变电站电气一次设备智能化问题的研究曹迪.docx

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变电站电气一次设备智能化问题的研究曹迪

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摘要：智能电网是现阶段我国电力事业发展的重要方向。经过技术人员的攻关，变电站中的二次设备已经基本上实现了智能化，但是一次设备却迟迟未能实现，尽管有些一次设备已经初步实现了智能化，但是由于一次设备过于传统，有些技术性的难题难以解决，比如设备模拟信号现阶段还未能真正的实现数字化，由此可能变电站电气一次设备要想真正的实现智能化还有相当大的难度，有待各方面人员的极力支持与配合。

关键词：变电站；电气一次设备；智能化；问题

引言

在智能变电站中，智能电网的建设是必不可少的环节，也是实现智能化变电站必须通过的，就是将一次、二次设备无缝连接，实现设备的数字化。在电力的大力发展下，二次设备已经全部采用了数字化技术，仅仅需要软件升级和接口转换就能达到智能变电站的要求。但是传统的一次设备所面临的问题很大，实现设备模拟信号的数字化是很难的，解决一次设备的问题是变电站智能的一个重要问题。

一、变电站一次设备的组成

1.1变压器

选择变压器时，需要选择能耗低、效率好的节能产品。当前广泛使用的主要有S9、S10等。S10是由铜导线绕制形成高压绕组，铜箔绕制形成低压绕组的一款产品，其质量、体积都比较小，能耗也不高。

变压器在正常工作状态下，绕组、引线和油箱之间的作用会使得电场不均匀。电场中的金属构件、铁芯和寄生电容是在绕组、金属构件和铁芯之中的。寄生电阻会导致悬浮电位，具有耦合作用。当电位差超过绝缘范围时，就会出现放电现象，导致变压器油分解，固体绝缘损坏，进而出现电力事故。为了避免出现这种问题，需要保证变压器铁芯与变电站之间接地的可靠性。检测发现，如果电位为零，铁芯与大地相接就会短路，接地线中绕组对铁芯的电容电流经过。由于三相电压是对称的，所以电容电流并不大。如果铁芯接地在两点以上，就会形成闭合回路，主磁通过闭合回路时，就会产生循环电流。这一过程中，变压器油会分解，变压器局部过热，绝缘性能下降。

1.2地理信息系统

地理信息系统监测是对位置、分合闸时间、储能点击、局部放电、线圈电流波形等进行监测。地理信息系统监测设备会在设备外产生电磁波，并进行局部放电。接地线上有放电脉冲流经过，进而出现高频电压。局部放电也会增加通道气体，使金属外壳出现表面波。

1.3避雷器

避雷器监测是将避雷器运行的接地电流作为电源，将泄漏电流的大小转换成光脉冲频率的变化，以实现对避雷器的自动化监测。另外，可通过光纤取样解决避雷器的泄漏测量问题、传输中的无缘取样问题和高压隔离等问题。

二、变电站电气一次设备智能化需要解决的问题

2.1变电站电气一次设备的智能化

2.1.1互感器智能化

互感器作为变电站中的一个重要组成部分，自我诊断、准确测量与安全是它的三大重要功能。通过对国际电工委员会制定的相关标准进行了解可知，电子式的互感器主要是由全部光电式互感器与其它使用电子设备的互感器组成。激光供电型110kV光电电流互感器主要采用了信号转化技术，采用光纤进行传输，因此范围广、测量频带宽、电磁干扰小、绝缘性高等是它所具有的特点。电力系统光学电流互感器主要使用零和式光学电流传感技术，高电磁兼容性、强绝缘性、保护输出优质、高精度都是它所具备的优点，因为能够进网进行使用，因此在电网系统中被大量应用。

2.1.2电力变压器的智能化

传统变压器实现智能化看似简单，实际上十分困难。实际工程中变压器在变压器本体智能终端集成了变压器本体保护功能，在220kV及以上电压的变压器中配置变压器油气和微水监测传感器、局部放电监测传感器、绕组光纤温度监测传感器等相关传感器和智能组件，从而实现了智能化的管理及动态管理。能够有效的对电力变压器的本体进行有效的保护，从而提高电力变压器的运行稳定性，并降低了电力变压器的维护压力。电力电子变压器是一种新型的变压器，相对于传统的变压器，它具有许多优点，主要表现为它与电力电子技术以及其他先进技术进行大力融合，进而促使幅值、相位、电压之间的自动转换。在使用电力电子变压器之后，它能够将AC/AD/AC、AC/AC之间进行转换，通过对直流电压的有效利用，实现了对能量的控制与转换，其次，电力电子变压器本身就具有无功补偿、自我保护以及自我监控等功能，不需要再运用其他的设备。

2.1.3开关设备智能化

（1）智能断路器。高压断路器是电气设备智能化的基础设备，其功能是控制电力系统安全运行和保护设备。断路器智能化需要结合最近的传感技术、微电子技术和信息技术，才能让系统的可控操动达到最好的效果。和传统的断路器相比，智能断路器集合了计算机系统和传感装置，在功能上能够进行智能化控制、状态监测和诊断功能等。随着真空技术、新工艺、新材料和新操动技术的发展，使得真空断路器的容量越来越大，电压也相对较低，体积也较小，智能化程度也越来越大。（2）智能开关组