我國大量用戶側 66kV 變電站因建設年代久遠，設備老化問題突出，故障頻發(fā)且運維效率低下，智能化改造勢在必行。本文結合某 66kV 傳統(tǒng)變電站實際情況，分析其運行現(xiàn)狀及綜合自動化系統(tǒng)應用中的常見故障，提出基于 Acrel-1000 變電站綜合自動化系統(tǒng)的改造方案，從站控層、間隔層、數據通信三方面優(yōu)化升級，最終實現(xiàn)變電站無人值守。改造實踐表明，該方案可有效提升變電站運行可靠性，縮短停電改造時間，降低運維成本，為同類老舊變電站智能化升級提供參考。

關鍵詞

66kV 變電站；綜合自動化系統(tǒng)；智能化改造；無人值守

0 引言

隨著社會經濟快速發(fā)展，工業(yè)生產與居民生活對電力供應的穩(wěn)定性、可靠性要求日益提高。變電站作為電力系統(tǒng)的核心樞紐，其運行狀態(tài)直接影響電網安全。我國早期建設的大量 66kV 傳統(tǒng)變電站，受服役年限長、技術水平限制等因素影響，設備老化、運維模式落后等問題凸顯，故障發(fā)生率較高，嚴重影響電力正常供應。在此背景下，借助自動化、網絡通信等技術，將傳統(tǒng)變電站改造為綜合自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)無人值守，成為解決上述問題的必然選擇。

1 變電站運行現(xiàn)狀與綜合自動化系統(tǒng)問題分析

1.1 傳統(tǒng)變電站運行現(xiàn)狀

傳統(tǒng) 66kV 變電站普遍存在設備老化、維護不到位等問題，導致故障頻發(fā)，且維修難度大、停電時間長，嚴重影響企業(yè)生產與居民生活。當前部分變電站雖嘗試無人值班模式，但受限于設備性能與系統(tǒng)兼容性，監(jiān)控功能單一、數據共享困難，未能實現(xiàn)真正意義上的無人值守，運維效率仍有待提升。

1.2 綜合自動化系統(tǒng)優(yōu)勢與現(xiàn)存故障

1.2.1 系統(tǒng)優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)二次系統(tǒng)，變電站綜合自動化系統(tǒng)具備顯著優(yōu)勢：可實現(xiàn)繼電保護自檢互檢、故障錄波、事件記錄等功能，提升運維便捷性與安全性；降低運行維護成本，提高變電站運行可靠性；支持遙測、遙信、遙控、遙調一體化，為無人值守提供技術支撐。

1.2.2 現(xiàn)存故障分布

根據故障統(tǒng)計數據，綜合自動化系統(tǒng)故障主要集中在：站控層（45.39%），含后臺硬件老化、參數設置錯誤、軟件死機等問題；間隔層（30.50%），以二次回路接觸不良、測控裝置故障為主；網絡層（12.76%），多因通信設備質量問題導致數據采集中斷；遠動系統(tǒng)（11.35%），故障影響遠程控制功能實現(xiàn)。

2 Acrel-1000 變電站綜合自動化系統(tǒng)改造方案

2.1 方案架構

Acrel-1000 系統(tǒng)采用分層分布式結構，由站控層與間隔層組成，通過 TCP/IP 以太網連接。站控層配置單網雙機熱備監(jiān)控主機，實現(xiàn)全站集中監(jiān)控與遠程通信；間隔層由二次子系統(tǒng)構成，支持就地獨立監(jiān)控，保障系統(tǒng)冗余可靠。

2.2 核心改造措施

2.2.1 站控層改造

采用 Acrel-1000 系統(tǒng)整合技術，實現(xiàn) "四遙" 功能；升級老化硬件，確保站控層 MTBF≥20000h、間隔層測控裝置 MTBF≥30000h；優(yōu)化參數配置，規(guī)范報文定義，降低軟件故障風險，保障 CPU 與網絡負荷率滿足運行要求。

2.2.2 間隔層改造

配置 AM5SE 系列微機保護裝置，其模塊化設計可靈活適配不同設備保護需求，通過 10 項電磁兼容認證，抗干擾性能達 Ⅳ 級；優(yōu)化二次回路走線，保留原接線端子，調整內部布線，提升通信與設備狀態(tài)一致性；利用裝置零序量測量功能，配合實現(xiàn)小電流接地選線。

2.2.3 數據通信改造

通過規(guī)約轉換裝置統(tǒng)一不同設備通信接口標準，采用開放兼容設計；升級高質量網絡設備，優(yōu)化拓撲結構，保障數據傳輸穩(wěn)定，避免采集中斷問題。

2.3 系統(tǒng)核心功能

• 實時監(jiān)測：以配電一次圖直觀展示設備運行狀態(tài)，實時采集電壓、電流等電參數及開關狀態(tài)、告警信號。

• 報警處理：支持事故與預告報警，提供音響、彈窗、畫面閃爍等多種告警方式，歷史報警可查詢打印。

• 分級控制：設置四級控制模式（就地檢修＞間隔層后備＞站控層＞遠方控制），采用 "選擇 - 返校 - 執(zhí)行" 流程，配合口令與代碼驗證，防止誤操作。

3 改造實施與效果

3.1 項目實施

該 66kV 變電站采用單回路進線單母線接線，主變容量 12500kVA。改造重點包括主變保護、10kV 開關柜二次系統(tǒng)及監(jiān)控后臺，利舊小電流接地選線裝置。主變保護屏配置差動保護、后備保護等裝置，10kV 線路保護屏裝設 8 臺 AM5SE-F 保護裝置，監(jiān)控主機采用雙機熱備方案。施工中梳理二次線纜，就近安裝控制元件，僅用 24 小時完成改造送電。

3.2 改造效果

• 運行可靠性顯著提升：故障發(fā)生率下降 75% 以上，設備運行穩(wěn)定性大幅提高。

• 運維模式優(yōu)化：實現(xiàn)無人值守，運維人員數量減少 60%，巡檢頻次降低，故障處理時間縮短至 30 分鐘內。

• 供電保障增強：停電時間從年均 24 小時縮減至 3 小時，電壓合格率提升至 99.8%。

4 結語

66kV 傳統(tǒng)變電站通過 Acrel-1000 綜合自動化系統(tǒng)改造，有效解決了設備老化、故障頻發(fā)、運維低效等問題，實現(xiàn)了無人值守目標。改造后變電站數據與調度中心實時同步，遙控精準度提升，故障分析便捷，為電網安全穩(wěn)定運行提供保障。該改造方案具有周期短、性價比高、擴展性強等特點，可為同類老舊變電站智能化升級提供實踐參考。