、压力、温度等的监测以及应急保护等功能。

6）变压器智能组件技术

所谓智能组件，就是可以同步实现分散、内置、外置、集成等组合的多功能设备。智能组件改变了电力系统传统界面和保护配置的原则，将智能组件作为500KV变电站智能化改造的关键性设备，可以有效的对变压器设备情况进行信息采集和应急处理，通常采用主智能电子设备与子智能电子设备进行信息采集。由主LED负责对监测数据进行故障诊断和状况评估，子LED的主要任务则是对传感单元上的监测数据进行采集、初步判断、整合汇总及简单处理。变压器智能组件可以实现冷却器智能控制。通过对多方面因素的参考，对设备进行智能操控，不仅可以降低不必要的能源消耗，还在一定程度上提高了控制的效率。

结语

总而言之，在500kV变电站智能化施工的过程中，往往会遇到很多问题，因此，需要对其中的关键技术进行研究和分析，并采取相应的措施解决问题，才能保证工程的顺利实施，从而提高智能变电站的安全性。

参考文献

[1]刘润嵩.变电站运行设备发热及应对措施[J].科技经济导刊,2017

[2]熊泳璇,吴鑫.500kV智能变电站运行与维护管理模式研究[J].科技创新与应用,2015