110kV智能化变电站电气系统关键技术与设计要点分析
刘宁宁
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刘宁宁,. 110kV智能化变电站电气系统关键技术与设计要点分析[J]. 中国电力技术,2024.11. DOI:10.12721/ccn.2024.159856.
摘要:
110KV智能化变电站电气系统构建有着诸多难点和技术,这要求在构建之前相关工作人员必须对关键技术及设计要点进行深入研究,这样才能确保电气系统发挥出稳定性能,保障智能化变电站稳定运行。本文阐述了110KV智能化变电站系统,并分析了电气系统关键技术和设计要点,希望能为相关从业者开展工作提供一定的理论依据。
关键词: 110KV智能化变电站;电气系统;技术;设计
DOI:10.12721/ccn.2024.159856
基金资助:

前言:能源是社会发展的重要影响因素,一旦无法及时、高质量的供能,社会生产就会受到影响。电力是目前最为重要的能源之一,我国无论是工业生产、居民生活都离不开电力,一旦出现停电、供电不稳等问题,就会导致生产停滞,甚至可能会导致设备损坏、居民生活受到影响,从而引发社会矛盾。因此,为了保障用电安全和用电质量,就需要建设大量电力基础设施,110KV智能化变电站是建立智能化电网的重要基础设施,关乎我国电网发展,只有明确其技术和设计要点,才能提升110KV智能化变电站建设质量,保障我国电力供应质量。

一、110KV智能化变电站系统概述

在当今的110KV智能化变电站系统设计中,有着三大特点,智能化、多功能化和网络化。

变电站由配电柜、变压器等多种电力设备组成,这些电力设备在经过智能化升级后,就能够具备良好的智能化属性。通过网络智能化系统对其进行管理,就能够实现实时监控、远程管理等功能。与传统变电站相比,智能化变电站更加智能,工作人员能够通过计算机直接改变电力参数、设备参数,同时还能监控设备运行状态,及时发现存在的异常,这对于保障供电质量和安全有着十分重要的作用。一旦发现设备运行异常,工作人员就能及时通过系统远程调控设备,或是直接关闭设备,也能通过大数据来排查设备故障原因,从而保障供电安全,避免引发安全事故。并且由于网络智能化系统的加入,能够让不同设备之间相互串联,这对于提升工作效率也有着重要作用。

同时,智能化设备采用更加先进的液晶仪表显示各类参数,取代了传统的指针表和信号灯,这使得数据显示更加精确,为工作人员的工作提供更加详细的数据支撑。

二、110KV智能化变电站电气系统关键技术

1、智能化控制技术

智能化控制技术的建立智能化变电站电气系统的基础技术。与传统变电站相比,智能化变电站具有智能化的特点和优势,通过智能化能够全程监测设备和系统运行状态,并实现远程操控等功能。同时,如果将系统与大数据技术融合,还能根据各项参数评估分析设备运行状态,及时发现设备和系统运行过程中可能存在的隐患,并找到故障原因和维修方法,这对于提升工作效率和质量有着十分重要的作用。

同时,智能化控制技术也是其他技术应用的基础。如果在早期没有利用良好的智能化控制技术构建完善的底层逻辑架构,就会导致其他技术在应用时出现根基不稳的情况,无法发挥出其完整的功能和作用,最终影响到整个智能化变电站电气系统的构建质量。为了降低成本和构建难度,在构建电气系统时,选择使用普通计算机编程技术构建,并将其与多个控制器结合在一起,从而实现多设备控制。通过将遗传算法应用到系统之中,就能实现更高效的控制,PWM技术目前也是可用技术之一,该技术属于新兴技术,有着较大的发展潜力,对于智能化控制能够发挥较大作用。

2、分级式终端设备控制技术

在110KV智能化变电站运行过程中,需要使用大量终端设备,想要保证这些终端设备能够正常、稳定的运行,就需要对应的终端设备控制技术。传统控制技术存在传输速率低、控制效率低等问题,并且控制也不够精准,无法提供良好的辅助作用。并且由于变电站系统结构较为复杂,其系统故障率也较高,传统技术难以做到控制和管理工作,这给变电站运行埋下了安全隐患。

但在使用分级式终端设备控制技术后,就能有效解决传统技术存在的大量问题。由于分级式终端设备控制技术将设备分成多个等级,不同级别的设备使用不同的线路串联,这就能避免相互干扰的情况出现,从而大幅度提升工作效率,降低设备和线路运行过程中的负荷。在使用该技术构建系统时,需要提前对所有设备使用情况进行评估,并根据建设目标构建一套完整的建设方案。这样才能实现良好的分级控制,避免在实际工作过程中出现级别混乱、线路混乱等情况[1]

三、110KV智能化变电站电气系统设计要点

1、智能化保护系统

智能化保护系统是110KV智能化变电站电气系统的核心,该系统会全天候检测设备的运行状态,并数据信息收集后,将其传输到终端计算机内,工作人员就能根据数据信息判断设备运行状态,从而决定下一步调整策略。同时,该系统还具备自动保护机制,工作人员只需要提前在系统中预设好保护参数,一旦数据出现异常,并超过保护参数,设备就会自动断开连接,以这种方式来保护设备、工作人员的安全,避免引发安全事故。

例如,在变电过程中,设备温度会大幅度提升,其核心温度可能会高达80-90℃。如果设备长时间处在该温度或是更高温度下运行,就可能会引发安全事故。此时,通过智能化保护系统就能实时监控设备温度,并建立温度变化曲线。同时,工作人员还可以将保护温度设置为95℃,设备只要达到该温度就会自动断开,这就能避免设备进一步升温,从而诱发安全事故,或是导致设备损坏。

2、智能化监控系统

智能化监控系统也是110KV智能化变电站电气系统的重要组成部分,在变电站设备运行过程中会产生大量数据。在过去,设备上的数据全部由仪表、指针显示,工作人员需要到设备上查看具体参数,这给工作带来了诸多不便,工作人员也难以长时间监控数据变化,只能采用定期检查的方式开展工作,这就可能会给工作质量造成影响,给安全事故出现留下空间。

在建立该系统后,就能实时监测设备运行状态以及供电质量,这些数据会通过设备传感器收集,并由网络线路直接全部汇总到终端,这就实现了全天候监控和数据收集。工作人员能够使用这些数据编制成图纸、表格,从而更好的了解设备运行状态变化,从而找到其可能潜在的安全隐患,并及时对其进行解决,这不仅能提升供电质量,还能保障供电安全、延长设备使用寿命[2]

3、智能机器人巡检技术

为了实现无人化、少人化、远程化管理,部分变电站开始使用智能机器人开展巡检工作。相比于传统人工巡检,智能机器人巡检能够实现无人值守、智能管控等效果,解决传统巡检存在的工作量大、无法提前预测、缺乏统一调度、工作存在安全隐患等问题。智能机器人巡检系统采用PLC桶芯方式,将机器人与监控后台进行连接,并实现两者之间的数据互通。在机器人上安装有集成系统,该系统能为机器人供电,同时还能实现机器人的远程操控。

智能机器人上安装有可见光摄像头,工作人员在后台能够利用机器人完成视频图像数据采集,并且利用全新的识别算法,对视频数据进行智能化分析处理,准确识别和收集其中的各类信息数据以及设备运行状态。智能机器人还具有红外热成像检测功能,能够对一些重点位置开展测温工作,并形成对应的热成像图,并且在收集一个阶段的数据后,还能直接生成分析曲线和分析图表,以便工作人员开展分析工作。环境检测功能也是重要功能,通过分析环境内的湿度、温度、气体情况,就能了解可能存在的异常现象,并及时传输数据或是发出警报,将风险扼杀在萌芽阶段。智能机器人还搭载了高灵敏度的拾音器,能够实现音频采集功能,精准识别设备发出的各种声音,及时发现异响等问题。同时,智能机器人还具备双向语音功能、局部放电监测功能、任务管理功能等诸多功能,能够大幅度提升巡检工作质量、降低巡检工作风险,为变电站工作实现智能化打下坚实基础[3]。

结语:在新时代,社会建设发展需要大量电力,电力的稳定供应对于国家发展至关重要。将信息化技术融入电网建设中,就能推动智能化电网建立,提升电网工作质量和工作效率,保障电网能够安全、稳定的供电。同时还能优化电力供应,进一步减少电力传输过程中的损耗,提升我国电力资源利用率,为推动电力行业发展打下坚实基础。

参考文献:

[1]孙婷婷.110kV智能化变电站电气系统关键技术与设计要点分析[J].电子乐园, 2021(2):0362-0362.

[2]刘桂祥.110 kV智能化变电站电气系统关键技术与设计要点分析[J].智能城市, 2020(21):2.

[3]吴洪尧,黄超超.关于110KV智能变电站电气设计的要点分析[J].建筑技术研究, 2021, 4(3):29-30.

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