變電站基本原理范文

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關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站；一次設(shè)備；智能化；分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、數(shù)字化變電站系統(tǒng)中一次設(shè)備智能化概述

（一）數(shù)字化變電站系統(tǒng)中一次設(shè)備智能化的概念

數(shù)字化變電站系統(tǒng)中一次設(shè)備是數(shù)字變電站的基本組成單元，一次設(shè)備智能化（簡(jiǎn)稱(chēng)智能設(shè)備）是智能數(shù)字化變電站的重要組成部分，也是區(qū)別傳統(tǒng)變電站的主要標(biāo)志之一。所謂的一次設(shè)備智能化就是利用傳感器對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，然后把獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合，最后通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析、挖掘，達(dá)到對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管理。

（二）數(shù)字化變電站系統(tǒng)中一次設(shè)備智能化的特點(diǎn)

數(shù)字化變電站系統(tǒng)中一次設(shè)備是附加了智能組件的高壓設(shè)備，智能組件通過(guò)狀態(tài)感知和指令執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的可視化、控制的網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化，為數(shù)字化變電站提供最基礎(chǔ)的功能支撐。其中數(shù)字化變電站系統(tǒng)中一次設(shè)備具有思維判斷、有效執(zhí)行、信息交換和準(zhǔn)確感知等特點(diǎn)。另外還具有信息互動(dòng)化、測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化以及功能一體化等技術(shù)特征。

（三）一次設(shè)備智能化在數(shù)字化變電站系統(tǒng)中的應(yīng)用

設(shè)備在電網(wǎng)中的重要性、故障影響及其發(fā)生幾率、故障是否可監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)的成本和可靠性、有無(wú)更加經(jīng)濟(jì)的替代方案（如帶電檢測(cè)）等，都是決定設(shè)備是否需要智能化和如何智能化的依據(jù)。其中一次設(shè)備智能化在數(shù)字化變電站系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在變壓器、電抗器、斷路器、GIS、電力電纜、高壓套管等一些設(shè)備，這些設(shè)備要么故障率相對(duì)較高，要么故障影響較大，具有自檢測(cè)的需求。另一方面，對(duì)于這些設(shè)備，可用的自檢測(cè)技術(shù)已有一定的研究基礎(chǔ)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，具備進(jìn)行智能化應(yīng)用的基本條件。

二、數(shù)字化變電站中一次設(shè)備智能化應(yīng)用的意義

數(shù)字化變電站中一次設(shè)備智能化的應(yīng)用主要體現(xiàn)在電子式互感器和智能斷路器的應(yīng)用上，其中數(shù)字化變電站中一次設(shè)備智能化應(yīng)用的意義主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

第一、有效地減少變電站占地面積和電磁式CT飽和問(wèn)題。

第二、應(yīng)用合并器解決數(shù)據(jù)采集設(shè)備重復(fù)投資問(wèn)題。

第三、利用網(wǎng)絡(luò)替代二次電纜，有效解決二次電纜交直流串?dāng)_問(wèn)題，并簡(jiǎn)化了施工。

三、數(shù)字化變電站中常用的一次設(shè)備智能化

數(shù)字化變電站中常用的一次設(shè)備智能化主要包括智能斷路器和電子互感器，以下將分別給予詳細(xì)的說(shuō)明。

（一）智能斷路器

目前常用的智能斷路器是SF6智能斷路器，以下將分別從SF6智能斷路器結(jié)構(gòu)、SF6智能斷路器的斷路檢測(cè)原理以及SF6智能斷路器的作用三個(gè)方面來(lái)對(duì)SF6智能斷路器進(jìn)行說(shuō)明。

1、SF6智能斷路器的結(jié)構(gòu)圖

2、SF6智能斷路器的斷路檢測(cè)原理

（1）SF6氣體壓力檢測(cè)

檢測(cè)SF6氣體壓力（含溫度修正）是GIS設(shè)備和SF6斷路器基本的自檢測(cè)項(xiàng)目之一。SF6氣室內(nèi)氣體壓力與絕緣強(qiáng)度密切相關(guān)，同時(shí)也是密封狀態(tài)的重要信息。為了保證設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，對(duì)SF6氣體壓力進(jìn)行自檢測(cè)是十分必要的。目前該項(xiàng)技術(shù)較為成熟，選擇具有DC4-20mA模擬輸出的氣體密度繼電器，可以定量檢測(cè)SF6氣體壓力。推薦選擇準(zhǔn)確級(jí)為0.5級(jí)或以上。有更高精度需求時(shí)，也可以選擇獨(dú)立的高精度壓力和溫度傳感器，根據(jù)氣體壓力、 溫度與氣體密度的變化規(guī)律，經(jīng)換算間接測(cè)得氣體密度值。該檢測(cè)項(xiàng)目屬于推薦項(xiàng)目。

（2）氣體含水量檢測(cè)

SF6 絕緣設(shè)備出廠前，都要經(jīng)過(guò)干燥處理，確保吸附于內(nèi)部各種固體界面的水分含量達(dá)到規(guī)定的限值以下，否則會(huì)慢慢釋放出水分。此外，一般空氣中水氣的分壓強(qiáng)大約是SF6 絕緣氣室中的10 倍以上，一旦密封出現(xiàn)缺陷，水分很容易侵入。這兩種情形都會(huì)導(dǎo)致 SF6 水分含量超標(biāo)。SF6 過(guò)高的水分含量會(huì)對(duì)內(nèi)部絕緣產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響，低溫時(shí)，甚至在內(nèi)部絕緣表面出現(xiàn)凝露，導(dǎo)致沿面閃絡(luò)事故。但對(duì)于密封良好的SF6絕緣設(shè)備，水分是無(wú)法侵入的。基于這一點(diǎn)，檢測(cè)SF6水分的必要性要弱一點(diǎn)。

（3）局部放電檢測(cè)

GIS 局部放電是GIS最常見(jiàn)的故障模式，國(guó)內(nèi)外電力設(shè)備制造企業(yè)和專(zhuān)業(yè)診斷技術(shù)研究機(jī)構(gòu)都十分重視GIS局部放電的檢測(cè)，GIS設(shè)備局部放電也適宜在運(yùn)行狀態(tài)下檢測(cè)。SF6斷路器/GIS設(shè)備自檢測(cè)參量表如下表所示。

3、SF6智能斷路器的作用

第一、智能斷路器等一次設(shè)備的應(yīng)用，初步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備的可觀測(cè)、可控制和自動(dòng)化的目標(biāo)，為智能電網(wǎng)建設(shè)奠定基礎(chǔ)；

第二、智能斷路器等一次設(shè)備的應(yīng)用，提高了數(shù)字化變電站面對(duì)未來(lái)智能電網(wǎng)復(fù)雜運(yùn)行工況的應(yīng)對(duì)能力，減少新生隱患產(chǎn)出的幾率，提高整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性。

第三、智能斷路器等一次設(shè)備的應(yīng)用，可以對(duì)數(shù)字化變電站的其他相關(guān)設(shè)備的絕緣狀態(tài)、壽命做出快速有效的評(píng)估，并有效地指導(dǎo)運(yùn)行和維護(hù)，減少運(yùn)行維護(hù)人員的工作量，降低運(yùn)行管理成本。

（二）電子互感器

1、電子互感器的分類(lèi)

按工作原理可將電子互感器劃分為有源式電子互感器和無(wú)源式電子互感器，其中有源型電子互感器和無(wú)源型電子互感器的基本原理如下：

（1）有源型電子互感器的基本原理

有源型電子式互感器的基本原理是高壓電位側(cè)的電流信號(hào)通過(guò)互感器的線圈將電信號(hào)傳遞給發(fā)光元件，實(shí)現(xiàn)電信號(hào)向光信號(hào)的轉(zhuǎn)變，由光纖將光信號(hào)傳遞到低電位側(cè)，并進(jìn)光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的逆轉(zhuǎn)變化后，將強(qiáng)度增強(qiáng)的電信號(hào)傳送出去的一種工作原理。

（2）無(wú)源型電子互感器的基本原理

無(wú)源型光電互感器的基本原理則是有效利用了物理學(xué)中法拉第電磁效應(yīng)，其工作原理是將光信號(hào)通過(guò)電磁場(chǎng)中的磁光材料，使光信號(hào)的偏振面在一定程度上發(fā)生旋轉(zhuǎn)，通過(guò)測(cè)算通流導(dǎo)體周?chē)庑盘?hào)偏振面的旋轉(zhuǎn)角度，來(lái)推算導(dǎo)體中的電流值。

2、電子互感器的特點(diǎn)

第一、高低壓完全隔離，絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

第二、不含鐵芯，消除了磁飽和及鐵磁諧振等問(wèn)題。

第三、抗電磁干擾性能好，低壓側(cè)無(wú)開(kāi)路高壓危險(xiǎn)

第四、動(dòng)態(tài)范圍大，測(cè)量精度高，頻率響應(yīng)范圍寬。

第五、數(shù)據(jù)傳輸抗干擾能力強(qiáng)。

第六、沒(méi)有因充油而潛在存在的污染及易燃、易爆等危險(xiǎn)。

第七、體積小、重量輕。

結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化變電站系統(tǒng)中一次設(shè)備智能化的應(yīng)用不僅有效的實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化變電站的智能化，對(duì)提高數(shù)字化變電站的各方面性能也發(fā)揮了非常重要的作用，相信隨著數(shù)字化變電站中一次設(shè)備智能化的廣泛應(yīng)用，我國(guó)的電力系統(tǒng)也將會(huì)越來(lái)越智能化。

參考文獻(xiàn)

篇2

關(guān)鍵詞：變電站；繼電保護(hù)；基本原理；瑕疵；完善

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）30-0103-02

在變電站的電力供應(yīng)過(guò)程中，電力系統(tǒng)的檢修和維護(hù)尤為重要，同時(shí)也是為電力系統(tǒng)提供持之以恒供電能力的一個(gè)重要渠道，在檢修和維護(hù)中，繼電保護(hù)則為重中之重，所謂的繼電保護(hù)就是指在研究電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者電力運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題的情況下，在發(fā)展的過(guò)程中主要用有觸電接觸點(diǎn)的繼電器來(lái)檢修和保護(hù)電力系統(tǒng)以及發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等基本元件，使這些電路設(shè)備免受損害的一種具有針對(duì)性強(qiáng)的電力保護(hù)措施，在這種保護(hù)的基本原理中，用電力設(shè)備中最小的代價(jià)維護(hù)、檢修其中的最大量的元件，達(dá)到檢修成本最小的目的，同時(shí)也是對(duì)高科技元素的一種有效利用。這與我們通常所說(shuō)的電力保護(hù)有所不同，它的基本任務(wù)是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，利用最短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)最大區(qū)域內(nèi)的電力保護(hù)，其自動(dòng)將故障設(shè)備從整個(gè)電力系統(tǒng)中切斷或者由智能設(shè)備發(fā)出通報(bào)，使得維修人員迅速發(fā)現(xiàn)故障根源，減輕電路故障引起的危險(xiǎn)。

1 變電站繼電保護(hù)作用與基本組成

2 變電站繼電保護(hù)的現(xiàn)狀及問(wèn)題

首先，人工智能手段的引入。人工智能體系引入繼電保護(hù)過(guò)程中是對(duì)變電站系統(tǒng)管理的一大進(jìn)步。如專(zhuān)家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN等被廣泛地應(yīng)用于非線性問(wèn)題障礙的排除上，我們知道，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)是一種較為典型的離散控制方式，它分布于電路系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，對(duì)于電路的正常或者故障狀態(tài)都能進(jìn)行常態(tài)評(píng)估，這也是進(jìn)行保護(hù)的關(guān)鍵步驟。由于AI的邏輯能力以及邏輯思維的存在，AI已經(jīng)成為在線評(píng)估的重要工具，在現(xiàn)實(shí)的電力系統(tǒng)的應(yīng)用中也表現(xiàn)得越發(fā)頻繁。與此同時(shí)，變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)以及自動(dòng)重合閘保護(hù)等領(lǐng)域也對(duì)此進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用。但是在繼電保護(hù)的電力應(yīng)用中，人工智能手段的引入無(wú)疑也存在可靠與否等方面的考驗(yàn)或者說(shuō)存在該方面的弊端，不得不引起電力研究領(lǐng)域的重視。

其次，繼電保護(hù)系統(tǒng)與高科技領(lǐng)域緊密結(jié)合。在電力系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)化的電力保護(hù)技術(shù)也已經(jīng)成為主導(dǎo)，也就是說(shuō)在進(jìn)行電力保護(hù)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，把現(xiàn)有的高科技手段應(yīng)用于電力測(cè)量、控制、保護(hù)以及通信一體化的數(shù)據(jù)傳輸方面，這都對(duì)電力保護(hù)起到了翻天覆地的變化。如數(shù)字變電站內(nèi)光互感器、智能終端、GOOSE、SV等新技術(shù)的應(yīng)用，在變電站內(nèi)的繼電保護(hù)方面應(yīng)用高科技手段，大大減少了電路運(yùn)行的危險(xiǎn)性，使得各個(gè)需要保護(hù)的單元與重合閘裝置在分析和處理數(shù)據(jù)上相互協(xié)調(diào)，達(dá)到匹配，即實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化管理，這雖然實(shí)現(xiàn)了變電站內(nèi)繼電保護(hù)的基本目的，但是這種技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域還處于初始階段，很多關(guān)鍵技術(shù)還不成熟，不能成為主流，對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引入成為繼電保護(hù)的一大問(wèn)題。

最后，微機(jī)系統(tǒng)在繼電保護(hù)中被大量使用。微機(jī)已經(jīng)在20世紀(jì)開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在變電站內(nèi)的繼電保護(hù)方面也應(yīng)用頻繁。微機(jī)進(jìn)行保護(hù)主要的優(yōu)點(diǎn)在于先進(jìn)的計(jì)算能力和邏輯處理能力，能夠提高繼電保護(hù)的性能，近些年來(lái)，為了強(qiáng)化這種穩(wěn)定性和敏銳性，必然就出現(xiàn)了對(duì)微機(jī)保護(hù)的改進(jìn)措施，但是隨著科技的發(fā)展，電力系統(tǒng)內(nèi)引入微機(jī)保護(hù)的效率應(yīng)該引起重視，如果滯后于微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)就無(wú)實(shí)效性可言。

3 完善變電站內(nèi)繼電保護(hù)的基本思路

變電站內(nèi)的小功率機(jī)器的繼電保護(hù)在現(xiàn)階段已經(jīng)引起了足夠的重視，如何實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的長(zhǎng)效性、科學(xué)性，是一個(gè)亟需解決的課題，隨著多年來(lái)的電力維修和保護(hù)的實(shí)踐，總結(jié)出如下幾點(diǎn)繼電保護(hù)的基本思路：

首先，完善繼電保護(hù)的可靠性與速度性。這種可靠主要體現(xiàn)在保護(hù)裝置的可靠性方面，也就是說(shuō)在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)裝置能夠及時(shí)有效地反映出電力所出現(xiàn)的具體問(wèn)題，速度既體現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)故障方面，還體現(xiàn)在維修速度方面，不能夠出現(xiàn)誤差，同時(shí)不能對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)作有較大的影響。電力系統(tǒng)是一個(gè)多元素構(gòu)成的有機(jī)整體，機(jī)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，并且在適用上各個(gè)元件所體現(xiàn)的價(jià)值壽命是不同的，因此可靠性顯得尤為重要，要對(duì)各種設(shè)備的基本功能進(jìn)行完善修整，實(shí)現(xiàn)操作無(wú)誤差。

其次，繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)選擇性與靈敏性。在變電站的繼電保護(hù)中，選擇性是指在發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)有選擇地將元件與故障系統(tǒng)隔離分開(kāi)，使之不受到更大的損害，不受損害的部分仍然能夠繼續(xù)工作，這個(gè)過(guò)程既要求選擇性，同時(shí)也要求靈敏性，需要對(duì)受到損害的元件與未受損害的元件進(jìn)行區(qū)分，并使之與系統(tǒng)有效隔離，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的完整性運(yùn)轉(zhuǎn)，避免不必要的損失，快速保護(hù)動(dòng)作時(shí)間在0.06～2.12s之間，最快可達(dá)0.01～0.04s。

最后，實(shí)現(xiàn)科技貫穿于整個(gè)繼電保護(hù)過(guò)程。以上文中我們了解到，繼電保護(hù)需要在高科技支撐下進(jìn)行運(yùn)作，也只有這樣的運(yùn)作能夠?qū)ψ冸娬倦娏ο到y(tǒng)的維護(hù)有一定的作用，對(duì)于吸收繼電保護(hù)的先進(jìn)科技是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的有效途徑，也是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的巨大支撐。

4 結(jié)語(yǔ)

變電站的繼電保護(hù)是電力傳輸系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其工作的穩(wěn)定性，需要我們對(duì)變電站安全運(yùn)行以及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定進(jìn)行全面掌握，對(duì)繼電保護(hù)的上述研究只是其中的一個(gè)弱小方面，加強(qiáng)變電站的繼電保護(hù)需要對(duì)整個(gè)電力產(chǎn)業(yè)以及電力科技的發(fā)展有較為熟悉的掌握，使得繼電保護(hù)能夠成為變電站電力系統(tǒng)維護(hù)的一個(gè)重要舉措，同時(shí)也是我們電力行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要使命。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞：變電站；接地網(wǎng)；故障診斷

中圖分類(lèi)號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）28-0110-02

變電站接地網(wǎng)對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)意義非凡，可以保護(hù)電力設(shè)備、快速泄放故障電流、累計(jì)電流和提高零電位參考點(diǎn)，對(duì)于運(yùn)行人員的安全也有著重要的保障作用。但是構(gòu)成接地網(wǎng)的導(dǎo)體處于地下，并且我國(guó)采用的接地網(wǎng)一般是由鍍鋅鋼制成的，容易受到腐蝕、焊接不良、接地短路電流電動(dòng)力作用等影響導(dǎo)致故障，特別是在腐蝕性較強(qiáng)的地質(zhì)，接地引下線受到腐蝕而引起的嚴(yán)重事故屢有發(fā)生。接地網(wǎng)故障的診斷是變電站穩(wěn)定運(yùn)行的一大關(guān)鍵，也是電力系統(tǒng)的迫切需求。

1 接地電網(wǎng)故障診斷的基本原理

自1972年以來(lái)，各國(guó)學(xué)者對(duì)接地系統(tǒng)接地參數(shù)的數(shù)值計(jì)算進(jìn)行了大量的研究，將各種數(shù)值計(jì)算方法應(yīng)用到接地參數(shù)的計(jì)算中，在一定程度上克服了采用解析公式計(jì)算變電站接地參數(shù)存在的誤差。這些工作的理論基礎(chǔ)分別為有限差分法、有限元法、模擬電荷法、邊界元法、多步法、平均電位法、模擬電荷法、邊界元法、多步法、平均電位法、矩陣變換法、矩量法、解禍法等。變電站接地網(wǎng)是由許多金屬導(dǎo)體焊接而構(gòu)成一定的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，由于各段金屬導(dǎo)體的物理性質(zhì)是確定的，其電阻也是確定的，因此通過(guò)歐姆定律即可以算出各自的電阻值。由于視土壤溫度變化值為零，因此變電站接地網(wǎng)可以看成是純電阻性的網(wǎng)絡(luò)。一般用戶(hù)的各種電氣設(shè)備的接地點(diǎn)是與接地引線相連接的，而接地引線是由接地網(wǎng)水平導(dǎo)體引出的。接地引線又稱(chēng)為可及點(diǎn)，因?yàn)檫@是整個(gè)接地網(wǎng)所有金屬導(dǎo)體中唯一可以碰觸的點(diǎn)，當(dāng)任意一段金屬導(dǎo)體發(fā)生故障時(shí)，其電阻勢(shì)必會(huì)增大，因此通過(guò)計(jì)算任意兩個(gè)可及斷點(diǎn)的電阻變化即可以對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行診斷。

接地網(wǎng)故障診斷就是依據(jù)這樣的基本原理，通過(guò)測(cè)量可及端點(diǎn)之間的電阻，通過(guò)計(jì)算所得的電阻值，根據(jù)一定的計(jì)算方式，結(jié)合接地網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)接地網(wǎng)中每一段金屬導(dǎo)體的電阻值進(jìn)行測(cè)算。將導(dǎo)體電阻的實(shí)際值與初始值進(jìn)行對(duì)比，就可以對(duì)接地網(wǎng)的故障進(jìn)行判斷，從而完成整個(gè)故障的診斷。

2 計(jì)算軟件

上述接地網(wǎng)故障診斷的基本原理可以歸結(jié)為節(jié)點(diǎn)診斷法，將接地網(wǎng)看成多段元件，每一端都連接著一個(gè)可及點(diǎn)，通過(guò)對(duì)兩個(gè)可及點(diǎn)之間的電壓和回路電流進(jìn)行計(jì)算，得出電阻值是否發(fā)生變化。根據(jù)節(jié)點(diǎn)診斷法的理論基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一定的計(jì)算軟件，實(shí)現(xiàn)變電站接地網(wǎng)故障的可視化。目前應(yīng)用較為普遍的診斷計(jì)算軟件是用Fortran語(yǔ)言和Visual C++編寫(xiě)而成的，對(duì)于各個(gè)金屬導(dǎo)體電阻增量進(jìn)行測(cè)算，并且根據(jù)接地網(wǎng)的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將所有待求的電阻增質(zhì)量設(shè)定為非負(fù)數(shù)，利用“能量最低原理”，從而診斷出整個(gè)接地網(wǎng)系統(tǒng)的故障情況。這種計(jì)算軟件對(duì)于新建接地網(wǎng)的測(cè)算較為準(zhǔn)確，而對(duì)于運(yùn)行多年的接地網(wǎng)，一般還要對(duì)支路的斷裂和腐蝕、局部或全部腐蝕以及支路的故障狀況進(jìn)一步檢測(cè)。將各項(xiàng)原始數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，包括接地網(wǎng)金屬導(dǎo)體的數(shù)目、行數(shù)、列數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)、可及點(diǎn)數(shù)、支路原始電阻值、可及點(diǎn)電位值等；通過(guò)一定的數(shù)學(xué)模型，建立Fortran動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)FL.dll，使用VC++建立優(yōu)化模型動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)VC.dll，結(jié)合FL.dll，通過(guò)優(yōu)化迭代計(jì)算，設(shè)置相應(yīng)的迭代次數(shù)和精度，向屏幕中輸出優(yōu)化結(jié)果，也就是變量X列向量，X列向量就是接地網(wǎng)中每一金屬導(dǎo)體電阻的增量，借助這一數(shù)據(jù)就可以對(duì)故障進(jìn)行診斷，從優(yōu)化結(jié)果中選出數(shù)值大于或等于100的支路，該支路即為故障支路，相反為地網(wǎng)的腐蝕。

3 仿真計(jì)算

接地地網(wǎng)長(zhǎng)期處于地下，而土壤電阻率一般為接地網(wǎng)金屬導(dǎo)體電阻率的幾十個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)于土壤分流可以不予以考慮，只需考慮金屬導(dǎo)體的電阻率。通過(guò)仿真計(jì)算，鋼的截面積、電阻率和長(zhǎng)度都有一定的固定值，通過(guò)計(jì)算可以得出鋼的標(biāo)稱(chēng)電阻率值，為了使計(jì)算結(jié)果更加貼近實(shí)際，將接地網(wǎng)各段導(dǎo)體的標(biāo)稱(chēng)電阻值設(shè)置為5mΩ，而用0.008～100mΩ的電阻來(lái)模擬各段導(dǎo)體的斷裂及不同程度的腐蝕情況。

再借助計(jì)算軟件，對(duì)上述程序進(jìn)行仿真計(jì)算，所得的結(jié)果即為接地網(wǎng)中每條支路電阻的增量。通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)證明，對(duì)于規(guī)模較小的接地網(wǎng)絡(luò)，分散性小的特點(diǎn)導(dǎo)致其無(wú)論是單支故障或者多支故障，通過(guò)計(jì)算軟件都可以較簡(jiǎn)單地予以診斷。而對(duì)于分散性廣的大型接地網(wǎng)，計(jì)算軟件的準(zhǔn)確性有所下降，只能診斷出大概的故障位置，進(jìn)而通過(guò)故障點(diǎn)周?chē)娮柙鲋递^大的原理，可以進(jìn)一步進(jìn)行定位，可以測(cè)出故障區(qū)域的等效電阻，與原始值進(jìn)行對(duì)比，就可以進(jìn)一步診斷故障點(diǎn)。

在實(shí)際診斷中，可以采用加大直流電流源輸入、多激勵(lì)等方法對(duì)接地網(wǎng)診斷中的干擾因素進(jìn)行排除，因?yàn)榻拥鼐W(wǎng)中各支路金屬的電阻較小，可及點(diǎn)的電壓相應(yīng)的也較小，受到外界因素的干擾性較大。

4 模擬實(shí)驗(yàn)

接地電網(wǎng)故障診斷中，有一個(gè)特點(diǎn)必須明確，就是土壤電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地網(wǎng)均壓導(dǎo)體的電阻，因此接地網(wǎng)導(dǎo)體的電阻值就是唯一需要考慮的電阻率。進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以根據(jù)這一特點(diǎn)直接在地面進(jìn)行，并且其絕緣介質(zhì)為空氣。模擬實(shí)驗(yàn)的電源為12V抗干擾微機(jī)電源，通過(guò)安培表對(duì)注入電流進(jìn)行測(cè)量，對(duì)可及點(diǎn)之間的電壓用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，其限流電阻為100Ω。

模擬實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容包括接地網(wǎng)分支路出現(xiàn)的腐蝕情況、地網(wǎng)分支路出現(xiàn)斷裂的情況和地網(wǎng)腐蝕和之路故障同時(shí)并存的情況，進(jìn)行模擬試驗(yàn)必須注意到，由于測(cè)算過(guò)程中存在許多誤差，如安培表對(duì)于直流激勵(lì)電流的測(cè)量必然存在誤差；而且接地網(wǎng)各金屬導(dǎo)體之間的電容也不可能完全相同；數(shù)字萬(wàn)用表的電壓測(cè)算誤差也較大，有可能對(duì)幾個(gè)可及點(diǎn)之間的電壓值存在測(cè)算錯(cuò)誤；基于對(duì)這些誤差的影響分析，因此在虛擬實(shí)驗(yàn)中所得到的數(shù)值肯定是有誤差的，但是當(dāng)誤差不超過(guò)一定比例時(shí)，仍然可以對(duì)故障情況進(jìn)行診斷。在實(shí)際診斷中，通過(guò)采用直流大電流源法、倒相法、改變激勵(lì)位置及多激勵(lì)法等來(lái)消除干擾、減小誤差，只要誤差保證在10%以下，即可準(zhǔn)確地定位出故障點(diǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

文章首先對(duì)接地網(wǎng)故障診斷的基本原理、計(jì)算軟件、仿真計(jì)算和模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析研究，期間大量地引用了各種學(xué)科的知識(shí)，將運(yùn)籌學(xué)原理、網(wǎng)絡(luò)理論等綜合起來(lái)，對(duì)于接地網(wǎng)故障的診斷進(jìn)行各個(gè)支路的電阻率變化分析，相對(duì)準(zhǔn)確地建立了一定的故障診斷方程。其次，將能量學(xué)中的最低原理、優(yōu)化技術(shù)等理論與接地網(wǎng)故障診斷相結(jié)合，建立了一定的數(shù)學(xué)模型，有效地解決了診斷中病態(tài)方程的問(wèn)題；借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，編制相應(yīng)的診斷軟件，通過(guò)計(jì)算軟件對(duì)接地網(wǎng)中的故障進(jìn)行仿真計(jì)算。最后是本文所提出的模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)設(shè)定一定的故障模式，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，其結(jié)果基本上一致，該方法具有可行性與實(shí)用性。

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關(guān)鍵詞：變電站綜合自動(dòng)化；裝置；硬件結(jié)構(gòu)；插件；培訓(xùn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM411+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

在變電站綜合自動(dòng)化培訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)員要熟悉變壓器、線路、電容器等設(shè)備的保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、保護(hù)測(cè)控裝置及各種自動(dòng)控制裝置。若在每個(gè)具體裝置中都全面介紹裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理，不但重復(fù)太多，浪費(fèi)時(shí)間，而且也不容易全面深人地介紹清楚，且不利于學(xué)員理解掌握。因此在培訓(xùn)中，都要對(duì)各種裝置的共性部分進(jìn)行統(tǒng)一介紹，即介紹裝置的基本結(jié)構(gòu)、原理與接線。下面就裝置部分教學(xué)培訓(xùn)工作進(jìn)行總結(jié)，與大家分享。

一、裝置的典型硬件結(jié)構(gòu) 裝置部分教學(xué)培訓(xùn)中，首先要把裝置的典型硬件結(jié)構(gòu)弄清楚。成套的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等裝置都是由若干模塊組成的，它們的硬件結(jié)構(gòu)都是大同小異，所不同的是軟件及硬件模塊化的組合與數(shù)量不同。一個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中各種子系統(tǒng)的典型硬件結(jié)構(gòu)主要包括模擬量輸人/輸出回路、開(kāi)關(guān)量輸人/輸出回路、微機(jī)系統(tǒng)、人機(jī)對(duì)話(huà)接口回路、通信回路和電源。

裝置采用統(tǒng)一硬件平臺(tái)，變電站綜合自動(dòng)化裝置硬件采用整體面板、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱。裝置強(qiáng)弱電徹底分離，CPU板采用印刷板、表面裝貼技術(shù)，提高了裝置的可靠性。裝置采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)處理，在設(shè)計(jì)裝置功能模塊時(shí)提煉不同功能應(yīng)用信息的共性，建立一個(gè)統(tǒng)一的應(yīng)用功能數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)模塊，包含每種功能所需的一切信息，形成功能程序的統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，降低了功能模塊程序開(kāi)發(fā)的難度，提高了功能模塊程序的可靠性。

二、模擬量的輸入/輸出回路 1.模擬量的輸入電路。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采集的一次設(shè)備的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、溫度等都是屬于模擬量，由于微機(jī)只能識(shí)別數(shù)字量，故模擬信號(hào)必須轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)才能輸人到微機(jī)中進(jìn)行處理。

2模擬量輸出電路。培訓(xùn)中簡(jiǎn)要說(shuō)明模擬量輸出電路的組成、數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器工作原理。

三、開(kāi)關(guān)量輸入及輸出電路

開(kāi)關(guān)量輸人、輸出電路是非常重要的教學(xué)內(nèi)容。學(xué)員只有明白了斷路器、變壓器分接頭的位置狀態(tài)是如何被采集和輸出后才能更好地工作。

1.開(kāi)關(guān)量輸入電路

開(kāi)關(guān)量輸入電路的基本功能就是將變電站內(nèi)需要的狀態(tài)信號(hào)引人微機(jī)系統(tǒng)，如斷路器狀態(tài)、繼電保護(hù)信號(hào)等。開(kāi)關(guān)量輸人電路由消抖濾波電路、信號(hào)調(diào)節(jié)電路、控制邏輯電路、驅(qū)動(dòng)電路、地址譯碼電路、隔離電路等組成。

2開(kāi)關(guān)量輸出回路

開(kāi)關(guān)量輸出電路主要是將CPU送出的數(shù)字信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、控制或調(diào)節(jié)，如斷路器跳閘命令和屏幕顯示、報(bào)警信號(hào)等。開(kāi)關(guān)量輸出電路與輸人電路基本一樣。簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量輸出主要包括保護(hù)的跳閘出口以及本地和中央信號(hào)等，一般都采用并行接口的輸出來(lái)控制有觸點(diǎn)繼電器(干簧或密封小中間繼電器)的方法，但為提高抗干擾能力，最好也經(jīng)過(guò)一級(jí)光電隔離。

四、微型機(jī)系統(tǒng)和變電站綜合自動(dòng)化算法

微型機(jī)系統(tǒng)的CPU是由一片大規(guī)模集成電路芯片制成，不僅能進(jìn)行算法邏輯運(yùn)算，還能執(zhí)行各種控制功能。配備一定容量的存儲(chǔ)器、輸人/輸出設(shè)備的接口電路及系統(tǒng)總線。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)都應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集和輸出控制部分，這兩個(gè)部分構(gòu)成了基本測(cè)控單元的主要內(nèi)容。數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)是一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化后用于處理實(shí)時(shí)信號(hào)的微控制器。

在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)對(duì)采樣值進(jìn)行分析、計(jì)算得到所需的電流、電壓的有效值和相位以及有功功率、無(wú)功功率等量，或者算出它們的序分量，或者線路和元件的視在阻抗，或者某次諧波的大小和相位等，并根據(jù)這些參數(shù)的計(jì)算結(jié)果以及定值，通過(guò)比較判斷決定裝置的動(dòng)作行為，而完成上述分析計(jì)算和比較判斷以實(shí)現(xiàn)各種預(yù)期功能的方法就稱(chēng)為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)算法。其主要任務(wù)是如何從包含有噪聲分量的輸入信號(hào)中快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出所需的各種電氣量參數(shù)。培訓(xùn)中要說(shuō)明研究算法的目的主要是提高運(yùn)算的精確度和提高運(yùn)算的速度。算法的運(yùn)算速度將影響自動(dòng)化裝置檢測(cè)量的檢測(cè)和自動(dòng)化裝置的動(dòng)作速度。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中保護(hù)和監(jiān)控對(duì)算法有不同要求。

五、人機(jī)對(duì)話(huà)、通信和電源插件

1.人機(jī)對(duì)話(huà)

主要介紹人機(jī)對(duì)話(huà)微型機(jī)系統(tǒng)的硬件原理、鍵盤(pán)響應(yīng)電路、屏幕(液晶)顯示電路、打印機(jī)的接口電路、多機(jī)通信和巡檢開(kāi)關(guān)、人機(jī)對(duì)話(huà)插件等。重點(diǎn)講清人機(jī)界面操作和命令菜單使用說(shuō)明。

2.通信插件

通信插件承擔(dān)著裝置的管理和通信任務(wù)，是承接裝置與夕卜界通信及交換信息的管理插件，如與面板、PC調(diào)試軟件、監(jiān)控后臺(tái)、工程師站、遠(yuǎn)動(dòng)、打印機(jī)等的聯(lián)系，根據(jù)保護(hù)的配置組織上送遙測(cè)、遙信、SOE、事件報(bào)文和錄波信息等。

3.電源插件

每個(gè)裝置均有一個(gè)獨(dú)立的開(kāi)關(guān)電源，向其他插件供電，此開(kāi)關(guān)電源與插件面板構(gòu)成電源插件(又叫電源模件)。培訓(xùn)中要重點(diǎn)說(shuō)明輸出電壓的作用。輸出電壓十SV為CPU及其芯片提供工作電源;15V為模擬輸人回路運(yùn)放提供工作電源;+24V為開(kāi)出、開(kāi)人回路提供電源。 六、操作回路 培訓(xùn)中分兩個(gè)方面介紹操作回路。一是介紹斷路器操作回路的原理框圖，讓學(xué)員明白操作回路的基本原理;二是讓學(xué)員看懂實(shí)際的操作回路。 1斷路器操作回路的原理

首先介紹斷路器操作回路總體上分為合閘回路和跳閘回路兩大部分，介紹合閘回路和跳閘回路的工作過(guò)程。手動(dòng)操作時(shí)可選擇遙控操作或就地操作。當(dāng)就地/遙控選擇開(kāi)關(guān)打至遙控”位置時(shí)在后臺(tái)機(jī)上手動(dòng)遙控操作;當(dāng)就地/遙控選擇開(kāi)關(guān)打至“就地”位置時(shí)工作人員在裝置上就地操作斷路器。然后介紹自動(dòng)操作時(shí)保護(hù)接點(diǎn)通過(guò)連接壓板直接接人控制電源進(jìn)行斷路器操作，并介紹防跳回路的作用和原理。最后介紹位置信號(hào)、控制回路斷線和事故信號(hào)。

2.斷路器操作回路實(shí)例

斷路器操作回路的原理框圖與實(shí)際操作回路還有一些距離，為了學(xué)員更好地工作，還需要講解斷路器實(shí)例操作回路，如南瑞繼保電氣有限公司RSC-941A型裝置操作回路和南自IOKV線路保護(hù)測(cè)控柜斷路器操作回路。

七、測(cè)控裝置

測(cè)控裝置用于各種電壓等級(jí)的變電站中，綜合考慮變電站對(duì)數(shù)據(jù)采集、處理的要求，以微機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制、信號(hào)等功能。采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)與安裝于控制室的中心設(shè)備連接，依靠變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的間隔測(cè)控單元實(shí)現(xiàn)全變電站的監(jiān)控。裝置完全按照間隔單元實(shí)現(xiàn)測(cè)量、記錄、監(jiān)視、控制等功能，能夠滿(mǎn)足各種電壓等級(jí)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

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關(guān)鍵詞 智能變電站；在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）100-0199-02

電力是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)生活中不可或缺的基礎(chǔ)行業(yè)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在迅速積累物質(zhì)財(cái)富的同時(shí)，社會(huì)的生產(chǎn)生活方式也得到巨大的改變。在人們的日常生活的衣食住行中，以汽車(chē)為代表的交通工具、家用電器、照明用具、電子終端產(chǎn)品等等電子電器化生活用品的出現(xiàn)；在工業(yè)生產(chǎn)中大規(guī)模、大功率、高度集成的電子電器化和自動(dòng)化的現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備；如此種種都對(duì)電力供應(yīng)的規(guī)模、功率以及綜合性能提出了更高的要求。從過(guò)去的電力技術(shù)的規(guī)模化到如今的集成化、智能化發(fā)展趨勢(shì)，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為了電力技術(shù)的發(fā)展新動(dòng)向，立足于新希通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)的日趨成熟，智能化已經(jīng)完全覆蓋了從發(fā)電、輸電、變電、配電、儲(chǔ)電以及用電的整個(gè)電力供應(yīng)流程，實(shí)現(xiàn)了高效、安全和協(xié)調(diào)兼容的電力控制的特點(diǎn)。在電力管理中，變電站是保障電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于變電站操控的技術(shù)復(fù)雜性和高風(fēng)險(xiǎn)性，對(duì)變電站的狀態(tài)監(jiān)控成為了確保變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)保障，對(duì)于技術(shù)集成程度更高的智能化變電站，進(jìn)行實(shí)時(shí)性和跟隨性更好的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)，已經(jīng)成為了智能變電站控制技術(shù)的主要技術(shù)手段。

1 當(dāng)前變電站的狀態(tài)監(jiān)測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的變電站的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是獨(dú)立于電站控制管理的自動(dòng)化系統(tǒng)的，主要是通過(guò)停機(jī)檢修以及計(jì)劃?rùn)z修等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備的狀態(tài)控制和監(jiān)測(cè)，具體工作原理是通過(guò)多通道的監(jiān)測(cè)單元以現(xiàn)場(chǎng)總線的方式匯總到狀態(tài)監(jiān)測(cè)中心處理器，再通過(guò)局域以太網(wǎng)的形式上傳到主服務(wù)器，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和分析和處理，可以清晰的看出，這種狀態(tài)監(jiān)測(cè)模式存在以下幾點(diǎn)缺陷：1）設(shè)備臃腫，集成化程度低，針對(duì)不同規(guī)模和不同技術(shù)性能的變電站，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要鋪設(shè)大量的狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，加之?dāng)?shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理模塊，整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組件繁雜，不僅難以管理，也給系統(tǒng)的排查檢修制造了相當(dāng)?shù)睦щy；2）接口信息處理能力差，變電站內(nèi)的監(jiān)測(cè)目標(biāo)眾多，不同的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間的通信接口標(biāo)準(zhǔn)不一，難以進(jìn)行數(shù)據(jù)的串行和數(shù)據(jù)共享，這給數(shù)據(jù)通信設(shè)備的檢修和數(shù)據(jù)共享帶來(lái)了極大的不便，也直接增大了電力企業(yè)的管理成本；3）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)的兼容性較差，由于狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和主機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，屬于兩個(gè)并行控制系統(tǒng)，兩者之間的兼容性較差，數(shù)據(jù)和資源難以實(shí)現(xiàn)共享，控制指令的傳達(dá)也需要中間處理模塊，不僅增加了管理工作量，也大大延緩了控制效率。

2 智能變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

智能變電站是信息數(shù)字化技術(shù)、功能集成化技術(shù)、結(jié)構(gòu)模塊化技術(shù)和狀態(tài)可視化技術(shù)的應(yīng)用綜合，通過(guò)在線監(jiān)測(cè)的控制技術(shù)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)包括在線測(cè)量、計(jì)量、狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析、控制操作、保護(hù)策略以及其他各項(xiàng)實(shí)時(shí)控制功能。總的來(lái)說(shuō)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以以組件、模塊以及一體化的構(gòu)造方式進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)。具體的在線監(jiān)測(cè)的內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1對(duì)于變電處理過(guò)程設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)

變電處理是一個(gè)聯(lián)動(dòng)過(guò)程，具體涉及到的電力設(shè)備包括：變壓器、繼電器、斷路器、電容器以及氣體絕緣組合電器等等，對(duì)于變壓器、高壓斷路器等等設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)已經(jīng)取得了較好的實(shí)際應(yīng)用成果，監(jiān)測(cè)精度也得到了進(jìn)一步提高，因此，對(duì)于智能開(kāi)關(guān)和電氣絕緣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)成為關(guān)鍵問(wèn)題。基于成熟的動(dòng)量因子分析法，構(gòu)建相應(yīng)的狀態(tài)分析模型，以智能開(kāi)關(guān)中的控制回路斷線情況、彈簧儲(chǔ)能時(shí)間、開(kāi)關(guān)工作時(shí)間和開(kāi)合次數(shù)、開(kāi)關(guān)溫度、閘線線圈電壓電流數(shù)值，以電氣絕緣組件的局部放電情況、氣壓、氣體含水量、避雷效果等為實(shí)際的監(jiān)測(cè)對(duì)象，建立實(shí)時(shí)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，獲取開(kāi)關(guān)性能和絕緣性能的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在異常工況下進(jìn)行報(bào)警指令。

2.2對(duì)運(yùn)行環(huán)境的在線監(jiān)測(cè)

高壓、強(qiáng)壓的智能變電站屬于無(wú)人操作的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，因此，對(duì)于變電操作室的在線監(jiān)測(cè)應(yīng)該包括視頻監(jiān)控和安保工作，對(duì)異常入侵情況要進(jìn)行防盜報(bào)警、災(zāi)害報(bào)警和出入口控制；由于電力設(shè)備的性能要求，對(duì)于控制室的環(huán)境溫度、濕度以及室外的氣候變化情況也要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因此，在變電站的環(huán)境監(jiān)測(cè)中，以單片機(jī)控制技術(shù)、溫度濕度和煙霧感應(yīng)器技術(shù)以及紅外感應(yīng)等等為技術(shù)支撐，對(duì)于控制室內(nèi)可能出現(xiàn)的溫度濕度變化、漏電放電異常、煙霧明火情況、以及異物入侵、設(shè)備進(jìn)水等等環(huán)境變化情況進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)，通過(guò)信息通訊系統(tǒng)將實(shí)時(shí)的監(jiān)控視頻和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳，以待后續(xù)評(píng)估處理。

2.3對(duì)電纜及開(kāi)關(guān)柜實(shí)時(shí)溫度的在線監(jiān)測(cè)

變電站的變壓器、斷路器、電容器等等裝置之間以電纜相連接，由開(kāi)關(guān)柜控制所有設(shè)備的工作狀態(tài)，因此，電纜和開(kāi)關(guān)柜的工作狀態(tài)至關(guān)重要，電流電壓過(guò)載或者開(kāi)關(guān)開(kāi)合頻次過(guò)快都會(huì)導(dǎo)致電纜和開(kāi)關(guān)柜過(guò)熱的現(xiàn)象出現(xiàn)，具體故障原因而言：開(kāi)關(guān)柜接頭接觸不良、結(jié)合處不對(duì)中等情況會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)過(guò)熱，甚至出現(xiàn)起弧過(guò)燒；高壓電纜接線處接觸不良等現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致電纜過(guò)熱，絕緣層加速老化甚至于被燒穿。通過(guò)在電纜和開(kāi)關(guān)柜的疑似過(guò)熱點(diǎn)，裝設(shè)紅外溫度感應(yīng)器和紅外成像儀，可以實(shí)現(xiàn)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控；對(duì)于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部像斷路器、倒閘連接點(diǎn)等地方的溫度監(jiān)測(cè)，則需要采用基于光纖布拉格的準(zhǔn) 分布式光纖光柵測(cè)溫方法，保障監(jiān)測(cè)裝置的耐高壓和耐熱特性，提高監(jiān)測(cè)效率和監(jiān)測(cè)裝置的有效使用時(shí)間。

3結(jié)論

智能變電站是變電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，也體現(xiàn)出了巨大的適應(yīng)能力和經(jīng)濟(jì)效益。本文以智能變電站的在線監(jiān)測(cè)為分析課題，簡(jiǎn)述了在線監(jiān)測(cè)的基本原理和我國(guó)當(dāng)前的智能變電站在線監(jiān)測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀。立足于成熟的信息通信技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)和數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，提出了從變電處理設(shè)備、變電控制環(huán)境和電纜開(kāi)關(guān)柜等等方面進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)工作的展開(kāi)，對(duì)變電設(shè)備的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行跟蹤和監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情并及時(shí)調(diào)整和檢修，為智能變電站的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的技術(shù)思路。

參考文獻(xiàn)

篇6

【關(guān)鍵詞】變電站;微機(jī)防誤;藍(lán)牙通訊

引言

500kV變電站的倒閘操作十分重要，為了避免出錯(cuò)，現(xiàn)在普遍使用微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)。微機(jī)防誤閉鎖裝置是由PC機(jī)作為核心設(shè)備，與電腦鑰匙、適配器、各種鎖具及支持軟件組成基本系統(tǒng)，另外有打印機(jī)、RTU接口等，可供不同型號(hào)、不同配置選用。本文講述了微機(jī)防誤閉鎖裝置的基本原理、日常操作步驟、常見(jiàn)問(wèn)題以及防范措施并對(duì)微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

一、微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)基本原理

在五防軟件中預(yù)先編寫(xiě)了變電站的一次系統(tǒng)接線模擬圖和所有設(shè)備的操作邏輯條件，當(dāng)運(yùn)行人員啟動(dòng)系統(tǒng)，在電腦顯示器上模擬試操作時(shí)，軟件根據(jù)已有的邏輯條件對(duì)每項(xiàng)操作進(jìn)行判斷，若操作正確，則允許進(jìn)行下一步操作;若操作錯(cuò)誤，則顯示錯(cuò)誤操作項(xiàng)的設(shè)備名稱(chēng)及編號(hào)并通過(guò)語(yǔ)音提示錯(cuò)誤類(lèi)型，提示操作人員進(jìn)行更正，拒絕所有違反“五防”原則的操作。預(yù)演結(jié)束后，通過(guò)傳送裝置將正確的操作內(nèi)容輸入到電腦鑰匙中，操作人員使用電腦鑰匙到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行解鎖及倒閘操作。操作時(shí)，電腦鑰匙自動(dòng)顯示當(dāng)前倒閘操作項(xiàng)目，運(yùn)行人員將電腦鑰匙插入相應(yīng)設(shè)備的編碼鎖內(nèi)，通過(guò)其編碼頭檢測(cè)操作對(duì)象是否正確。若正確，電腦鑰匙發(fā)出允許操作命令，同時(shí)開(kāi)放其閉鎖回路或機(jī)構(gòu)，可以進(jìn)行倒閘操作。若走錯(cuò)間隔或誤操作，電腦鑰匙用語(yǔ)音發(fā)出錯(cuò)誤警告，提醒操作人員錯(cuò)誤操作的類(lèi)型，并用液晶顯示器顯示當(dāng)前錯(cuò)誤操作設(shè)備的編號(hào)及應(yīng)操作設(shè)備編號(hào)，達(dá)到強(qiáng)制閉鎖的目的。操作結(jié)束后，電腦鑰匙將倒閘操作信息匯報(bào)給主機(jī)存貯，以便有關(guān)人員進(jìn)行管理和查詢(xún)。

圖1 微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)可提供模擬屏通訊、藍(lán)牙通訊、Rs232通訊等三種用于系統(tǒng)與電腦鑰匙的通訊方式。操作員可根據(jù)操作任務(wù)進(jìn)行選擇。正確地選擇通訊方式可起到事半功倍的效果。

通常，我們將操作任務(wù)劃分為一把鑰匙按順序操作、兩把鑰匙交替操作和遠(yuǎn)程傳送操作票三大類(lèi)。

一把鑰匙按順序操作是指只需一把鑰匙按事先模擬預(yù)演的程序進(jìn)行順序操作就可完成的操作任務(wù)。對(duì)這類(lèi)操作任務(wù)推薦使用模擬屏通訊（有模擬屏系統(tǒng)）或Rs232通訊（無(wú)模擬屏系統(tǒng)）方式，優(yōu)點(diǎn)是操作過(guò)程簡(jiǎn)單、效率高。

兩把鑰匙交替操作是指設(shè)備操作需在兩個(gè)場(chǎng)地（如主控室和高壓場(chǎng)地）交替進(jìn)行的操作任務(wù)。使用藍(lán)牙通訊方式可實(shí)現(xiàn)兩把鑰匙間的信息互傳，現(xiàn)場(chǎng)解鎖操作效率較高，但模擬--傳票過(guò)程比前者復(fù)雜。

遠(yuǎn)程傳送操作票是指操作員已在遠(yuǎn)方的操作現(xiàn)場(chǎng)，需要主控室人員模擬--傳票的操作任務(wù)。這類(lèi)操作任務(wù)多出現(xiàn)在設(shè)備試驗(yàn)和檢修等場(chǎng)合，使用藍(lán)牙通訊方式可快速地將操作票傳送給遠(yuǎn)方的電腦鑰匙，可有效解決往返操作問(wèn)題。

藍(lán)牙系統(tǒng)共包括“藍(lán)牙主站、藍(lán)牙基站、藍(lán)牙鑰匙、通信電纜、控制電纜”等部分組成，藍(lán)牙主站安裝在主控室中，藍(lán)牙主站共有四回出線，其中一回為藍(lán)牙主站電源及與計(jì)算機(jī)RS232控制線，其它三回出線至藍(lán)牙基站，各藍(lán)牙基站間可以串聯(lián)，每一回出線為交流220V電源電纜及RS485控制電纜各一條，從藍(lán)牙主站到終端藍(lán)牙基站間的距離不能≥500米，最好控制在≤400米，如有藍(lán)牙基站距離超出500米，應(yīng)在這一回路中增加加力極一個(gè)，加大該回來(lái)的信號(hào)，加力極需要一個(gè)交流220V的電源，可以將該回路的電源電纜接入，再?gòu)募恿O鋪至該藍(lán)牙基站，藍(lán)牙基站的電纜敷設(shè)以藍(lán)牙主站為中心，這樣可以縮短部分藍(lán)牙基站的距離，加快藍(lán)牙的搜索速度，藍(lán)牙主站控制藍(lán)牙基站的個(gè)數(shù)最大為16個(gè)（0-F），藍(lán)牙電腦鑰匙最大為4把（0-3），藍(lán)牙基站最好控制在10個(gè)以?xún)?nèi)，藍(lán)牙基站的輻射范圍為直徑300米（該距離在無(wú)任何阻礙物的情況下），一般在變電站及電廠藍(lán)牙基站間距為200米，藍(lán)牙基站安裝高度越高，輻射范圍越廣，但考慮到維護(hù)，戶(hù)內(nèi)藍(lán)牙基站安裝在2.5米左右為最佳高度，戶(hù)外基站需要考慮與設(shè)備的安全距離，一般在1.8米左右。

二、日常操作步驟介紹

進(jìn)入程序?qū)ξ荒M結(jié)束傳送票回傳

1.雙擊桌面“某某變電站五防”圖標(biāo)，進(jìn)入登陸窗口，點(diǎn)擊”登陸”。

2.選擇“用戶(hù)名”，輸入密碼，按“確定”鍵進(jìn)入主界面。

3.先要進(jìn)行設(shè)備對(duì)位，即點(diǎn)擊”對(duì)位”，對(duì)位結(jié)束后點(diǎn)擊”結(jié)束對(duì)位”（也是”對(duì)位”那個(gè)鍵）。

4.對(duì)位結(jié)束后既可以進(jìn)行模擬操作，即點(diǎn)擊”開(kāi)始模擬”進(jìn)入模擬狀態(tài)。

5.此時(shí)根據(jù)操作票內(nèi)容進(jìn)行模擬操作，模擬操作結(jié)束后，點(diǎn)擊”結(jié)束模擬”（也是”開(kāi)始模擬那個(gè)鍵”）。

6.如果模擬操作過(guò)程中需要更正，可以按“撤銷(xiāo)”按鈕，每按一次撤銷(xiāo)最后一個(gè)步驟。

7.點(diǎn)擊”結(jié)束模擬”后，會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話(huà)框，此時(shí)就可以：傳送操作票，修改操作票，打印操作票，作廢擦作票，預(yù)存操作票，傳票。

8.如果準(zhǔn)備進(jìn)行到閘操作，將電腦鑰匙打開(kāi)電源插入傳送充電座，單擊“傳送票”按鈕，將本次操作任務(wù)的一次操作內(nèi)容輸入到電腦鑰匙。

9.拿電腦鑰匙到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行解鎖倒閘操作。

10.操作完后，將鑰匙打開(kāi)電源插入傳送座，按程序界面上的“回傳鑰匙”按鈕回傳。

三、常見(jiàn)問(wèn)題分析

1.模擬屏系統(tǒng)開(kāi)關(guān)元件模擬預(yù)演時(shí)沒(méi)有反應(yīng)或模擬屏上顯示器顯示亂碼。

處理方法：首先請(qǐng)關(guān)閉模擬屏上的電源開(kāi)關(guān)，等待半分鐘后，再開(kāi)啟電源，冷啟動(dòng)完畢后，打開(kāi)操作鍵盤(pán)的前面板，按壓紅色“重新啟動(dòng)”鍵進(jìn)行軟啟動(dòng)，恢復(fù)到備用時(shí)間時(shí)，正常。

2.啟動(dòng)圖形系統(tǒng)搜索不到藍(lán)牙基站或藍(lán)牙鑰匙，即圖形系統(tǒng)菜單右上角的圓點(diǎn)、方框未改變成紅色，啟動(dòng)時(shí)也并未聽(tīng)到“喀…撻…”兩聲響聲。

處理方法：

a.關(guān)閉藍(lán)牙主站端子箱的電源，等待半分鐘后，再開(kāi)啟電源，重新搜索。

b.檢查藍(lán)牙主站同電腦之間的通訊線是否連接正常。

3.在電腦上點(diǎn)擊“模擬屏模擬”，模擬屏系統(tǒng)沒(méi)有反應(yīng)，并未進(jìn)入預(yù)演狀態(tài)。

處理方法：

a.檢查電腦同模擬屏間通訊線接觸是否良好。

b.檢查通訊轉(zhuǎn)換小刀閘是否在“模擬屏通訊方式”一邊。

c.如上述檢查都正常，請(qǐng)重新啟動(dòng)電腦及模擬屏。

4.在用電腦鑰匙實(shí)際操作三相設(shè)備時(shí)，操作一相后，其它兩相的步驟消失。

處理方法：此種現(xiàn)象為圖形系統(tǒng)中的設(shè)備狀態(tài)同電腦鑰匙中存儲(chǔ)的設(shè)備狀態(tài)不相同所致，檢查圖形系統(tǒng)中三相刀閘的各狀態(tài)是否統(tǒng)一，統(tǒng)一后繼續(xù)操作即可

5.在顯示屏上提示準(zhǔn)備發(fā)送信息，電腦鑰匙通過(guò)藍(lán)牙或Rs232方式都無(wú)法接收到信息。

處理方法：

a.檢查電腦鑰匙電源是否打開(kāi)。

b.檢查藍(lán)牙通訊是否正常，參考“異常二”的處理方法。

c.使用Rs232方式時(shí)，檢查電腦鑰匙和傳送/充電適配器電極針接觸是否穩(wěn)定。

d.確認(rèn)“傳送/充電適配器”后面的“藍(lán)牙主站―電腦鑰匙”開(kāi)關(guān)切換到“電腦鑰匙”位置。

6.電腦鑰匙操作KK開(kāi)關(guān)時(shí)，分、合閘操作正常，鑰匙未發(fā)出“本步操作完成，請(qǐng)繼續(xù)”語(yǔ)音提示。

處理方法：請(qǐng)更換另一把鑰匙操作，看是否可正常，如正常，即本鑰匙電氣回路可能已經(jīng)損壞，需更換處理;如不正常，請(qǐng)檢查電氣鎖接線是否正常

7.電腦鑰匙操作KK開(kāi)關(guān)時(shí)，分閘操作正常，但合閘操作時(shí)電腦鑰匙不能跳過(guò)當(dāng)前操作步驟（實(shí)際設(shè)備已合上）。

處理方法：這種現(xiàn)象往往發(fā)生在帶有同期的開(kāi)關(guān)上，原因是電氣鎖沒(méi)有正確串入開(kāi)關(guān)的合閘回路中。處理辦法是請(qǐng)繼保人員檢查并正確接線（接線原理參考<直流電氣鎖接線原理圖>）

8.電氣鎖閉鎖失效，不經(jīng)解鎖就可直接操作。

處理方法：這種現(xiàn)象表明接線有誤，或未將電氣鎖串入分、合閘控制回路，或根本未接線，電氣鎖電極浮空，請(qǐng)重新檢查電氣鎖的接線。

9.電腦鑰匙插入電氣鎖后，未操作實(shí)際設(shè)備，在取下鑰匙時(shí)，即發(fā)出“本步操作完成，請(qǐng)繼續(xù)”的語(yǔ)音提示。

處理方法：此現(xiàn)象表明接線有誤，電氣鎖未正確串入控制回路。正常情形，電氣鎖兩電極應(yīng)無(wú)電壓，如有電壓則說(shuō)明接線有誤

10.機(jī)械鎖鎖頭無(wú)法插到鎖體中，導(dǎo)致實(shí)際設(shè)備無(wú)法閉鎖。

處理方法：這種現(xiàn)象往往是由于鎖體中的鎖舌復(fù)位不良或失效。復(fù)位不良時(shí)可用小螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)鎖軸使鎖舌復(fù)歸正確位置;若復(fù)位失效則要更換機(jī)械鎖，更換機(jī)械鎖要注意鎖碼與原來(lái)保持一致。

四、防范措施及展望

1.增強(qiáng)基站信號(hào)建設(shè)

500kV變電站的面積比較大，必須有多個(gè)基站來(lái)傳輸和增強(qiáng)藍(lán)牙信號(hào)。這些基站在惡劣天氣和強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境下可能出現(xiàn)故障，使得電腦鑰匙無(wú)法接受藍(lán)牙信號(hào)，所以我們要在新建變電站時(shí)加強(qiáng)藍(lán)牙基站的硬件和防護(hù)，并增設(shè)基站的故障報(bào)警功能，使得運(yùn)行人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。

2.防誤主機(jī)雙重化

防誤主機(jī)的故障報(bào)警功能需加強(qiáng)，建議新建變電站設(shè)兩臺(tái)防誤主機(jī)，互為備用。在其中一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另外一臺(tái)也可滿(mǎn)足操作需要。

3.提高相關(guān)鎖具質(zhì)量

電腦鑰匙是開(kāi)鎖的重要工具，但是比普通鑰匙要沉重許多，使用時(shí)可能不小心摔到地上造成損壞。為解決此問(wèn)題，一方面我們需加強(qiáng)電腦鑰匙的抗摔性，增加一個(gè)橡膠外套;另一方面加強(qiáng)工作人員對(duì)設(shè)備的愛(ài)護(hù)意識(shí)，建立一套設(shè)備保管機(jī)制，責(zé)任到人。從而減少電腦鑰匙損壞的機(jī)率。

4.完善設(shè)備檢驗(yàn)制度

全站微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)將來(lái)需加強(qiáng)檢驗(yàn)，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況建立一套完善的設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)制，來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

5.提高運(yùn)行監(jiān)視手段

500kV變電站的無(wú)人值守化正在進(jìn)行，應(yīng)將微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)通過(guò)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度組網(wǎng)監(jiān)視以便在出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)處理。

五、結(jié)束語(yǔ)

500kV變電站微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，要實(shí)現(xiàn)智能化和高可靠性，還有許多技術(shù)問(wèn)題需要攻關(guān)解決，相信在不久的將來(lái)微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)將有一個(gè)蓬勃的發(fā)展期。微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)在500kV變電站得到廣泛應(yīng)用，總體設(shè)備運(yùn)行良好，各類(lèi)數(shù)據(jù)采集、傳輸無(wú)誤，工作正常，說(shuō)明微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際中已通過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，滿(mǎn)足了安全、穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行要求。但變電站微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展中遇到的主要問(wèn)題，還有待進(jìn)一步深入研究和解決。

參考文獻(xiàn)

[1]周長(zhǎng)久.國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字化變電站技術(shù)[J].云南電業(yè)，2006.

篇7

關(guān)鍵詞：變電站；接地電阻；構(gòu)成；方法；措施

前言

為了更好的確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，確保電力設(shè)備及工作人員的安全性，則在變電站內(nèi)需要設(shè)置接地系統(tǒng)。但在變電站接地系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，一旦接地電阻處于一個(gè)較大的水平，則會(huì)導(dǎo)致接地短路故障的發(fā)生，地網(wǎng)電位也會(huì)處于一個(gè)較高的水平，不僅會(huì)對(duì)操作人員的安全帶來(lái)較大的威脅，而且還會(huì)破壞設(shè)備的二次絕緣，如果高壓串入到控制室內(nèi)，還會(huì)導(dǎo)致控制和監(jiān)測(cè)設(shè)備管理出現(xiàn)誤動(dòng)或是拒動(dòng)，破壞監(jiān)測(cè)設(shè)備管理，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的損失發(fā)生。所以在變電站運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)接地電阻采取必要措施，確保其能夠降低，從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

1 變電站接地電阻的主要構(gòu)成

1.1 接地極與接地線電阻

接地電阻主要由接地極及接地線電阻所組成，而且接地極和接地線電阻由于其屬于金屬類(lèi)的導(dǎo)體，所以在整個(gè)接地電阻中，接地線電阻只占極小的一部分，而且?guī)缀纬叽缂安馁|(zhì)會(huì)對(duì)這部分阻值產(chǎn)生一定的影響。

1.2 土壤接觸與接地體表面的電阻

在變電站接地電阻中，還存在著土壤接觸同接地體表面的電阻，這部分電阻的阻值直接受制于土壤顆粒大小、土壤性質(zhì)和土壤中含水量的影響，同時(shí)與地面接觸面積的大小也與其阻值具有一定的關(guān)系，而且這部分阻值所占接地電阻的整體阻值比例較大。

1.3 散流電阻

散流電阻也屬于接地電阻的組成部分，其主要是當(dāng)接地體在向外延伸時(shí)，在一定圓周范圍內(nèi)當(dāng)擴(kuò)散電流通過(guò)土壤時(shí)會(huì)導(dǎo)致電阻產(chǎn)生，同時(shí)土壤中的電阻率、接地極的幾何大小和形狀都會(huì)對(duì)散流電阻的阻值帶來(lái)一定的影響。

由上分析可知，接地電阻主要由接地極與接地線電阻、土壤接觸與接地體表面的電阻、散流電阻等三部分所組成，而在這其中接觸電阻和散流電阻起著決定作用，所以在對(duì)接地電阻進(jìn)行降低時(shí)，需要從接觸電阻和散流電阻入手，通過(guò)采取相應(yīng)的措施來(lái)降低接觸電阻和散流電阻的方法來(lái)確保接地電阻的降低。

2 幾種常用的降低變電站接地電阻的方法和措施

2.1 從選材上降低接地電阻

目前在對(duì)接地體的金屬材料進(jìn)行選擇上，由于其類(lèi)型較多，所以選擇的空間也較大，但我國(guó)變電站通常都會(huì)選擇鍍鋅圓鋼作為接地體材料，其具有非常好的經(jīng)濟(jì)性，而且應(yīng)用范圍也較廣。同時(shí)配上高強(qiáng)度特種制成的驅(qū)動(dòng)頭和鉆頭，可以在施工時(shí)將棒打入到地下三十米以上，從而能夠有效的獲得到恒定的低電阻。

另外在目前變電站接地產(chǎn)品選擇時(shí)還可以選擇電解離子接地極，電解離子接地系統(tǒng)是充分的利用大氣壓力和自然空氣流動(dòng)時(shí)利用電解離子接地極系統(tǒng)的頂端的通氣孔促使空氣流入，然后與接地極內(nèi)的金屬鹽化合，并進(jìn)行吸濕處理后會(huì)形成電解液，這些電解液通過(guò)向四周擴(kuò)散從而形成接地根，降低土壤中的電阻，實(shí)現(xiàn)降低接地電阻的目的。這種方法在當(dāng)前一些變電站對(duì)于接地具有較高要求，而且接地工程難度較大時(shí)具有較好的適用性。而且在進(jìn)行接地網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)將接地網(wǎng)與電解離子接地極系統(tǒng)進(jìn)行有效的結(jié)合，這樣可以有效的達(dá)到降低接地電阻的效果。

2.2 引外接地

當(dāng)一些高土壤電阻率的地方，這時(shí)變電站主接地網(wǎng)的接地電阻是無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的，所以需要利用人工接地裝置來(lái)從旁邊有低土壤電率地區(qū)或是水源來(lái)進(jìn)行引外接地，從而來(lái)達(dá)到就電站接地電阻的降低。

2.3 深井接地

利用深埋接地極的方式來(lái)達(dá)到接地電阻降低的目的，這種方式通常會(huì)在水和地下深處土壤電阻率較低的情況下進(jìn)行采用，而且利用深井接地方式不會(huì)受到氣候和季節(jié)等條件的影響，而且還能夠有效的克服場(chǎng)地窄小的問(wèn)題，但在采用深井接地方法時(shí)，還需要通過(guò)地質(zhì)勘察來(lái)和其他方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋容^，有效的避免出現(xiàn)打井無(wú)效的情況發(fā)生，避免造成不必要的損失和浪費(fèi)。

2.4 更換土壤或采用導(dǎo)電性混凝土

當(dāng)變電站內(nèi)土壤電阻率較高時(shí)，則需要將這部分土壤利用電阻率較低的土進(jìn)行替換，通常在接地體周?chē)朊滓詢(xún)?nèi)進(jìn)行置換，從而達(dá)到電阻降低的目的。

2.5 電解接地

電解接地系統(tǒng)是近些年來(lái)我國(guó)出現(xiàn)的一種接地降阻的方式，這種降低接地電阻的方式在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用并且積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。電解接地的原理：在地中那些垂直鋪設(shè)或者水平鋪設(shè)的金屬管道中，加入一些特殊的電解化學(xué)物質(zhì)，是其和空氣或者土壤中的潮氣接觸，從而使管道中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電解溶液。通過(guò)管道上的過(guò)濾孔使電解溶液向土壤周?chē)鷿B透，進(jìn)而使土壤的電導(dǎo)率得到提高，同時(shí)降低電極和土壤的接觸電阻。

3 一些特殊的降低變電站接地電阻的措施

3.1 爆破接地技術(shù)

爆破技術(shù)的基本原理就是指：在地中垂直鉆的地方利用鉆孔機(jī)鉆一個(gè)直徑為100mm，幾十米深的孔，將接地電極安置在孔中。接著為了爆破方便，沿著鉆孔隔一定的距離安放一定量的炸藥，把附近的巖石爆裂、爆松。然后將調(diào)成漿狀的物理降阻劑用壓力機(jī)壓入深孔和那些由于爆破產(chǎn)生的裂縫隙中，為了使降阻劑能夠和地下巨大范圍內(nèi)的土壤內(nèi)部接觸和溝通，使巖石、土壤和接地電極的接觸面積變大，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大幅度降低接地電阻的目標(biāo)。

3.2 斜井降阻技術(shù)

打斜井降低接地電阻的基本原理：通過(guò)采用非開(kāi)挖技術(shù)，沿著變電站進(jìn)站的道路和線路的終端塔外，把接地電極從站內(nèi)的主接地網(wǎng)的邊緣，牽引到電阻率較低的站外地區(qū)，從而達(dá)到較為理想的擴(kuò)網(wǎng)效果。打斜井技術(shù)是一種往土壤釋放電介質(zhì)來(lái)降低土壤電阻率的方法。施放電解質(zhì)的載體通常選用DK.AG作為電解地極。這種電解地極是一種無(wú)毒的埋在地下的銅管內(nèi)填裝的化合物晶體。土壤里的水分通過(guò)銅管上的呼吸孔而被銅管吸收，從而使化合物晶體接觸水分而變成電介質(zhì)溶液，再?gòu)你~管的呼吸孔中排泄出，并向四周流人土壤，在土壤中形成良好的電解質(zhì)離子土壤，使原來(lái)導(dǎo)電率差的地質(zhì)結(jié)構(gòu)形成良好的電解質(zhì)導(dǎo)電通道，因此降低大面積內(nèi)的土壤電阻率。

4 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)前變電站內(nèi)，對(duì)于降低接地電阻的方法有許多種類(lèi)，而且每一種方法在具體應(yīng)用時(shí)都需要有特定的條件與其相適應(yīng)，所以在實(shí)際工作中，需要針對(duì)各地的不同特點(diǎn)及土壤條件來(lái)進(jìn)行，從而對(duì)各種降低接地電阻措施進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，同時(shí)還要對(duì)各種方法的實(shí)際適用范圍進(jìn)行綜合考慮，確保達(dá)到降低電阻的目的，但各種降低電阻的方法并不是獨(dú)立的，可以在具體應(yīng)用過(guò)程中相互配合使用，這樣可以確保得到更好的降低電阻的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]徐宏宇.接地模塊接地工頻電阻計(jì)算及在送電線路中的應(yīng)用[J].四川電力技術(shù)，2009，05.

篇8

關(guān)鍵詞：沙漠變電站、防雷接地、接地電阻

【中圖分類(lèi)號(hào)】TM863

一、雷電對(duì)變電站的危害

雷電是一種大氣里的放電現(xiàn)象，它產(chǎn)生在積雨里. 積雨的云在形成的過(guò)程中， 部分云團(tuán)帶有正電荷， 部分云團(tuán)帶有負(fù)電荷， 因此，當(dāng)電荷總量積聚到了一定的程度時(shí)， 在不同的電荷云團(tuán)之間， 或者云團(tuán)和大地之間的電壓數(shù)值非常大，足夠擊穿空氣。

變電站是電力系統(tǒng)防雷的重要保護(hù)設(shè)施，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，嚴(yán)重影響社會(huì)生產(chǎn)和人民生活。為保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，電力系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)被保護(hù)物的重要性和危險(xiǎn)程度的不同，對(duì)于直接雷、雷電感應(yīng)、雷電侵入波應(yīng)采取相應(yīng)的防雷保護(hù)措施。因此要求變電站的防雷保護(hù)措施必須十分可靠。

二、變電站的防雷保護(hù)

防雷措施總體概括為2種：

①避免雷電波的進(jìn)入；

②利用保護(hù)裝置將雷電波引入接地網(wǎng)。

防雷保護(hù)措施應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)的雷擊形式、頻率、強(qiáng)度以及被保護(hù)設(shè)施的重要性、特點(diǎn)安裝適宜的保護(hù)裝置。直接雷保護(hù)的主要措施是安裝避雷針以及避雷線。避雷針和避雷線這兩種裝置都是通過(guò)攔截措施，改變雷電波的入地路徑，從而起到直擊雷保護(hù)的作用。

其基本原理是：利用尖端放電的原理，當(dāng)雷云使地面電場(chǎng)畸變，在針頂端形成局部場(chǎng)強(qiáng)集中區(qū)以影響先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷云對(duì)其放電并將雷電流泄入地中，保護(hù)附近電力設(shè)備和建筑物。

安裝避雷針時(shí)應(yīng)該注意以下問(wèn)題：

①反擊問(wèn)題：當(dāng)雷電流通過(guò)引下線和接地裝置入地時(shí)，會(huì)在接地引下線和接地電阻上形成很高的電位升高，所以避雷針和被保護(hù)物間的空氣間隙不應(yīng)小于3m。

②關(guān)于接觸電壓和跨步電壓的問(wèn)題：一般規(guī)定“避雷針及其接地裝置與道路或出入口的距離不宜小于3m”，即使如此，這一要求仍不滿(mǎn)足要求。

③關(guān)于高電位引入的問(wèn)題：如果在避雷針的桿塔上有低壓線或通信線，則將沿這些線路傳入相應(yīng)的低壓設(shè)備或通信設(shè)施，造成雷擊。

④關(guān)于感應(yīng)的問(wèn)題：當(dāng)雷擊避雷針而使針體電位抬高時(shí)，在針體附近有限長(zhǎng)的孤立導(dǎo)體上將出現(xiàn)靜電感應(yīng)過(guò)電壓。

⑤主控樓、繼電器室或是網(wǎng)絡(luò)控制樓和室內(nèi)配電裝置的保護(hù)，如果屋頂有金屬結(jié)構(gòu)或是屋頂是金屬做的時(shí)，要將金屬部分接地；如果屋頂是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的，則要將鋼筋焊接成網(wǎng)并接地；如果屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)是非導(dǎo)電的時(shí)候，采用避雷保護(hù)，可以在屋頂設(shè)置8m～10m 左右的金屬網(wǎng)，并且避雷帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)引下線接地。

⑥安裝避雷針時(shí)，應(yīng)該注意讓設(shè)備的接地點(diǎn)離避雷針接地引線的入地點(diǎn)要盡可能的遠(yuǎn)，并且避雷針的接地引下線離電氣設(shè)備也要要盡可能的遠(yuǎn)；同時(shí)，上述接地應(yīng)該和總線地網(wǎng)相連，并且加裝集中接地裝置，其工頻接地電阻應(yīng)該大于10Ω。

三、變電站的防雷接地

接地裝置的設(shè)計(jì)對(duì)于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。

變電站接地系統(tǒng)的合理與否是直接關(guān)系到人身和設(shè)備安全的重要問(wèn)題。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜。變電站接地包含工作接地、保護(hù)接地、雷電保護(hù)接地。工作接地即為電力系統(tǒng)電氣裝置中，為運(yùn)行需要所設(shè)的接地；保護(hù)接地即為電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔等，由于絕緣損壞有可能帶電，為防止其危及人身和設(shè)備的安全而設(shè)的接地；雷電保護(hù)接地即為為雷電保護(hù)裝置向大地泄放雷電流而設(shè)的接地。變電站接地網(wǎng)安全除了對(duì)接地阻抗有要求外，還對(duì)地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、使用壽命、跨步電位差、接觸電位差、轉(zhuǎn)移電位危害等提出了較高的要求。因而榆橫750kV變電站大門(mén)入口處敷設(shè)了一組“帽檐式”均壓帶以及站內(nèi)多組輔助均壓環(huán)。

3.1 接地電阻

接地電阻就是電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴(kuò)散所遇到的電阻，它包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無(wú)限大遠(yuǎn)處的大地電阻。

接地電阻值是衡量接地系統(tǒng)好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)之一，接地網(wǎng)形式、土壤結(jié)構(gòu)、土壤電阻率對(duì)接地電阻有著顯著的影響。

3.2 變電所接地裝置

接地裝置由水平接地體和垂直接地體組成，接地體的截面應(yīng)經(jīng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)， 計(jì)及材料的腐蝕程度，并考慮一定裕度后確定。榆橫750kV變電站水平接地體選用-80mm×10mm鍍鋅扁鋼， 垂直接地極選用Ф50mm鍍鋅鋼管。

根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T621-1997，接地裝置的接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足：（1）、變壓器容量在100kVA以下（含100kVA）的接地電阻R≤10Ω；（2）、變壓器容量在100kVA以上的接地電阻R≤4Ω。接地成功的最主要指標(biāo)就是接地裝置的接地電阻是否符合規(guī)范要求，并保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。由于榆橫750kV變電站處于高電阻率土壤地區(qū)，所以降低電阻率很關(guān)鍵。

根據(jù)接地電阻的公式：

其中ρ―地的電阻率，ε―介電系數(shù)，C―接地體的電容。

可以看出，降低接地電阻有以下兩種途徑：

1、增大接地體幾何尺寸，以增大接地體的電容C。

2、改善地質(zhì)電學(xué)性質(zhì)，減小地的電阻率ρ和介電系數(shù)ε。

因?yàn)榻拥伢w幾何尺寸是一定的，所以就無(wú)法再增大接地體的電容，本工程使用了長(zhǎng)效物理降阻劑以改善地質(zhì)電學(xué)性質(zhì)減少地的電阻率和介電系數(shù)。接地環(huán)網(wǎng)施工過(guò)程中的扁鐵與扁鐵、扁鐵與鋼管的搭接嚴(yán)格按照焊接工藝，接頭處做好防腐。

四、變電所的規(guī)模

榆橫750KV變電站地處是西北電網(wǎng)的重要樞紐，擔(dān)負(fù)著西北電網(wǎng)與省網(wǎng)的連接和功率交換，對(duì)西北乃至整個(gè)陜西省電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行起著十分重要的作用，因此安全穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境對(duì)于該站來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。榆橫750KV變電站，站內(nèi)包括330 kV，66 kV和35 kV 3個(gè)電壓等級(jí)，是目前國(guó)內(nèi)綜合自動(dòng)化水平最高的750 kV變電站之一。該變電站系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，綜合了常規(guī)控制儀表屏、繼電保護(hù)裝置屏、模擬屏、變送器屏、遠(yuǎn)動(dòng)裝置屏、中央信號(hào)系統(tǒng)及保護(hù)、控制全微機(jī)化等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量、控制、自檢、保護(hù)信息自傳、電度量采集、電氣五防閉鎖、遠(yuǎn)傳等自動(dòng)化功能。

【參考文獻(xiàn)】

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[3] 談文華.實(shí)用電氣安全技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.

篇9

[關(guān)鍵詞]750 kV 智能化變電站 變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) GIS設(shè)備 變壓器鐵芯

中圖分類(lèi)號(hào)：TM45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2015）35-0327-01

1 變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分類(lèi)

在進(jìn)行750 k V變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置選擇前，先歸納一下目前國(guó)內(nèi)變電站高壓電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分類(lèi)：

（1）變壓器在線監(jiān)測(cè)。變壓器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要包括油中溶解氣體分析、局部放電、鐵芯接地電流、套管絕緣、繞組變形、變壓器振動(dòng)頻譜等狀態(tài)量的在線監(jiān)測(cè)。

（2）電容型設(shè)備在線監(jiān)測(cè)。電容型設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要包括對(duì)電流互感器、套管、耦合電容器和電容式電壓互感器等實(shí)現(xiàn)絕緣的在線監(jiān)測(cè)。

（3）Zn O避雷器監(jiān)測(cè)。Zn O避雷器的監(jiān)測(cè)主要包括對(duì)泄漏電流和動(dòng)作次數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。

（4）斷路器在線監(jiān)測(cè)。斷路器在線監(jiān)測(cè)主要包括SF6氣體密度及微水監(jiān)測(cè)、局部放電監(jiān)測(cè)和斷路器動(dòng)作特性監(jiān)測(cè)。

（5）GIS設(shè)備在線監(jiān)測(cè)。GIS的封閉性結(jié)構(gòu)加大了運(yùn)行維護(hù)的難度，其故障隱患更難發(fā)現(xiàn)，可能造成的損失會(huì)更大。對(duì)GIS實(shí)行在線監(jiān)測(cè)就顯得尤為重要。目前GIS設(shè)備在線監(jiān)測(cè)主要包括SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測(cè)、局部放電監(jiān)測(cè)和斷路器動(dòng)作特性監(jiān)測(cè)。

2 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理及方法

目前變電站最常用的、成熟的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)、變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)、變壓器套管絕緣在線監(jiān)測(cè)、GIS局放在線監(jiān)測(cè)、SF6氣體環(huán)境在線監(jiān)測(cè)等。這些在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大都針對(duì)變電站的主要設(shè)備，其監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)指導(dǎo)變電站狀態(tài)檢修、防止主設(shè)備故障及人身事故產(chǎn)生了重要作用，帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)是相當(dāng)可觀的。現(xiàn)簡(jiǎn)要分析上述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理及所使用的方法。

2.1 變壓器在線監(jiān)測(cè)

1）變壓器油中溶解氣體及微水在線監(jiān)測(cè)。變壓器內(nèi)部存在的潛伏性過(guò)熱或放電故障會(huì)加快產(chǎn)氣的速率，隨著故障的緩慢發(fā)展，裂解出來(lái)的氣體形成氣泡在油中經(jīng)過(guò)對(duì)流、擴(kuò)散作用， 就會(huì)不斷地溶解在油中。通過(guò)對(duì)變壓器油中氣體的組分和含量分析，可以得出與之相對(duì)應(yīng)的變壓器絕緣老化程度或故障類(lèi)型。變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置從檢測(cè)功能上分為2類(lèi)： 第一類(lèi)屬于定性檢測(cè)， 通過(guò)監(jiān)測(cè)單一組分或2種組分來(lái)監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行狀況；第二類(lèi)屬于定量檢測(cè)， 對(duì)油中多種組分的氣體進(jìn)行分離檢測(cè)。目前油中溶解氣體分析應(yīng)用多種組分氣體的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。

（2）變壓器局部放電在線檢測(cè)。導(dǎo)致電力變壓器事故的主要原因是絕緣性能的劣化。很多絕緣缺陷的逐步發(fā)展，都會(huì)出現(xiàn)局部放電不斷增強(qiáng)的現(xiàn)象，有可能引發(fā)變壓器絕緣更大強(qiáng)度的老化放電，甚至接地短路、匝間短路、絕緣大面積燒化等重大故障。采用基于超高頻電磁波測(cè)量的局部放電測(cè)量技術(shù) （UHF），檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的數(shù)百兆赫茲以上的超高頻電磁波信號(hào)，可有效避開(kāi)各種電暈等干擾信號(hào)，具有抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、實(shí)時(shí)性好且能進(jìn)行故障定位，已成為目前局放檢測(cè)技術(shù)的主要方法。

（3）變壓器套管絕緣在線監(jiān)測(cè)。變壓器高壓套管在長(zhǎng)期運(yùn)行中因污穢、化學(xué)腐蝕、電閃、發(fā)熱、機(jī)械力等環(huán)境條件變化的影響，絕緣性能逐漸下降，并可能導(dǎo)致嚴(yán)重缺陷。變壓器套管絕緣性能的好壞可由套管內(nèi)部絕緣體的介質(zhì)損耗，末屏等效電容和末屏泄漏電流來(lái)判定。在線監(jiān)測(cè)高壓套管的末屏電流，介質(zhì)損耗和等效電容，可以反映套管的絕緣狀況變化和發(fā)展趨勢(shì)，為狀態(tài)檢修提供可信賴(lài)的判據(jù)。

2.2 GIS設(shè)備在線監(jiān)測(cè)

（1）SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測(cè)。SF6電器設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，不可避免地會(huì)發(fā)生電器設(shè)備內(nèi)SF6氣體向外泄漏而導(dǎo)致電器設(shè)備內(nèi)SF6氣體密度下降；同時(shí)電器設(shè)備外部潮氣也會(huì)滲透進(jìn)高壓電器設(shè)備內(nèi)部，引起設(shè)備內(nèi)SF6氣體中微水含量超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)， 使高壓電器設(shè)備存在安全隱患。GIS中內(nèi)置SF6傳感器，其高精度壓力、溫度及濕度傳感器經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再經(jīng)過(guò)微處理器進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算及處理，通過(guò)RS485接口將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到SF6微水監(jiān)測(cè)單元；SF6微水監(jiān)測(cè)單元通過(guò)顯示器直接顯示被測(cè)SF6氣體的溫度、壓力、密度和含水量。變壓器套管絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

（2）GIS局部放電在線監(jiān)測(cè)。局部放電監(jiān)測(cè)也是GIS狀態(tài)監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要內(nèi)容，很多故障都可以從放電量和放電模式的變化中反映出來(lái)。局部放電在線監(jiān)測(cè)方法大體上可分為4類(lèi)：脈沖電流法、超聲波法、射頻檢測(cè)法、超高頻法（即UHF法）。前面在變壓器局放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)中已介紹了UHF法的原理和優(yōu)點(diǎn)，這一方法也成為GIS局放在線監(jiān)測(cè)的首選方法。GIS局部放電在線監(jiān)測(cè)能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地了解GIS 運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除故障隱患。

（3）斷路器的動(dòng)作特性監(jiān)測(cè)。高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開(kāi)關(guān)設(shè)備， 它擔(dān)負(fù)著控制和保護(hù)的雙重任務(wù)，開(kāi)關(guān)狀態(tài)的好壞直接影響著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。對(duì)高壓斷路器實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，掌握其運(yùn)行特性及變化趨勢(shì)，對(duì)提高其運(yùn)行可靠性極為重要。在線監(jiān)測(cè)主要包括機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)、觸頭電壽命監(jiān)測(cè)等，監(jiān)測(cè)內(nèi)容有泄漏電流監(jiān)測(cè)、氣體密度監(jiān)測(cè)、開(kāi)斷次數(shù)監(jiān)測(cè)、累積開(kāi)斷電流監(jiān)測(cè)、振動(dòng)波形監(jiān)測(cè)、分合閘線圈電流波形監(jiān)測(cè)、斷路器紅外成像監(jiān)測(cè)和操作機(jī)構(gòu)油壓監(jiān)測(cè)等。

2.3 斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括斷路器動(dòng)作特性監(jiān)測(cè)，對(duì)于750 k V SF6斷路器還包括SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測(cè)、斷路器局部放電在線監(jiān)測(cè)。這些在線監(jiān)測(cè)的原理和方法與GIS在線監(jiān)測(cè)基本相同。

3 結(jié)語(yǔ)

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)數(shù)10 a的研究和實(shí)踐，已經(jīng)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢(shì)，部分成熟產(chǎn)品正逐漸在電網(wǎng)中推廣和應(yīng)用，并涵蓋了主要的電氣設(shè)備。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不但本身故障少，而且能夠及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)變電站內(nèi)主設(shè)備的缺陷，為設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了積極作用。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用表明，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用還需進(jìn)一步積累經(jīng)驗(yàn)，其可靠性還要進(jìn)一步完善和提高。但這種技術(shù)的成熟應(yīng)用將為電力主設(shè)備的安全運(yùn)行構(gòu)筑一道安全防線是毋庸置疑的，其實(shí)時(shí)性將取代現(xiàn)有的預(yù)防性試驗(yàn)技術(shù)而成為電力設(shè)備安全運(yùn)行的第一道防線。基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能化變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠智能化的實(shí)時(shí)采集、分析變電站主設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，建立基于專(zhuān)家系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)對(duì)運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行跟蹤和監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)設(shè)備的異常狀態(tài)提供報(bào)警和詳細(xì)分析報(bào)告。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的智能化功能可為智能電網(wǎng)的整體決策提供

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞：電力工程；信息管理；智能化

0引言

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)電力工業(yè)也得到了快速的發(fā)展。電力工業(yè)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，承擔(dān)著促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要任務(wù)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年1月至10月我國(guó)電力工業(yè)生產(chǎn)簡(jiǎn)況如下：

“十一·五規(guī)劃”即將完成，從電網(wǎng)的“十二·五規(guī)劃”可知，在今后一段時(shí)期，我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)仍將保持高速的態(tài)勢(shì)，伴隨著社會(huì)對(duì)電力工業(yè)也將保持旺盛的增長(zhǎng)需求。電力項(xiàng)目按照超前規(guī)劃、適度發(fā)展原則進(jìn)行建設(shè)，實(shí)現(xiàn)更大范圍的資源優(yōu)化配置，推動(dòng)能源的高效開(kāi)發(fā)及利用，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的重要保障。發(fā)電廠、變電站等電力工程項(xiàng)目建設(shè)的任務(wù)繁重，如何進(jìn)行科學(xué)合理的項(xiàng)目信息管理，對(duì)提高電力工程項(xiàng)目的質(zhì)量、工期、造價(jià)都起著重要的作用。

1電力項(xiàng)目信息管理

對(duì)于電力工程建設(shè)項(xiàng)目，隨著電力項(xiàng)目的計(jì)劃、啟動(dòng)、規(guī)劃、實(shí)施等項(xiàng)目生命周期活動(dòng)內(nèi)容的展開(kāi)，大量項(xiàng)目的文件、報(bào)告、合同、照片、圖紙、錄像等各種各類(lèi)信息會(huì)不斷地產(chǎn)生，需要對(duì)其進(jìn)行諸如收集、分類(lèi)、加工、過(guò)濾、歸檔、儲(chǔ)存等處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的有效控制和管理。所謂電力項(xiàng)目信息管理是指在整個(gè)電力項(xiàng)目全生命周期管理過(guò)程中，對(duì)信息進(jìn)行收集、加工和輸入、輸出活動(dòng)的總稱(chēng)。項(xiàng)目信息管理過(guò)程包括信息收集、信息傳輸、信息加工和信息儲(chǔ)存等內(nèi)容。

電力項(xiàng)目信息管理直接影響項(xiàng)目管理工作的效率、風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量和成本。因此，如何有效、有序、有組織地對(duì)電力項(xiàng)目全生命過(guò)程的信息資源進(jìn)行管理，是電力項(xiàng)目管理的重要環(huán)節(jié)。以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的電力項(xiàng)目信息處理技術(shù)在電力項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，又為大型電力項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和控制提供了全新的信息管理理念、技術(shù)支撐平臺(tái)和全面解決方案。

1.1項(xiàng)目信息管理的基本原理項(xiàng)目信息管理是涉及信息資源、信息技術(shù)、參與活動(dòng)的人員等要素，是多要素、多學(xué)科、多手段的管理活動(dòng)。項(xiàng)目信息管理是一種技術(shù)性很強(qiáng)的管理活動(dòng)，它要運(yùn)用許多技術(shù)手段和管理方法。具有以下四大基本原理：

1.1.1信息增值原理信息增值是指項(xiàng)目信息內(nèi)容的增加或者信息活動(dòng)效率的提高。它是通過(guò)對(duì)項(xiàng)目信息的收集、組織、存儲(chǔ)、查找、加工、傳輸、共享和利用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

1.1.2增效原理項(xiàng)目信息管理可以通過(guò)提供信息和開(kāi)發(fā)信息，充分發(fā)揮信息資源對(duì)包括信息和知識(shí)在內(nèi)的各種社會(huì)活動(dòng)要素的滲透、激活與倍增作用，從而能夠節(jié)省社會(huì)資源、提高工作效率、創(chuàng)造企業(yè)效益，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

1.1.3服務(wù)原理項(xiàng)目信息管理與一般的管理過(guò)程相比，具有更強(qiáng)烈的服務(wù)性，項(xiàng)目信息管所有過(guò)程、手段和目的都必須以用戶(hù)需求為中心，必須通過(guò)服務(wù)用戶(hù)來(lái)發(fā)揮作用。

1.1.4市場(chǎng)調(diào)節(jié)原理信息管理也受到市場(chǎng)規(guī)律的調(diào)節(jié)，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：信息產(chǎn)品的價(jià)格受市場(chǎng)規(guī)律的調(diào)節(jié)，信息資源要素受市場(chǎng)規(guī)律的調(diào)節(jié)。

1.2電力工程項(xiàng)目信息管理的特征電力工程項(xiàng)目信息管理具有管理的一般性特征。例如，管理的基本職能是計(jì)劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)、控制；管理的對(duì)象是組織活動(dòng)；管理的目的是為了實(shí)現(xiàn)組織的目標(biāo)等，在信息管理中同樣具備。但是，電力工程項(xiàng)目信息管理作為一個(gè)專(zhuān)門(mén)行業(yè)的管理類(lèi)型，又有自己的獨(dú)有特征：與電力企業(yè)制度緊密結(jié)合，設(shè)備及人員信息需要高度集中。正是有了信息的集中統(tǒng)一，才使得信息真正成為一種資源，并且實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享。使電力項(xiàng)目管理人員隨時(shí)掌握設(shè)備、人員的相關(guān)信息，使電力運(yùn)行安全可靠。

2電力工程項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)

“電力工程項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)”是向電力企業(yè)內(nèi)各級(jí)主管部門(mén)（人員）、其他相關(guān)人員，以及組織外的有關(guān)部門(mén)（人員）提供信息的系統(tǒng)。它通過(guò)提供作為決策依據(jù)的統(tǒng)一的信息來(lái)為企業(yè)的計(jì)劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)、控制以及日常的作業(yè)服務(wù)。電力項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)應(yīng)向主管部門(mén)提供四種主要的信息服務(wù)：確定項(xiàng)目信息、搜集項(xiàng)目信息、處理項(xiàng)目信息及使用信息為項(xiàng)目服務(wù)。

以“變電站智能化巡檢信息管理系統(tǒng)”為例：

變電站智能化巡檢信息管理系統(tǒng)采用了“條碼（無(wú)線射頻鈕）”作為設(shè)備標(biāo)識(shí)器，各個(gè)需要巡檢的設(shè)備上安裝一個(gè)“條碼”，內(nèi)部存儲(chǔ)特定的代碼，標(biāo)識(shí)著設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)等所有內(nèi)容。當(dāng)工作人員巡檢時(shí)只需帶著巡檢器（掌上電腦）到現(xiàn)場(chǎng)讀取各設(shè)備標(biāo)識(shí)器的數(shù)據(jù)即可，由于巡檢器機(jī)身小巧輕便、操作簡(jiǎn)單方便，十分適合現(xiàn)場(chǎng)使用，同時(shí)它還解決了巡檢到位問(wèn)題以及省去了大量的數(shù)據(jù)錄入工作，使用效果良好，對(duì)提高設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)水平及減輕數(shù)據(jù)的輸入工作量起了很好的作用。當(dāng)需要進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)檢修、設(shè)備缺陷管理和設(shè)備性能動(dòng)態(tài)分析時(shí)，將工作站數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)信息調(diào)出，設(shè)備的歷史狀況便一目了然了。

2.1變電站智能化巡檢信息管理系統(tǒng)的硬件組成

變電站智能化巡檢信息管理系統(tǒng)主要由無(wú)線射頻設(shè)備標(biāo)識(shí)器（條碼）、巡檢器（掌上電腦）、客戶(hù)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器組成。

2.2變電站智能化巡檢信息管理系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.2.1巡檢內(nèi)容的編制靈活

巡檢路線按部門(mén)、專(zhuān)業(yè)、巡檢員分類(lèi)；

每一條巡檢路線按設(shè)備、部件、項(xiàng)目分層組織；

每一條巡檢路線可定義巡檢或點(diǎn)檢兩種模式；

2.2.2巡檢項(xiàng)目齊全，巡檢工作人員錄入方便

系統(tǒng)設(shè)定了“觀察類(lèi)”、“記錄類(lèi)”、“代碼類(lèi)”、“測(cè)溫類(lèi)”、“測(cè)振類(lèi)”五種巡檢項(xiàng)目類(lèi)型。

2.2.3強(qiáng)大服務(wù)器軟件的信息處理與統(tǒng)計(jì)功能

①信息查詢(xún)信息查詢(xún)是系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行處理的主要部分，通過(guò)不同的查詢(xún)功能可以按不同的方式對(duì)信息進(jìn)行處理、分析獲得所需的結(jié)果。系統(tǒng)提供五種查詢(xún)方式：工作查詢(xún)、異常查詢(xún)、缺陷查詢(xún)、結(jié)果趨勢(shì)查詢(xún)、漏檢查詢(xún)。

②考核統(tǒng)計(jì)功能主要功能是對(duì)巡檢工作人員的日常巡檢工作的統(tǒng)計(jì)，以便考核巡檢工作人員的工作情況，主要包括：路線統(tǒng)計(jì)、到位檢查、工時(shí)統(tǒng)計(jì)、異常統(tǒng)計(jì)。

異常統(tǒng)計(jì)用于統(tǒng)計(jì)設(shè)備有無(wú)異常情況或是有哪些異常情況；路線統(tǒng)計(jì)、到位檢查、工時(shí)統(tǒng)計(jì)用于統(tǒng)計(jì)巡檢工作人員到達(dá)巡檢現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)檢查點(diǎn)的時(shí)間，以及在各個(gè)檢查點(diǎn)耗費(fèi)的時(shí)間。

漏檢統(tǒng)計(jì)用于巡檢人員在應(yīng)巡檢周期內(nèi)未檢查項(xiàng)目的條數(shù)，以及哪些已派發(fā)而未下傳的點(diǎn)檢計(jì)劃。

③報(bào)表功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)有各種完善的報(bào)表，并且用戶(hù)能夠根據(jù)實(shí)際需要定制各種報(bào)表。

④缺陷管理系統(tǒng)可以按巡檢人員、巡檢日期、缺陷類(lèi)別、設(shè)備等方式作為檢索條件，方便地統(tǒng)計(jì)設(shè)備的缺陷情況，同時(shí)也可以將設(shè)備缺陷轉(zhuǎn)給其它系統(tǒng)，以便與其它系統(tǒng)集成。

3結(jié)論

電力工業(yè)是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，承擔(dān)著保障和促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要任務(wù)。當(dāng)前乃至今后一段時(shí)期，電力工程建設(shè)都處在一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，電力工程項(xiàng)目投資大，任務(wù)緊迫，環(huán)境復(fù)雜，新技術(shù)新工藝不斷應(yīng)用，業(yè)主對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量、工期、安全、投資效益等方面的要求不斷提高，電力工程項(xiàng)目管理應(yīng)當(dāng)適應(yīng)新的發(fā)展要求，借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的管理理念、管理模式、制度、方法和手段，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理的現(xiàn)代化，促進(jìn)工程建設(shè)規(guī)范有序、優(yōu)質(zhì)高效、安全可靠的進(jìn)行。信息管理是項(xiàng)目管理的重要內(nèi)容之一，對(duì)電力工程項(xiàng)目管理的好壞起著決定性的作用。

工程項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)在電力工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，不僅提高了工程管理效率，而且提升了工程管控水平。目前，信息技術(shù)快速發(fā)展，利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段進(jìn)一步深入工程信息的挖掘利用，可以強(qiáng)化工程信息整合處理能力，推進(jìn)工程效益的有效管控。本文結(jié)合變電站智能化巡檢信息管理系統(tǒng)來(lái)制定科學(xué)合理的管理制度和規(guī)范完善的管理程序。

變電站智能化巡檢信息管理系統(tǒng)是變電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)單位用來(lái)輔助對(duì)變電設(shè)備及其附屬設(shè)施進(jìn)行日常巡視和檢查工作的信息系統(tǒng)。此系統(tǒng)的使用將改變以往設(shè)備大修制定計(jì)劃需要再三催促各部門(mén)上報(bào)計(jì)劃，而各部門(mén)進(jìn)行上報(bào)時(shí)又需要翻查大量資料統(tǒng)計(jì)設(shè)備信息，不但工作效率低還有可能漏報(bào)的狀況，現(xiàn)在大修計(jì)劃的制定只是舉手之勞的事，設(shè)備的安全運(yùn)行水平、管理效率都得到了極大的提高。借助系統(tǒng)的幫助不但可以及時(shí)掌握設(shè)備的第一手現(xiàn)場(chǎng)資料，而且可以快速地進(jìn)行處理。變電站智能化巡檢信息管理系統(tǒng)大大提高了設(shè)備的健康水平，保證了各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)優(yōu)質(zhì)高效地完成。

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