2025年高铁变电所二次系统运行与维护 6.4.1 牵引变电所综合自动化系统概述.pdfVIP

天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《周易》

牵引变电所综合自动化系统概述

改革开放以来，随着国民经济的快速增长，电力系统获得了前所未有的发展，

传统的变电站远远不能满足现代电力系统管理模式的需求。在此背景下，变电站

综合自动化技术逐渐得到了广泛应用。本章主要阐述变电站综合自动化的基本概

念和基本功能，以及变电站实现综合自动化的优越性和主要结构形式。

一、牵引变电所综合自动化系统基本概念

变电所是供电系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分

配的重要任务，对供电系统的安全、可靠和经济运行起着重要作用。而变电所二

次系统则需对断路器等一次电气设备进行控制；对变电所的测量和状态数据进行

采集和综合分析；利用数据信息对变压器、电力线路、电容器等电气设备和供电

系统进行保护、监视和优化管理等。

常规变电站二次系统应用的特点是变电站采用单元间隔的布置方式，主要包

括四个部分，继电保护、故障录波、当地监控以及远动部分。这四部分不仅完成

的功能各不相同，其设备（装置）所采用的硬件和技术也完全不同，装置之间相

对独立，装置间缺乏整体的协调和功能优化，输入信息不能共享、接线比较复杂、

系统扩展复杂，主要有以下几方面的问题。

（1）信息不共享。变电站二次系统接入的信息大致可分为：①电力系统运

行信息，如电流、电压、频率等；②变电站设备运行状态信息，如一次设备、二

次设备是否投运等；③变电站设备异常信息，如测控装置异常、保护装置直流消

失等；④电网事故信息，如断路器、保护动作跳闸等。由于信息采集部分来自于

不同的TA，因此，作为变电站二次系统应用主要环节的测控、保护、故障录波器

等系统，信息的应用、处理分属于不同的专业管理部门。继电保护、故障录波、

当地监控和远动装置的硬件设备，基本上按各自功能配置，独立运行。

（2）二次系统的硬件设备型号多、类别杂，很难达到标准化。

（3）大量电线电缆端子排的使用，既增加了投资，又花费大量人力从事众

多装置间联系的设计、配线、安装、调试、修改或补充。有资料表明，对于一个

高压变电站，每一个站间隔大约有248条出线；对于一个中压变电站的间隔，则

为20-40条出线。

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

（4）常规二次系统是一个被动的系统，继电保护、自动装置、远动装置等

大多采取电磁型或小规模集成电路，缺乏自检和自诊断能力，不能正常指示其自

身内部故障，因而必须定期对设备加以测试和校验。这不仅加重了维护工作量，

更重要的是不能及时了解系统的工作状态，有时甚至影响对一次系统的监视和控

制。

（5）实时计算和控制性不高。电力系统要做到优质、安全、经济运行，必

须及时掌握系统的运行工况，才能采取一系列的自动控制和调节手段。传统变电

站远动功能不够完善，提供给调度控制中心的信息量少、精度差，一些遥测、遥

信无法实时送到调度中心；且变电站内自动控制和调节手段不全，缺乏协调和配

合力量，难以满足电网实时监测和控制要求，不利于电力系统的安全稳定运行。

（6）在常规监控系统的变电站中，主要由人来处理信息，人是整个监控系

统的核心。由于人处理信息的能力有限，使信息处理的正确性和可靠性不高。

（7）常规监控系统中使用的指示性表计绝大多数是模拟式的，即把各种被

测量的大小变换成指针机械位置的改变，人根据指针位置和表盘刻度来判断被测

量的大小。由于指针位置和被测量之间的对应关系存在误差，且人在观察指针位

置时也存在误差，使信息处理的正确性不高。