保护配置、操作电源配置的新思路

 

《10KV及以下变电站设计规范》（GB50053-1994）规定，小型配电应采用弹簧储能操作机构关闭和分流的全交流操作。在这种情况下，电源配置主要针对电磁继电保护装置（包括感应反时限保护装置），保护装置本身不需要设备电源。目前配置的继电保护大多是微机保护，本身需要设备电源，因此上述操作电源模式不再适合。但可根据上述操作电源配置进行改进。

 

1.改进保护装置

 

保留保护级电流互感器二次回路“去分流跳闸”的保护动作跳闸模式，改进保护装置模块。测量级电流互感器的二次电流通过电流/电压转换器转换为电压，为保护装置提供装置电源。但这种方式存在的问题是，当变压器空载或正常负载运行时，二次电流达不到电流/电压转换器的输入额定电流(10A)，需要连接到电压互感器的二次电压作为保护装置的电源。这两个电源应该能够自动切换:当一个设备正常时，电压互感器同时为保护装置和断路器操作机构提供交流电压电源。当一个设备发生相间短路故障时，转换器输出的电压电源为保护装置提供交流电压电源，保护级电流互感器的二次电路为断路器操作机构提供交流电流操作电源(去分流跳闸)。操作电源的优点是，只要电压互感器和电流互感器没有二次电路断线，就可以提供可靠的电源，无需额外配置电源设备。为解决断线时能及时处理的问题，保护装置必须配备TA断线报警、TV断线报警功能。

 

2.应用条件

 

（1）测量级电流互感器的安全系数控制为二次额定电流的两倍，以限制短路故障下的大电流，保证电流/电压转换器输入电流的稳定性。

 

(2)电流/电压转换器的输入额定电流为10A，输出额定电压为220V，如需增加稳压器。

 

(3)保护装置内部应实现电流/电压转换。

 

（4）变压器过流保护电流的固定值一般按变压器额定电流的两倍确定。如果变比过大，短路时转换器输入电流小，输出电压小，不能满足保护装置对电源电压值的要求。当故障电流达到过流保护固定值时，保护装置会因失电而拒绝移动。因此，测量级电流互感器的变比应根据变压器的额定电流进行配置，变比应尽可能小。

 

3.技术融合学习方法创新

 

(1)技术创新。在实时监控变电站设备时，会产生大量的数据信息。要充分利用这些信息，一方面要充分整合大数据技术和人工智能技术，根据设备的应用情况进行增量学习、分析和分布式机器学习，提高技术应用的实时性和可扩展性。另一方面，要充分整合边缘智能技术和人工智能技术，重点研究轻量化模型及相关算法，最大限度地降低功耗。为了进一步促进变电站运维管理中人工智能技术的发展，还需要加强人工智能芯片的开发，提高信息处理的效率和准确性，降低通信压力和云负荷。(2)方法创新。与传统的学习方法相比，人工智能技术的深度学习、机械学习和系统学习方法更具优势，更容易操作和解释；在实验比较过程中，人工智能技术在所需的样本量、学习能力和容错性方面也具有优势。从变电站设备的角度来看，应用人工智能技术获取的状态信息的物理意义更加明确。对变电站设备故障诊断的专业性要求较高，需要提高相关方法的可操作性、可解释性和与人工智能技术的整合。在具体实践过程中，需要整合应用专业学习系统，重点分析相关系统的知识图构建。

 

4.三维全景可视化预警技术的应用

 

三维全景可视化技术在变电站运维管理中的应用，既能满足遥视系统的应用要求，又能清晰显示变电站的设备、人员和工作环境。(1)三维建模技术。变电站三维空间坐标是工作人员三维建模的定位基础，三维建模是实现变电站状态可视化的重要载体。可采用先宏观后微观的方式进行建模。在具体应用中，可通过无人机设备对建模对象进行摄像，并配合图纸建模，建立相应的宏观模型。然后从微观层面构建典型设备的三维模型，形成可重复使用的模型库。最后，结合布置图对相关设备的位置进行最终确认。(2)异常状态识别和精确定位技术。对于设备在运行过程中可能出现的异常状态，可以使用遥测和遥视系统的反馈信息作为参考。其中，遥视系统可以利用视频进行全面跟踪和监控。通过对视频信息的分析，一旦设备发生明火、烟雾和高温变化，或设备外观的可视化状态变化，可以及时刺激预警提示。如有异常情况，可根据相关监控设备的位置及时掌握故障点，实现精确定位。遥视系统还可配合运维管理机器人，及时进行定向检查和状态确认。在此过程中，可以确认设备外观的损坏，也可以根据明火和烟雾状态来识别设备状况。随着技术的发展，可以进一步提高异常状态识别和精确定位技术的可靠性，具有广阔的发展空间。

 

结语

 

变电站操作电源的选择原则是保证可靠性。通过对10KV变电站配置的操作电源的可靠性分析，提出了改善UPS电源运行环境、加强UPS电源检查的解决方案，并在此基础上提出了改进操作电源的新思路。