引論：我們?yōu)槟砹?3篇變電站模塊化建設(shè)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

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12000年后，35kV、10kV的開關(guān)設(shè)備開始分別在工廠安裝在預(yù)制箱體內(nèi)，實現(xiàn)了變電站模塊化的第二階段即35kV變電站的兩側(cè)箱式階段，實現(xiàn)了局部模塊化，箱體內(nèi)仍選用常規(guī)開關(guān)柜，體積大、運輸和吊裝不便、操作走廊小、維護不便等問題仍然存在。

2006年開始提出全封閉、全絕緣的模塊化變電站思路。高壓開關(guān)選用封閉式組合電器，進出線用拔插式電纜接頭連接，中壓設(shè)備及二次設(shè)備都在預(yù)裝式箱體內(nèi)，在工廠內(nèi)完成設(shè)計、制造、安裝和內(nèi)部電氣接線，出廠前整組調(diào)試合格后再通過現(xiàn)場整體調(diào)試即可完成變電站的建設(shè)，這樣形成了變電站模塊化的第二階段即66～110kV模塊化變電站階段。

2011年實現(xiàn)了35kV變電站除主變壓器放置戶外，其它所有設(shè)備箱式化，并且各模塊在設(shè)計中可以進行整合。各模塊分別在工廠內(nèi)預(yù)制、調(diào)試完成，現(xiàn)場安裝時只需將一二次電纜簡單連接即可完成變電站建設(shè)，這樣實現(xiàn)變電站模塊化的第四階段即35kV箱式模塊化變電站。

2模塊化變電站總體概述

模塊化變電站提出了一種變電站建設(shè)的新模式，它可將變電站劃分為高壓開關(guān)、主變壓器、中壓開關(guān)、綜合自動化、中壓配套設(shè)備五個主要功能模塊。

高壓開關(guān)功能模塊為進出線采用拔插式電纜接頭連接的氣體絕緣封閉式組合電器；主變壓器模塊的變壓器高壓進線采用拔插式電纜接頭結(jié)構(gòu)，中壓出線采用多股電纜或全絕緣封閉母線橋架方式；中壓開關(guān)模塊內(nèi)采用一體化預(yù)裝式開關(guān)室或戶外絕緣全封閉組合電器；綜合自動化模塊采用一體化預(yù)裝式控制室；中壓配套裝置模塊包括無功補償裝置、接地變壓器、消弧線圈等配套設(shè)備。中壓開關(guān)柜、綜合自動化、中壓配套設(shè)備等模塊中的主要設(shè)備均安裝在非金屬箱體。

以上各功能模塊在工廠中預(yù)制并調(diào)試完成，現(xiàn)場安裝時只需將高壓開關(guān)、主變壓器、中壓開關(guān)及中壓配套設(shè)備等模塊采用一次電纜進行連接，綜合自動化模塊與其它模塊采用二次電纜及通訊線路進行連接，最后進行整體調(diào)試即可完成變電站的建設(shè)。

3模塊化變電站的技術(shù)特點

高壓開關(guān)模塊。110kV及以上電壓等的各種封閉式組合電器可以作為高壓進出線模塊的基礎(chǔ)，此類設(shè)備集成化程度高，可配置電壓互感器、電流互感器、避雷器等多種設(shè)備。如果進出線采用工廠預(yù)制的整體式電纜套管及可插拔式電纜插接頭將更能體現(xiàn)模塊化的特點，可更方便于安裝及運行中的維護。

變壓器模塊。主變壓器仍采用戶外常規(guī)布置，為了減少現(xiàn)場接線工作量，變壓器模塊需要對變壓器的進出線端子進行改進，一次側(cè)采用可拔插的電纜附件或油氣套管與進線模塊相連，二次側(cè)可以考慮電纜或架空兩種出線方式，但需采取絕緣封閉措施。

中壓開關(guān)模塊。35kV及10kV進出線模塊有兩種模式：拼裝式和戶外箱式。拼裝式最初是采用常規(guī)的手車式或固定式戶內(nèi)開關(guān)柜，由于常規(guī)開關(guān)柜體積大而造成整體模塊的體積龐大，運輸、吊裝困難，箱體內(nèi)的維護通道也比較狹窄，廠家和用戶都感到不便；近幾年來，進出線模塊開始采用以永磁機構(gòu)真空開關(guān)為基礎(chǔ)的緊湊型開關(guān)柜或氣體絕緣封閉式開關(guān)柜，由于體積小、重量輕、維護少、吊裝和運輸方便等優(yōu)點，提高了這種模式的可行性，已應(yīng)用于35kV及110kV變電站。這種模式將以上類型的開關(guān)柜拼裝到一個預(yù)制的箱體內(nèi)，箱體采用覆鋁鋅板等雙層金屬材料或金邦板等非金屬材料，中間填充隔熱材料，同時箱體內(nèi)設(shè)計合理的通風(fēng)系統(tǒng)，并且安裝空調(diào)設(shè)備，使箱體具有防潮、隔熱、防凝露等性能。另一種模式是戶外共箱式，將開關(guān)設(shè)備裝在充氣箱體內(nèi)，電纜接頭作為進出線連接，并兼隔離斷口功能，外邊再加防護殼體。這種模式相當(dāng)于使用35kV戶外型封閉式組合電器或10kV戶外環(huán)網(wǎng)柜。這些設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維護少，布局簡捷，使變電站的建設(shè)和運行更加簡化，工廠化特點更加突出，其實現(xiàn)的技術(shù)關(guān)鍵點主要有兩個，一是開關(guān)設(shè)備的免維護，二是大電流參數(shù)的電纜接頭。由于35kV電壓等級較少有戶外型封閉式組合電器產(chǎn)品，模塊化變電站的中壓進出線模塊主要采用的仍是拼裝式。

4變電站的技術(shù)經(jīng)濟比較

綜合自動化模塊。綜合自動化模塊主要包括變電站綜合自動化系統(tǒng)、交直流電源設(shè)備、通信系統(tǒng)設(shè)備、圖像監(jiān)控設(shè)備、故障錄波設(shè)備及微機五防設(shè)備等。其中35kV及10kV保護設(shè)備在一體化預(yù)裝式開關(guān)室中分散安裝，其余部分放置在一體化預(yù)裝式控制室內(nèi)。

中壓配套裝置模塊。無功補償和消弧線圈可以敞開式布置加頂罩，也可采用戶內(nèi)成套設(shè)備安裝在箱體內(nèi)，小容量變電站也可與出線模塊合并為一個模；接地變壓器、站用變均采用干式電氣設(shè)備放置于箱體內(nèi)。

其余輔助設(shè)備。輔助設(shè)備中包括變電站消防系統(tǒng)、防雷及接地系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等。

5模塊化變電站與35kV常規(guī)變電站的技術(shù)經(jīng)濟比較

主變壓器：變電站最終建設(shè)2臺三相雙繞組自冷式全密封有載調(diào)壓變壓器，容量為5000kVA，電壓等級為35/10.5kV。

35kV側(cè)：主變壓器進線2回，采用單母分段線接線，進出線4回，本期1回，配電裝置按31.5kA短路電流水平設(shè)計。

310kV側(cè)：主變壓器進線2回，采用單母分段線接線，出線8回，本期4回，配電裝置按25kA短路電流水平設(shè)計。

6無功補償：配置1組600+600=1200kvar無功補償并聯(lián)電容器組。

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1 概述

隨著我國城市化進程的不斷進行，城市的用電負荷也隨之不斷增加，110kV配網(wǎng)中需要建設(shè)更多的變電站。但是，由于城市的人口相對密集，土地面積緊張，想要在市區(qū)建設(shè)這些變電站，就必須考慮到變電站的占地面積以及電磁干擾噪聲干擾等方面的問題。近年來，在我國應(yīng)用的預(yù)制倉式變電站中，能夠?qū)崿F(xiàn)二次自動化設(shè)備的預(yù)制，但變電站的占地面積與工作量仍然很大，因此選擇建設(shè)結(jié)構(gòu)更加緊湊的變電站是未來發(fā)展的目標，而模塊化預(yù)制倉式變電站就是能夠滿足這些需求的變電站結(jié)構(gòu)。

2 模塊化預(yù)制倉式變電站的建設(shè)要求

在城市區(qū)域內(nèi)建設(shè)變電站，最基本的要求就是要滿足其自身的美觀性、可靠性以及經(jīng)濟性，所以模塊化預(yù)制倉式變電站的具體建設(shè)要求包括以下六個方面：第一，變電站能夠在戶外正常運行，并需要具有較強的抗沖擊能力、防盜能力以及防破壞能力；第二，具有優(yōu)秀的防腐性能，確保正常使用40年后不得產(chǎn)生銹蝕；第三，變電站的防腐這標準必須達到國家標準以上；第四，運行噪聲能夠得到有效的控制，避免影響市民的正常生活；第五，占地面積應(yīng)控制在設(shè)計范圍以內(nèi)，保證整體結(jié)構(gòu)的緊湊型性；第六，能夠?qū)崿F(xiàn)一體化安裝，以縮短工程施工周期。

3 模塊化預(yù)制倉式變電站建設(shè)方案

3.1 變電站整體方案

在模塊化預(yù)制倉式變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通常會包括110kV的GIS預(yù)制倉、二次自動化預(yù)制倉、無功補償預(yù)制倉、消弧線圈預(yù)制倉以及變壓器預(yù)制倉等。這些預(yù)制倉的股價結(jié)構(gòu)均為異地式，能夠滿足較高的剛度與機械強度要求，選用的材質(zhì)以優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼為主。預(yù)制倉的防護要滿足IP33D的要求，而倉體接縫處防護等級要保證在IP54以上，倉體內(nèi)部應(yīng)使用鋼板與阻燃材料分成不同的隔室，這些隔室之間的防護等級達到IP2X。預(yù)制倉中的門板、框架以及上蓋據(jù)需要使用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板作為材料，并對表面進行噴砂等方式的防腐處理，框架處鋼板的厚度必須保證在2.5毫米以上，門板以及上蓋板的厚度必須保證在2毫米以上。倉體內(nèi)部的填充物可以選用聚氨酯防火材料，保證倉體具有較強的防火性能。倉體中使用的金屬構(gòu)件的防腐處理必須保證40年不出現(xiàn)銹蝕，外側(cè)的冷軋鋼板必須經(jīng)過處理，以確保其防腐性能。由于倉體內(nèi)部需要設(shè)置變壓器、計算機等自動化控制設(shè)備，必須保證具有良好的防潮與防塵性能。預(yù)制倉的外形應(yīng)符合其應(yīng)用要求，必須做到不易積水，頂蓋應(yīng)保證有一個大于5°的散水坡度。倉體的設(shè)計中必須減少緊固件的外露數(shù)量，防止出現(xiàn)水經(jīng)過緊固件進入殼體內(nèi)部，對于已經(jīng)穿透外殼的孔，必須采取有效的密封措施，如果無法避免出現(xiàn)緊固件外露，則應(yīng)選擇不銹鋼材質(zhì)的緊固件，防止出現(xiàn)銹蝕。為了保證倉體具有良好的隔熱性，必須保證一般周圍空氣溫度下電器設(shè)備的溫度低于最高溫度，同時必須保證高于最低溫度。每個倉體的內(nèi)部都應(yīng)在頂部安裝自動煙感系統(tǒng)，煙感系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)接通，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，能夠避免火災(zāi)的進一步

蔓延。

3.2 變電站整體建設(shè)模式

在選擇模塊化預(yù)制倉式變電站的建設(shè)模式時，需要根據(jù)其占地面積與位置的需求來選擇，一般選擇落地平鋪的建設(shè)模式，也可以選擇立體建設(shè)模式，可以將倉體安裝在基礎(chǔ)層的置頂位置，其設(shè)計時必須對倉體承重以及減震系統(tǒng)進行處理。上下兩層的倉體間必須設(shè)立有效的隔震設(shè)施，用戶消除震動與噪音。上層的倉體結(jié)構(gòu)的總重量要控制在100噸以下，最下層倉體的框架必須能夠承受100兆帕以上的應(yīng)力。

4 模塊化預(yù)制倉式變電站主要技術(shù)要求

4.1 倉體防輻射性能要求

預(yù)制倉的防輻射主要采取工頻輻射防護的方式，對110kV的預(yù)制倉進行防護相對簡單，當(dāng)時進出線接頭處比較容易出現(xiàn)問題，所以變壓器預(yù)制倉需要采取以下防護方案：第一，選擇合適的線路接入方式與路徑，盡可能使用地下電纜；第二，變電站中應(yīng)減少分相設(shè)備數(shù)量，使用三相設(shè)備取代，以便可以應(yīng)用三相電的優(yōu)勢來消除電磁場；第三，應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒▉砥帘坞姶艌觯瑢ゎl電磁輻射采取屏蔽的措施效果非常明顯，站內(nèi)的高壓設(shè)備與分立式輸電設(shè)備在運行時會產(chǎn)生電磁場，因此高壓設(shè)備應(yīng)使用GIS裝置，利用建筑中的技術(shù)結(jié)構(gòu)建立屏蔽網(wǎng)，實現(xiàn)對電磁場的屏蔽。與此同時，在變電站的防雷設(shè)計中，可以增加金屬網(wǎng)鋼筋的數(shù)量，使用截面較大的主筋進行連接，還可以通過增加接地極數(shù)量，增加金屬網(wǎng)的截面等措施提高屏蔽效果。

4.2 變電站隔音性能要求

為了保證變電站在工作過程中發(fā)出的噪音不會對居民的正常生活造成影響，在進行模塊化預(yù)制倉式變電站設(shè)計時，必須采取以下隔音措施：第一，在設(shè)計中選擇低噪聲軸流風(fēng)機與消聲百頁，從源頭減小噪聲的產(chǎn)生；第二，將變電站設(shè)計為具有形狀規(guī)整、密封隔音等特點的雙側(cè)結(jié)構(gòu)箱體；第三，在變電站周邊做好環(huán)境保護工作，種植相對高大的數(shù)木，在美化環(huán)境的同時能夠起到隔離噪音的效果。

4.3 倉體防腐性能要求

為了增強倉體表面的防腐性能，需要對其使用熱噴鋅、噴砂、噴鋅加涂料等方式進行處理，對于不銹鋼彩板，則需要使用噴砂、噴戶外高檔聚氨酯面漆的方式提高防腐性能。在這些金屬材料經(jīng)過防腐處理后，必須保證其具有較高的附著力，確保倉體表面能夠達到40年不出現(xiàn)銹蝕的目的。與此同時，對于倉體的底架，則需要采用噴砂、噴鋅的處理方式，并使用瀝青漆進行重度防腐，確保40年不出現(xiàn)銹蝕。對于噴鋅表面的質(zhì)量要求如下：必須保證涂層均勻，其中鋅層的厚度必須保證在55～65微米以上，并且不會出現(xiàn)裂紋、起皮、掉塊等

缺陷。

4.4 倉體保溫性能與耐寒性能要求

預(yù)制倉的倉體部分一般采用三層的金屬結(jié)構(gòu)，應(yīng)用與冰箱類似的保溫工藝。通常情況下，選用的是雙層優(yōu)質(zhì)鋼板，將這兩層鋼板間填充聚氨酯等防火保溫材料，再與環(huán)保金屬裝修層組合在一起。倉體的門板結(jié)構(gòu)中應(yīng)用了斷橋隔熱的技術(shù)，其中內(nèi)板與外板處于懸浮狀態(tài)，間距必須保證在3毫米以上，并在其中填充聚氨酯，保證門板的熱傳導(dǎo)率在2%左右。與此同時，倉體的內(nèi)部還要設(shè)計安裝自動溫控裝置與能夠長時間加熱的裝置，確保倉內(nèi)溫度的穩(wěn)定。高低壓倉必須擁有高濕排風(fēng)設(shè)施與自動啟?？照{(diào)設(shè)備，如果出現(xiàn)隔室內(nèi)的溫度超出0℃～50℃這一溫度范圍時，空調(diào)設(shè)備就可以自動啟動，能夠?qū)崿F(xiàn)對內(nèi)部溫度的調(diào)控。如果相對濕度達到80%以上，高濕排風(fēng)設(shè)施就會啟用，有效地降低倉內(nèi)的濕度。

4.5 倉體密封性能及倉韌ǚ縲閱芤求

為了確保倉體的密封性能可以滿足變電站的要求，必須為倉體制作密封條，這些密封條可以使用硅橡膠或三元乙丙等材料制作完成，具有高彈性的特點，且必須保證其使用壽命可以達到10年以上。與此同時，如果倉體內(nèi)部設(shè)有SF6這類電氣設(shè)備，必須為其設(shè)計專門的監(jiān)測裝置以及排風(fēng)系統(tǒng)，對倉體上的電動進風(fēng)風(fēng)閥以及強制排風(fēng)軸流風(fēng)機進行有效控制，保證其能夠在需要的時候?qū)崿F(xiàn)快速起停，電動風(fēng)閥及軸流風(fēng)機的總通風(fēng)量需保證每2min將倉體內(nèi)空氣換氣一次。此外，在倉體的設(shè)計中會存在倉體密封性能與通風(fēng)性能的矛盾，為了解決這一問題，必須對排風(fēng)系統(tǒng)采用嚴格的防塵處理，風(fēng)機的數(shù)量必須能夠滿足排風(fēng)與除濕操作的實際需求。

4.6 倉體的抗內(nèi)燃弧性能要求

預(yù)制倉的倉體必須采取抗內(nèi)燃弧措施，并為其設(shè)置專用燃弧泄壓通道。燃弧通道的最佳位置應(yīng)處于單元柜的上方，并且需要與所有功能隔室的泄壓通道形成連接，以確保在電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時的人身安全。此外，在設(shè)置泄壓通道時，開關(guān)柜頂部不應(yīng)設(shè)置泄壓板。

5 結(jié)語

總而言之，在我國電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中，模塊化預(yù)制倉式變電站已經(jīng)成為110kV配網(wǎng)中的重要組成部分，這類變電站具有占地面積小、投入成本低、施工周期短以及可靠性高的優(yōu)勢，是推動電力系統(tǒng)進一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。

參考文獻

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前言：隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷發(fā)展， 我國對電量的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長，消耗了大量的資源，為了能夠給國家和用戶源源不斷提供電力，同時還需要滿足高效、便捷以及穩(wěn)定的傳送需求，國家電網(wǎng)建設(shè)智能電網(wǎng)及更新、升級現(xiàn)存電網(wǎng)任務(wù)迫在眉睫，作為智能電網(wǎng)的重要組成部分。

一、智能變電站的特點

智能變電站是指采用智能設(shè)備，利用自動化技術(shù)滿足通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、全站信息數(shù)字化、信息共享標準化等需求，具有自動化完成信息的采集、測量、控制以及保護等基本功能，并且可以根據(jù)需要對電網(wǎng)實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)、自動控制、協(xié)同互動等高級功能。 此外，智能變電站的信息處理和信息采集能力比傳統(tǒng)變電站層次更深、范圍更寬、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，可以實現(xiàn)與相鄰變電站、電網(wǎng)調(diào)度等互動。 目前，智能變電站一次設(shè)備的智能化，比如智能化開關(guān)以及光纖傳感器等，二次設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)化、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、運行管理系統(tǒng)的自動化是變電站的關(guān)鍵技術(shù)特征。

二、智能變電站的功能概述

1、 緊密聯(lián)接全網(wǎng)

智能變電站主要由站控層、間隔層和過程層組成，如圖 1所示。 其中站控層的作用是對全站設(shè)備進行監(jiān)視、控制、告警和交換信息，并即時完成數(shù)據(jù)的采集監(jiān)控、操作閉鎖、保護管理；間隔層的作用是對間隔層的所有實時數(shù)據(jù)信息進行匯總，并對一次設(shè)備提供保護和控制； 過程層則用于電氣數(shù)據(jù)的檢測、設(shè)備運行參數(shù)的在線檢測與統(tǒng)計以及操作控制的執(zhí)行等。這三層結(jié)構(gòu)通過以太網(wǎng)、光纜等緊密地聯(lián)接在一起，使得信息的采集、處理、執(zhí)行等更加迅速便捷。由智能化變電站的結(jié)構(gòu)圖可以看出，智能變電站是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，在智能電網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)中具有重要的作用。

智能變電站的建設(shè)需要服從三個有利于， 即要有利于強化在全網(wǎng)的范圍內(nèi)對網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點之間緊密性的加強， 要有利于統(tǒng)一智能電網(wǎng)， 要有利于互聯(lián)電網(wǎng)對系統(tǒng)運行事故的有效控制和預(yù)防，能夠?qū)Σ煌瑢哟蔚墓?jié)點實現(xiàn)統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，在智能電網(wǎng)控制中起到紐帶的作用。

2、 分布式電源接入

隨著石油、煤炭等不可再生資源的日益耗竭，未來的發(fā)電形式趨向于多樣性，太陽能、風(fēng)能等發(fā)電形式必然會得到普及應(yīng)用。 作為分布式電源并網(wǎng)的入口，智能變電站在硬件以及軟件設(shè)計的過程中都需要考慮到未來分布式電源并網(wǎng)的需求。伴隨著大量分布式電源的介入， 配電網(wǎng)由傳統(tǒng)單一的單向大型注入點供電模式向分布式發(fā)電設(shè)備多源多向模塊化發(fā)展，形成配電網(wǎng)與微網(wǎng)并網(wǎng)運行的模式。 與目前常規(guī)變電站相比，智能變電站需要對運行管理、繼電保護等方面進行適當(dāng)調(diào)整，以便滿足未來更高標準的需求。

3、 設(shè)備標準化設(shè)計、模塊化安裝

智能變電站中使用的一、 二次設(shè)備都是高度集成與整合的，都采用統(tǒng)一的接口。 在智能變電站正式運行前期，需要對采集的集成裝備的一、二次功能進行模塊化調(diào)試，以免在現(xiàn)場安裝的過程中進行大規(guī)模的模塊化調(diào)試，只需簡單的聯(lián)網(wǎng)、接線等操作。 裝備、設(shè)施的模塊化設(shè)計與模塊化安裝不僅僅大量節(jié)省了現(xiàn)場施工和調(diào)試的工作量， 而且也保證了設(shè)備的可靠性。 同時，它使得同樣等級變電站的建設(shè)過程由于標準設(shè)計和模塊化而變得不再繁復(fù)冗余，實現(xiàn)變電站的“可復(fù)制性”，極大的簡化了工程的建設(shè)過程，提高了變電站的可靠性與標準性。

變電站的裝備與設(shè)施的標準化設(shè)計和模塊化安裝對于變電站的設(shè)備安裝于建造環(huán)節(jié)是一次革命性的變革。

三、智能變電站技術(shù)的應(yīng)用分析

1、雙重化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

雙重化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為變電站自動化系統(tǒng)提供了處理方案，真正達 到 了 各 廠 商 設(shè) 備 能 夠 互 操 作 的 目 標，其 具 有 以 下優(yōu)點：

1.1全方位完備的通信處理方案。對間隔層和過程層之間的通信方法進行了定義，有力地支持了智能一次設(shè)備、電子式互感器的信息傳送。對變電站之間的通信接口進行了定義，為各區(qū)域自動化系統(tǒng)間的通信及完成廣域保護做了鋪墊。

1.2對報文與性能進行了詳細的分類。

1.3實現(xiàn)了通信和應(yīng)用的獨立，能確保通信系統(tǒng)自身的持久穩(wěn)定性。

1.4統(tǒng)一了各設(shè)備間互換信息的標準，實現(xiàn)了各設(shè)備間的互操作。

2、電子式互感器

電子式互感器具有暫態(tài)性好、體積小、安全性能高等方面的優(yōu)點，是未來智能變電站需要使用的主要設(shè)備。根據(jù)原理，可以將電子式電流互感器分成無源型互感器和有源型互感器。下面對其使用策略進行探討。

2、無源型互感器的應(yīng)用

對于光互感器來說，全光纖電流互感器的溫度、抗震性能都要好于磁光玻璃電流互感器，所以其在試點站中得到了廣泛的運用。全光纖電流互感器的穩(wěn)定性和誤差與制作工藝、傳感光纖材料、傳感器的繞制方法等有比較大的聯(lián)系。從試點的結(jié)果來看，電子元件和電氣單元的穩(wěn)定性是保證互感器正常運行的基礎(chǔ)。

3、有源型互感器的應(yīng)用

3.1一般情況下，在低電位安裝GIS電子式互感器的遠端模塊，不用進行激光供電，具有良好的穩(wěn)定性，供電成本也不高。不過由于GIS設(shè)備和電氣耦合關(guān)系比較緊密，要考慮其電磁兼容問題，尤其是在隔離開關(guān)操作過程中引起的瞬態(tài)過電壓對模塊造成的影響。

3.2對于羅氏線圈等類型的有源型電子式互感器，其溫度特點和電磁兼容性是需要重點注意的地方，如果不能很好地進行處理，會直接對保護設(shè)備運行的穩(wěn)定性造成影響。另外，對羅氏線圈的積分環(huán)節(jié)也要給予足夠的重視，如果處理不好，會對ETA的暫態(tài)性造成影響，甚至?xí)霈F(xiàn)直流偏移和拖尾的情況。

3.3AIS電子式互感器一般安裝在遠端模塊高壓側(cè)，需要進行激光供電，成本比較大，運行可靠性不高。而且，遠端模塊的使用壽命會對電子式互感器造成影響，當(dāng)前大多數(shù)電子式互感器故障都出現(xiàn)在遠端模塊，比較常見的原因有進水、高溫等。

4、選取繼電保護的跳閘方法

4.1網(wǎng)絡(luò)跳閘。網(wǎng)絡(luò)跳閘可以使光纖接線變得簡單，使光口數(shù)量得到控制與保護，有利于設(shè)備及時散熱。但是因為增設(shè)了交換機，所以只要交換機發(fā)生故障，就會失去控制保護作用?，F(xiàn)階段，大概有25％的試點站采用了網(wǎng)絡(luò)跳閘方式，就當(dāng)前的情況來看，網(wǎng)絡(luò)跳閘的可靠性較高，還沒有出現(xiàn)因交換機故障而引發(fā)的保護失效狀況。由于網(wǎng)絡(luò)跳閘削減了中間環(huán)節(jié)，所以能減少延時。

4.2點對點跳閘。由于其配置較多，致使發(fā)熱量較大，進而嚴重制約安裝設(shè)備的使用壽命。

四、智能變電站前景分析

與智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的其他環(huán)節(jié)相比較，我國智能變電站已經(jīng)達到能夠進行大規(guī)模推廣的時候，目前已有許多的二三級城市正在或者已經(jīng)建成了智能化變電站。針對目前智能變電站的建設(shè)情況，未來我國進行智能變電站的研究和建設(shè)應(yīng)從如下方面進行：

1、加強對 IEC61850 標準和智能變電站技術(shù)的理論研究；

2、進行標準化設(shè)計，采用 IEC61850 標準，使站內(nèi)標準達到統(tǒng)一；

3、對以太網(wǎng)技術(shù)進行更加深入的研究，采用以太網(wǎng)來構(gòu)建智能變電站的通信平臺；

4、研究新型的互感器技術(shù)；

5、在智能化一次設(shè)備的基礎(chǔ)上，對在線監(jiān)測和電氣設(shè)備的智能控制技術(shù)進行進一步的研究；

6、采用智能調(diào)度技術(shù)，開展能夠適應(yīng)于智能電網(wǎng)系統(tǒng)的智能變電站更高層次的應(yīng)用、狀態(tài)檢修等方面的理論研究與技術(shù)探索，從而制定出實用型的技術(shù)應(yīng)用方案；

7、不斷加大示范工程的建設(shè)力度。

五、結(jié)束語

綜上所述，變電站智能化已經(jīng)成了一個不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。 作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，必須對智能變電站建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)進行不斷的研究和改進， 將先進的電力電子、通信、計算機、控制技術(shù)互相融合，才能最終達到資源優(yōu)化配置的目標，實現(xiàn)智能變電站在城鎮(zhèn)化建設(shè)中的重要作用。

參考文獻:

[1]張曉更. 我國建設(shè)智能變電站的必要性及其前景探析[J]. 機電信息,2013,03.

篇4

為集成應(yīng)用新技術(shù)、 深化標準化建設(shè)；適應(yīng)“大運行”、“大檢修” 要求；提高智能變電站建設(shè)效率；全面提高電網(wǎng)建設(shè)能力。國網(wǎng)公司2013年決定繼續(xù)選取部分110kV～500kV變電站作為第二批配送式變電站試點。110kV慈云變電站作為第二批試點工程，于2014年2月開工建設(shè)，2014年9月竣工投產(chǎn)。結(jié)合工程特點，總結(jié)配送式變電站設(shè)計中關(guān)鍵二次技術(shù)要點。

2 標準配送式變電站技術(shù)特點

配送式變電站遵循“安全性、適用性、通用性、經(jīng)濟性”協(xié)調(diào)統(tǒng)一原則，實現(xiàn)安全可靠、技術(shù)先進、節(jié)約環(huán)保、節(jié)地節(jié)資。

概括為“標準化設(shè)計、工廠化加工、裝配式建設(shè)”。

（1）標準化設(shè)計

應(yīng)用通用設(shè)計、 通用設(shè)備。 一次設(shè)備與二次設(shè)備、 二次設(shè)備間采用標準化連接， 實現(xiàn)二次接線“即插即用”。支撐“大運行、大檢修”，實現(xiàn)信息統(tǒng)一采集、 綜合分析、智能報警、按需傳送。實現(xiàn)順序控制等高級應(yīng)用功能模塊化、標準化、定制化。

（2）工廠化加工

建、 構(gòu)筑物主要構(gòu)件，采用工廠預(yù)制結(jié)構(gòu)型式。保護、 通信、 監(jiān)控等二次設(shè)備， 按電氣功能單元采用“預(yù)制艙式組合二次設(shè)備”。一、 二次集成設(shè)備最大程度實現(xiàn)工廠內(nèi)規(guī)模生產(chǎn)、 集成調(diào)試。

（3）裝配式建設(shè)

建、構(gòu)筑物采用裝配式結(jié)構(gòu)， 減少現(xiàn)場“濕作業(yè)”， 實現(xiàn)環(huán)保施工，提高施工效率。采用通用設(shè)備基礎(chǔ)，統(tǒng)一基礎(chǔ)尺寸， 采用標準化定型鋼模澆制混凝土， 提高工藝水平。推進現(xiàn)場機械化施工，減少勞動力投入， 降低現(xiàn)場安全風(fēng)險，提高工程質(zhì)量。

3 二次設(shè)備布置及預(yù)制式組合二次設(shè)備艙

（1）二次設(shè)備布置

全站僅設(shè)置1面Ⅲ型預(yù)制式二次組合設(shè)備艙，放于配電裝置區(qū)，取消二次設(shè)備室。交直流一體化電源布置于10kV開關(guān)室內(nèi)，一體化電源模塊柜主要包括2個模塊： 1組蓄電池+直流饋線柜+直流充電柜；交流進線+分段柜。一體化生產(chǎn)、調(diào)試，整體運輸，減少現(xiàn)場拼柜及柜間布線調(diào)試時間。智能終端合并單元一體化裝置安裝于預(yù)制式智能控制柜內(nèi)，在廠內(nèi)安裝調(diào)試后配送至變電站。

（2）預(yù)制式組合二次設(shè)備艙

艙體尺寸12200×2800×3133mm（長×寬×高），保護測控裝置屏柜尺寸統(tǒng)一為2260×600×600mm（高×深×寬），服務(wù)器柜尺寸統(tǒng)一為2260×900×600mm（高×深×寬），為增加艙內(nèi)屏柜數(shù)量，預(yù)制艙采用“前接線前顯示”二次裝置，屏柜雙列布置。

艙內(nèi)二次設(shè)備按照功能分為站控層設(shè)備模塊、間隔層設(shè)備模塊、通信設(shè)備模塊。預(yù)制艙內(nèi)二次組合設(shè)備，含消防、通風(fēng)、照明等附屬設(shè)施均在工廠內(nèi)規(guī)模生產(chǎn)、集成調(diào)試、模塊化配送，實現(xiàn)二次接線“即插即用”，有效減少現(xiàn)場安裝、接線、調(diào)試工作，提高建設(shè)質(zhì)量、效率。

4 二次設(shè)備前接線技術(shù)

（1）保護、測控裝置“筆記本式”前接線方案

在保持現(xiàn)有裝置硬件結(jié)構(gòu)基本不變的情況下，保留操作顯示面板，面板和裝置插箱一體，顯示面板的一側(cè)和插箱面板通過鉸鏈相連。正常工作時，顯示屏遮擋住插箱內(nèi)部的端子接線、連接器、板卡等；操作顯示屏?xí)r，只需要打開屏柜門。前接線示意圖如圖4-1所示。此方案對現(xiàn)有裝置硬件結(jié)構(gòu)改動量小，同時可滿足施工、運行使用需求。但設(shè)計中要注意面板電源供電可靠性及電磁干擾問題，目前主要設(shè)備廠家均已解決干擾問題。

圖4-1 “筆記本式”前接線裝置效果圖

（2）電源模塊 “熱插拔式”前接線方案

交直流監(jiān)控裝置、絕緣監(jiān)測裝置本身采用插件式安裝，所有的插件板均可獨立的從裝置中抽出，可將原裝置旋轉(zhuǎn)180°，使接線端子朝向屏前方，液晶顯示面板可與上述保護、測控裝置類似前置布置。

整流模塊、DC/DC變換器、UPS電源模塊采用的多個模塊組合設(shè)計，模塊本身是熱插拔設(shè)計，無需改為前接線即可方便安裝和檢修。

其他元件包括開關(guān)信號采集模塊、開關(guān)遙控控制模塊、蓄電池巡檢模塊、輔助電源模塊和繼電器裝置等。這些元件本身不帶顯示面板，實現(xiàn)前接線方式非常方便。

5 預(yù)制電纜及光纜

慈云變110kV及主變一次設(shè)備至智能控制柜間電纜使用預(yù)制航空插頭，實現(xiàn)二次標準接口。預(yù)制電纜采用圓形高密度航空插頭，體積小，密度高，單端預(yù)制。

戶外預(yù)制光纜與艙內(nèi)裝置連接方案采用光纖集中接口柜+艙內(nèi)尾纜方案，艙間長光纜統(tǒng)一采用4、8、16、24芯，雙端預(yù)制；艙內(nèi)尾纜由廠家連接后連同二次設(shè)備艙整體配送。

6、信息一體化及高級應(yīng)用

站內(nèi)信息內(nèi)容應(yīng)規(guī)范化及標準化，采集采取統(tǒng)一命名格式，實現(xiàn)信息分類展示。

本站高級應(yīng)用功能由站控層設(shè)備集成實現(xiàn)，主要的功能有順序控制、智能告警及分析決策、事故信息綜合分析輔助決策、支撐經(jīng)濟運行與優(yōu)化控制、源端維護等功能。■

參考文獻

[1]高美金，傅旭華. 標準配送式變電站的特點與建設(shè)[J].浙江電力，2014（03）.

篇5

智能變電站是通過變電站建設(shè)過程中，安裝和使用先進的變電設(shè)備，并通過信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用，使變電站的運行具有自動化、智能化的特點。智能變電站可以有效提高變電站和電力網(wǎng)絡(luò)運行中的穩(wěn)定性，提高運行問題的解決能力。智能變電站在運行過程中，通過先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的使用，可以使變電站在變電站本身或者電網(wǎng)出現(xiàn)問題時，自動對相關(guān)問題進行修復(fù)和解決，或者提前向電力管理監(jiān)測單位發(fā)出預(yù)警信息，從而減少電力運行過程中的故障給電力企業(yè)和用電客戶帶來的不便和損失，增強電力管理部門的問題處理能力。此外，在智能變電站的建設(shè)過程中，通過高科技的使用，還能大大提高變電站信息采集、檢測等工作的精確性。

2.智能變電站關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1硬件的集成技術(shù)

在以往的變電站建設(shè)過程中，變電站的信息采集和信息處理都是通過中央處理器與芯片或設(shè)備的配合來完成的，相關(guān)數(shù)據(jù)的計算和分析都集中在中央處理器中，這就造成變電站的相關(guān)數(shù)據(jù)的采集和計算都要中央處理器來完成，中央處理器的工作性能直接決定了所有變電站工作的質(zhì)量。這樣很容易造成中央處理器在處理信息數(shù)據(jù)時，無法做到及時有效。隨著技術(shù)的發(fā)展進步，智能變電站的硬件設(shè)計越來越模型化、自動化和模塊化，這就使得變電站在進行硬件設(shè)計時，可以針對不同板塊的技術(shù)要求，進行模塊化的設(shè)計，從而分散信息數(shù)據(jù)處理過程中過于集中、低效的問題，使信息的處理和計算更加實時性，從而保障變電站信息處理和傳輸?shù)募皶r有效。

2.2軟件的構(gòu)件技術(shù)

在變電站的建設(shè)過程中，變電站軟件的構(gòu)件設(shè)計，是保障電網(wǎng)信息傳輸和測量、控制的實時、迅速的有效手段。在設(shè)計過程中，針對變電站的發(fā)展需要和電力網(wǎng)絡(luò)的運行規(guī)劃，在變電站和電力管理部門之間進行智能變電站軟件構(gòu)件的安裝設(shè)計，可以使變電站的電網(wǎng)信息和管理部門之間形成遠程信息傳輸，實現(xiàn)變電管理部門對電網(wǎng)運行中的問題進行遠程的維護和管理，并根據(jù)智能變電站的智能修復(fù)和處理技術(shù)，對相關(guān)問題進行自我處理和修復(fù)，實現(xiàn)變電站系統(tǒng)和設(shè)備系統(tǒng)模型的自動重構(gòu)等功能。

2.3信息的管理存儲技術(shù)

信息的儲存是進行電網(wǎng)管理的重要依據(jù)，信息的準確采集和傳輸?shù)陌踩允钱?dāng)前電網(wǎng)運行過程中，容易出現(xiàn)問題和需要進行提高的重要環(huán)節(jié)。智能變電站在信息采集和傳輸過程中，在遇到意外情況和干擾因素的情況下，可以根據(jù)其自我修復(fù)和自我處理功能，對相關(guān)問題進行自我解決，從而保障信息采集和傳輸工作的安全性，使電力管理部門獲得的電力數(shù)據(jù)和信息更加科學(xué)、準確。

3.智能變電站的構(gòu)建方式

3.1體系架構(gòu)

智能變電站在體系建構(gòu)上，為了保障變電站的各項功能的充分發(fā)揮和各部分之間的有效配合，其構(gòu)建更加完善、緊湊，更有利于變電站發(fā)展過程的高效率建設(shè)。智能變電站在設(shè)計過程中，由于要考慮到各個硬件設(shè)計之間的獨立性和配合性，在實際建設(shè)過程中，雖然各模塊之間更加緊湊，但是卻互相具有更高的獨立性。而為了保障信息采集傳輸?shù)陌踩行В谲浖?gòu)建和硬件的設(shè)計上，又保障了各個模塊之間的緊密聯(lián)系和密切配合，從而使智能變電站既實現(xiàn)了各個硬件模塊之間的獨立高效運行，又使得智能化的結(jié)構(gòu)整體形成密切的配合關(guān)系，從而實現(xiàn)了設(shè)計的完善和緊湊，提高了運行的安全和靈活高效。

3.2保護控制策略

繼電保護是電網(wǎng)發(fā)展過程中提高電網(wǎng)保護措施和事故防范措施的重要手段，以往變電站的繼電保護由于缺乏智能化、自動化的技術(shù)手段，往往采取定期檢測的保護措施，這種保護方式無法監(jiān)測到電網(wǎng)發(fā)展過程中的動態(tài)變化信息，對可能出現(xiàn)的問題無法進行跟蹤檢測。智能變電站的建設(shè)，可以通過網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的設(shè)定，對電網(wǎng)運行過程進行實時監(jiān)控，對電網(wǎng)運行過程中的運行狀態(tài)進行自動判斷，并根據(jù)評價結(jié)果采取自動調(diào)整的保護措施，從而使繼電保護動作更加實時快捷，并實現(xiàn)了對動態(tài)電網(wǎng)信息的實時檢測。

3.3信息安全策略

信息安全是電網(wǎng)發(fā)展中的重要問題，也是智能變電站建設(shè)的主要方向之一。智能變電站在建設(shè)過程中，由于廣泛使用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)，其信息傳輸過程也受到了這些技術(shù)帶來的風(fēng)險威脅。智能變電站在信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中可以充分提高變電站的智能水平，升級智能設(shè)備的的性能和防護能力，實現(xiàn)對變電站網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的實時監(jiān)控和維護，并對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳輸?shù)男畔⑦M行保護，防止來自網(wǎng)內(nèi)外的惡意攻擊和竊取。除此之外，網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)、加密技術(shù)、權(quán)限管理和存取控制技術(shù)等計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展也為電力系統(tǒng)信息安全防護策略帶來了新的發(fā)展思路。

篇6

1 220kV變電站電氣一次設(shè)計的原則

一般情況下，變電站的電氣設(shè)計都需要堅持安全可靠和可持續(xù)的發(fā)展原則，了解和分析需要，選擇科學(xué)合理的方案、模塊的設(shè)計。220kV變電站由于具有一定的特殊性，因此在設(shè)計過程中需要遵循特定的原則。第一需要保證主接線設(shè)計方案的可靠，使得每一個模塊都能夠做到無縫對接。第二設(shè)計的標準達到統(tǒng)一，避免在變電站建設(shè)中出現(xiàn)與標準相矛盾的情況[1]。第三要實現(xiàn)實現(xiàn)供電企業(yè)的經(jīng)濟效益最大化，統(tǒng)籌分析變電站項目，保證近期以及長遠效益的順利實現(xiàn)。第四就是不同的地區(qū)需要有不同的設(shè)計方案，根據(jù)設(shè)計的形式、規(guī)模以及條件等滿足變電站的需要。第五要使變電站能夠與周邊的環(huán)境相適應(yīng)、相協(xié)調(diào)。

2 220kV變電站電氣一次設(shè)計的問題

2.1 主接線設(shè)計問題

在變電站的設(shè)計中，為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠，一般使用比較復(fù)雜的主接線，但是這種形式的成本維護比較好，并且隨著設(shè)備數(shù)量的增加使得變電站的面積也會增加，對于城市的發(fā)展是不利的。并且在變電站設(shè)計中忽視城市今后的發(fā)展，預(yù)留空間不足。變電站的設(shè)計中主要考慮其可靠性與安全性，但是對于系統(tǒng)的維護重視不足，如果出現(xiàn)問題，復(fù)雜的接線就會增加維修的難度，產(chǎn)生不利的影響。

2.2 電氣設(shè)備選擇的問題

變電站的電氣設(shè)備主要有變壓器、斷路器、電流互感器、隔離開關(guān)等[2]，設(shè)備選擇的過程中一般會遇到短路電流計算等問題。為了提高電氣設(shè)備的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性以及靈活性，滿足電力系統(tǒng)的發(fā)展需要，應(yīng)校驗不同點的短路電流。如果電流計算不正確，電氣設(shè)備也會出現(xiàn)問題，對電力系統(tǒng)的綜合安全運行產(chǎn)生影響。如果在選擇電氣設(shè)備時沒有全面的考慮系統(tǒng)，會縮減設(shè)備的使用壽命，系統(tǒng)的可靠性也會受到影響。

2.3 防雷設(shè)計問題

近年來，極端天氣頻發(fā)，雷擊事件時有發(fā)生，如果變電站遭到雷擊，將會給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來沉重的影響與損失，因此必須要做好變電站的防雷設(shè)計，使其能夠在惡劣的天氣下安全平穩(wěn)的運行。如果在變電站設(shè)計中沒有對接地設(shè)備的抗腐蝕性進行全面的了解，就會造成接地局部出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。不同地區(qū)的變電站需要有不同的防雷設(shè)計，科學(xué)選擇，科學(xué)的防雷。

3 220kV變電站電氣一次設(shè)計的有效策略

當(dāng)前，我國的電力事業(yè)快速發(fā)展，220kV變電站的設(shè)計與建設(shè)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，并且具有標準化的技術(shù)與設(shè)備。220kV變電站的設(shè)計是要實現(xiàn)變電站的模塊化發(fā)展，對220kV變電站電氣進行一次設(shè)計，將其劃分為功能相對獨立的模塊，然后根據(jù)變電站的實際情況進行技術(shù)上的規(guī)范，實現(xiàn)各模塊間的有效銜接，滿足變電站設(shè)計的實際需要。

3.1 變電站電氣主接線的設(shè)計

在變電站的設(shè)計中，電氣主接線的設(shè)計是十分重要的組成部分，電氣主接線設(shè)計最基本的要求就是實現(xiàn)其可靠性，保證變電站的平穩(wěn)運行，能夠?qū)崿F(xiàn)不同電網(wǎng)間的有效轉(zhuǎn)換。變電站電氣一次設(shè)計中，電氣主接線以及電氣總平面布置方式是重要的模塊，將二者準確地進行設(shè)計和布置，能夠在一定程度上保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。電氣主接線設(shè)計中，應(yīng)合理優(yōu)化模塊主接線方案，減少后期運維壓力。設(shè)計中不僅要做到電氣主接線設(shè)計的可靠、靈活，還需要努力促進其經(jīng)濟效益的最大化。

3.2 電氣設(shè)備的選擇

在 220kV 變電站電氣一次設(shè)計中，為了能夠不占用大面積的土地，需要選擇用地比較小的電氣設(shè)備。主變可以使用高阻抗產(chǎn)品[3]，這種產(chǎn)品的技術(shù)比較成熟，有助于促進電氣設(shè)備運行穩(wěn)定性的實現(xiàn)。雖然初期成本投資比較多，但是這種設(shè)備的后期維護成本不高，并且能夠保證其運行的安全性，促進技術(shù)水平的提高，實現(xiàn)電氣的經(jīng)濟效益。在選擇電氣設(shè)備時，主接線以及變電站的負荷變化都會對方案產(chǎn)生影響。實現(xiàn)220kV變電站電氣一次設(shè)計模塊化，可以利用計算機系統(tǒng)程序?qū)﹄姎庠O(shè)備進行科學(xué)的配置，保證設(shè)備選擇的科學(xué)合理，減少計算的數(shù)量。

3.3 接地設(shè)計

通常而言，變電站接地設(shè)計采用獨立接地網(wǎng)。常見的降低接地電阻的方法有自然接地體、深井接地、采用降阻劑、增加地網(wǎng)的埋設(shè)深度、局部換土、利用深孔爆破接地技術(shù)、擴大接地面積等等。設(shè)計中應(yīng)針對變電站站址具體地質(zhì)條件，選擇合理的接地方案及接地材料，保證電氣設(shè)備正常運行，避免出現(xiàn)觸電事故或者是火災(zāi)的發(fā)生，造成財產(chǎn)損失。

3.4 防雷、照明設(shè)計

220kV變電站電氣一次設(shè)計中，變電站一般使用避雷針進行直擊雷的保護，對其附屬的設(shè)備進行避雷接地保護設(shè)計設(shè)置[4]，能夠使變電站避免直擊雷的破壞。采用ATP-EMTP對雷電侵入波在變電站內(nèi)各設(shè)備上產(chǎn)生的最大過電壓進行計算研究，合理配置避雷器等設(shè)備，避免對電氣設(shè)備造成破壞。為了使變電站的維護更加便捷、有效，還需要做好照明設(shè)計，不僅要保證正常的照明，還要進行事故照明的設(shè)計。依據(jù)不同的工作面，合理設(shè)計工作照明，使電氣設(shè)備的工作得以順利開展。電力維護人員還應(yīng)該在應(yīng)急通道內(nèi)增加事故照明系統(tǒng)建設(shè)，使電力維護人員能夠在電力故障發(fā)生時繼續(xù)開展工作。

4 結(jié)束語

綜上所述，220kV變電站電氣一次設(shè)計中涉及很多內(nèi)容，本次研究明確了220kV變電站電氣一次設(shè)計過程中應(yīng)遵循的原則以及存在的相關(guān)問題，找到科學(xué)、有效的設(shè)計方式，促進220kV變電站電氣一次設(shè)計水平以及質(zhì)量的提升，使電氣設(shè)備能夠安全穩(wěn)定的運行，促進電力企業(yè)實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益以及社會效益，促進電力事業(yè)穩(wěn)定有序的開展，更好地為人民群眾提供便利的服務(wù)。

參考文獻

[1]張朝鋒.110kV變電站電氣一次設(shè)計的探究[J].科技致富向?qū)В?/p>

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篇7

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電力需求也不斷增長，客戶對電能的質(zhì)量要求也越來越高，傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)已不能滿足發(fā)展的需要和客戶的要求。為了更好的服務(wù)經(jīng)濟和社會發(fā)展，智能電網(wǎng)的建設(shè)可謂勢不可擋。而智能變電站作為智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，不但為整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供數(shù)據(jù)分析，同時也為智能電網(wǎng)的高效運行提供了技術(shù)方面的支持。因此，研究實現(xiàn)智能變電站的主要技術(shù)手段就非常有必要了。

2.變電站的發(fā)展階段

我國變電站的發(fā)展經(jīng)歷了從傳統(tǒng)變電站到智能變電站的發(fā)展階段，中間經(jīng)歷了綜合自動化變電站和數(shù)字化變電站。傳統(tǒng)變電站保護設(shè)備以晶體管、集成電路為主，二次設(shè)備按照傳統(tǒng)的方式布置。綜合自動化變電站是隨著微機保護技術(shù)和計算機通信技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的。利用計算機技術(shù)和通信技術(shù)對變電站的二次設(shè)備進行重新組合、優(yōu)化，實現(xiàn)對變電站設(shè)備運行情況進行監(jiān)測、控制和協(xié)調(diào)。數(shù)字化變電站則實現(xiàn)了整個變電站信息的網(wǎng)絡(luò)化及斷路器設(shè)備的智能化。如今的智能變電站則是實現(xiàn)信息采集、測量、控制、監(jiān)測的全自動化，且可進行必要的自動調(diào)節(jié)，在線分析決策等功能。智能變電站的變電站本身具有高度的可靠性，同時它還能進行自我診斷和自我治療，對可能發(fā)生的故障進行預(yù)測并作出快速反應(yīng)。智能變電站收集的信息不僅能夠?qū)崿F(xiàn)站內(nèi)共享，而且能夠?qū)崿F(xiàn)與電網(wǎng)中相應(yīng)的高級系統(tǒng)之間的互動。此外，智能變電站還具有高集成度、低碳環(huán)保的特點，集成度高但功耗低的電子元件被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備中，采用新技術(shù)新工藝不僅降低了變電站的成本而且符合環(huán)保的要求。

3.智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)

智能變電站將先進的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到變電站系統(tǒng)的建設(shè)當(dāng)中，通過對變電站相關(guān)信息的獲取和共享，集成站內(nèi)各種功能，實現(xiàn)變電站內(nèi)各種功能的重構(gòu)，提高了變電站的適應(yīng)性和靈活性，增加了變電站運行的安全性和穩(wěn)定性。但是，當(dāng)前的技術(shù)并不能完全滿足智能變電站建設(shè)的需要，還存在許多的技術(shù)壁壘阻礙智能變電站的建設(shè)。因此，要更好的建設(shè)智能變電站就必須突破各專業(yè)之間的技術(shù)壁壘，深入透徹的理解智能變電站內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)的內(nèi)涵，從而更好的建設(shè)智能變電站。

3.1硬件的集成技術(shù)

以往的變電站的信息處理過程和數(shù)據(jù)計算機相關(guān)分析都是依賴中央處理器來實現(xiàn)的，各種功能運行的效果和質(zhì)量很大程度上都取決于中央處理器性能的高低。這種設(shè)計存在很大的弊端，首先中央處理器能夠集成的資源是有限的，而智能變電站需要對各種信息進行處理，因此它不能滿足智能變電站對資源的要求。其次，中央處理器集成的硬件資源并不都是智能變電站所需要的，一些資源可能不可用從而造成資源的浪費。再次，嵌入式系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的復(fù)雜性也使系統(tǒng)的測試的難度增加。隨著電子學(xué)的不斷發(fā)展，硬件系統(tǒng)的設(shè)計不斷出現(xiàn)了模塊化、集成化的特點，使得硬件設(shè)計可以針對不同的功能進行相應(yīng)的模塊化設(shè)計，硬件系統(tǒng)可以用來實現(xiàn)一些以前用軟件來實現(xiàn)的功能，從而保障邏輯處理的準確性和安全性，提高設(shè)備的集成度，同時模塊化設(shè)計也有利于智能設(shè)備的檢修和升級。可見硬件的集成技術(shù)將為變電站硬件設(shè)計掀開新的篇章。

3.2軟件的構(gòu)件技術(shù)

軟件系統(tǒng)在智能變電站中具有強大的功能，他不僅能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)的信息管理功能而且能夠?qū)崿F(xiàn)站內(nèi)狀態(tài)估計、檢測，遠程維護等許多高級功能。所以軟件構(gòu)件技術(shù)的應(yīng)用不可缺少。軟件構(gòu)件技術(shù)是靈活、實時的軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎(chǔ)。軟件構(gòu)件技術(shù)成熟運用的前提是較好的軟件結(jié)構(gòu)體系。在智能變電站中應(yīng)用軟件構(gòu)件技術(shù)一方面可以提高智能變電站軟件的效率和彈性，將低開發(fā)的成本；另一方面魁加強系統(tǒng)功能之間的互相配合，合理有效的對變電站內(nèi)系統(tǒng)功能進行配置。

3.3信息的管理存儲技術(shù)

信息系統(tǒng)的高度集成和數(shù)字化信息平臺的統(tǒng)一使得智能變電站具有良好的經(jīng)濟性和外延性。同時使信息資源的共享和分配也有了相應(yīng)的平臺。但是，大量的信息的收集也為信息的實時傳輸?shù)絹砹俗璧K。目前，以太網(wǎng)的發(fā)展還不能滿足智能變電站對信息的需求，所以信息的分級傳輸和存儲就變得非常重要，信息的優(yōu)先級傳輸和就地存貯的目的是為了實現(xiàn)信息循環(huán)數(shù)的準確性和安全性，對信息進行分層管理，根據(jù)不同的信息設(shè)置不同的安全保障策略，從而提高信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

3.4分布式電源的保護控制技術(shù)

將分布式電源引入智能電網(wǎng)中，提高了智能電網(wǎng)的運行效率，增加了智能電網(wǎng)的靈活性，分布式能源接入電網(wǎng)后將對電網(wǎng)的頻率、電壓穩(wěn)定等產(chǎn)生影響，所以如何保證在任何情況下繼電保護系統(tǒng)都能對電網(wǎng)做出快速、可靠地保護是智能配電站面臨的難題。分布式能源的保護策略有低壓保護、全線速動保護、高頻切機和低頻減載等保護。分布式能源的控制重點主要是對并網(wǎng)進行控制，并網(wǎng)后會改變電網(wǎng)的供電配置格局，增加系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素。所以，必須使用自動同期控制和重合閘控制相結(jié)合的方式。

4.智能變電站的構(gòu)建

4.1智能變電站的體系架構(gòu)

智能變電站的體系架構(gòu)功能應(yīng)更加完善，更加符合變電站的技術(shù)要求。智能變電站高度集成的模塊化硬件設(shè)計和分散控制的設(shè)計思路使得信息采集和各模塊的分工協(xié)作得以高效完成，同時保障了硬件系統(tǒng)的可靠性。智能變電站緊湊的系統(tǒng)架構(gòu)是變電站內(nèi)的各項功能都發(fā)生了改變，通過硬件的集成和嵌入式系統(tǒng)軟件構(gòu)件技術(shù)的采用，使智能變電站的功能系統(tǒng)更加的靈活、安全和可靠，提高了變電站設(shè)備的集成程度和自我協(xié)調(diào)能力，使變電站系統(tǒng)的數(shù)字化、信息化程度有了很大提高，同時簡化了系統(tǒng)的維護工作，減少了工程的實施成本。

4.2智能設(shè)備的設(shè)計和應(yīng)用

智能設(shè)備是實現(xiàn)智能變電站的一項技術(shù)基礎(chǔ)。智能設(shè)備是由多個高壓設(shè)備和智能組件的組合形成的，這種組合可以由多種方式。智能設(shè)備的使用可以對變電站內(nèi)的一次設(shè)備進行實施的監(jiān)測，可以對一次設(shè)備的運行情況和故障類型進行判斷和評估，從而利于設(shè)備的在線運行指導(dǎo)和維修。此外將智能設(shè)備應(yīng)用到變電站中還可以減少變電站運行的管理成本，提高電網(wǎng)運行的可靠性。

4.3保護控制方法

篇8

1 變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)概述

在國家電力建設(shè)改革過程中，對電力系統(tǒng)改造提出了兩點要求，第一，盡可能減少投資，提升建設(shè)效益，保證電力系統(tǒng)整體的運行水平；第二，確保電力系統(tǒng)運行的安全可靠性。變電站作為電力系統(tǒng)中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，與電力經(jīng)濟效益、安全運行息息相關(guān)。計算機技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)等不斷的發(fā)展，為變電站實現(xiàn)自動化監(jiān)控提供了技術(shù)基礎(chǔ)。變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)就是運用這些技術(shù)，通過有效的設(shè)計，在硬件設(shè)備以及軟件程序的共同支撐下，對變電站運行情況進行實時監(jiān)控，保證變電站運行的安全性，對電網(wǎng)綜合自動化發(fā)展做出巨大的貢獻。

2 變電站自動化監(jiān)控軟件開發(fā)

現(xiàn)階段，程序設(shè)計方法多種多樣，但以模塊化程序設(shè)計與面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計為主，將兩者有效地結(jié)合起來，形成一套完整的變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)模式。變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)一般使用后臺軟件，結(jié)合模塊化和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方式，基本上確定了后臺軟件應(yīng)有的功能，由這些基本功能構(gòu)成系統(tǒng)的主要特征。采用模塊化程序設(shè)計的方式，將后臺軟件分為若干個子系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、報表系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、主控程序等等，每一個子系統(tǒng)由簡單的數(shù)據(jù)關(guān)系構(gòu)成，容易建立模型。因此，在具體的軟件開發(fā)設(shè)計中，一般采用分層分析設(shè)計以及線程技術(shù)方法。

2.1 分層分析設(shè)計方法

根據(jù)變電站業(yè)務(wù)處理、控制流圖以及數(shù)據(jù)流圖等，明確后臺監(jiān)控軟件的主要層次，即數(shù)據(jù)處理層、通信層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)存儲層等，利用分層分析設(shè)計方法，逐層進行分析與設(shè)計，對層與層之間的接口進行明確規(guī)定，降低開發(fā)的難度，提高數(shù)據(jù)接口的兼容性以及移植性。

2.2 線程技術(shù)方法

以線程技術(shù)為主的變電站監(jiān)控主站，能夠利用不同的線程完成不同的任務(wù)，合理區(qū)分線程的優(yōu)先級別，就能夠完成實時性不同的任務(wù)，提高了變電站監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理效率，保證各項緊急任務(wù)發(fā)生后系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

3 變電站自動化監(jiān)控軟件的構(gòu)成

變電站自動化監(jiān)控軟件的構(gòu)成分為三個部分，即底層數(shù)據(jù)服務(wù)器、中間層數(shù)據(jù)庫以及高層應(yīng)用程序。

3.1 底層數(shù)據(jù)服務(wù)器

該層具有數(shù)據(jù)處理以及通訊兩種功能，能夠接收到RTU采集的實時數(shù)據(jù)信息，包括變電站運行的狀態(tài)量、模擬量以及時間順序等等，同時還能夠向高層程序?qū)拥腞TU發(fā)送控制命令，并顯示源碼數(shù)據(jù)。對原始的數(shù)據(jù)進行有效的處理，形成實時數(shù)據(jù)，并及時傳輸?shù)街虚g層數(shù)據(jù)庫中，提供給應(yīng)用軟件使用，確保信息的實時性。

3.2 中間層數(shù)據(jù)庫

中間層數(shù)據(jù)庫主要是面向應(yīng)用程序，具有系統(tǒng)功能分析，是整個數(shù)據(jù)信息結(jié)構(gòu)的核心，能夠為高層應(yīng)用功能模塊提供各種有用的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)系統(tǒng)性能的不同，將數(shù)據(jù)庫分為實時數(shù)據(jù)庫、參數(shù)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫以及輔助數(shù)據(jù)庫幾類。

3.3 高層應(yīng)用程序

高層應(yīng)用程序具有多個功能，包括監(jiān)視功能、遙控遙調(diào)功能、數(shù)據(jù)采樣計算處理功能、打印功能、接線圖編輯顯示功能、報表功能、參數(shù)管理功能、人機接口功能以及系統(tǒng)安全維護功能。該層的應(yīng)用程序，能夠?qū)⒆冸娬具\行的實時數(shù)據(jù)信息進行處理，并對數(shù)據(jù)庫信息進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常情況就會發(fā)出警報，并做好備份工作。對相關(guān)的數(shù)據(jù)信息、報表等還能夠進行打印，為系統(tǒng)設(shè)置、維護等提供配套的參數(shù)管理，根據(jù)用戶操作內(nèi)容的不同，設(shè)置有效的權(quán)限管理。

4 變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計

在變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)后臺軟件設(shè)計過程中，考慮到數(shù)據(jù)功能的組合與分散，系統(tǒng)通訊以及數(shù)據(jù)處理功能都是為高層應(yīng)用程序提供有效的數(shù)據(jù)，如果將兩者分開，必會影響數(shù)據(jù)處理的時間，也會增多數(shù)據(jù)傳遞時間，將處理過程復(fù)雜化。所以，一般需要將通訊與數(shù)據(jù)處理功能進行組合，形成一個獨立的功能模塊，我們稱之為數(shù)據(jù)服務(wù)器，兩者的組合能夠節(jié)約數(shù)據(jù)處理時間，提高系統(tǒng)整體的效率。同時，數(shù)據(jù)庫管理、報表功能、數(shù)據(jù)存儲功能、遠動功能等功能之間數(shù)據(jù)聯(lián)系較少，獨立性較強，可以實行分散，盡可能使其與應(yīng)用數(shù)據(jù)發(fā)生聯(lián)系，形成以數(shù)據(jù)為中心的功能結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)操作和維護。

值得注意的是，在變電站巡檢操作人員操作設(shè)備過程中，在主控室操作后，又必須到現(xiàn)場查看并驗證一次設(shè)備的實際位置，如果操作項目多的話，過程反復(fù)又浪費時間，自動化的程度還有待提高。假如操作人員在主控室或調(diào)度室就能查看一次設(shè)備的運行工況，則會大大減少操作人員的勞動量和時間。所以，未來的趨向?qū)⑹窃谝淮卧O(shè)備附近裝設(shè)視頻和聲控系統(tǒng)，通過遠動和通信系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采樣和傳輸，運行操作人員在遠方就能對設(shè)備的運行工況及狀態(tài)變化情況了如指掌，同時又減少與高壓設(shè)備危險接觸的不定因素。但就目前而言，大部分人員計算機技術(shù)能力有待提高，只能進行簡單分合閘操作以及線路改命名等簡單的數(shù)據(jù)庫編譯工作等，遇到復(fù)雜問題仍需向廠家求助，這一問題需要后續(xù)解決。

5 總結(jié)

通過上述分析可知，隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，電力事業(yè)改革工作正如火如荼地進行中，各行各業(yè)對電能的需求量不斷提升，給電力系統(tǒng)運行的質(zhì)量提出了更高的要求。變電站是電力系統(tǒng)中關(guān)鍵的組成部分，是輸電系統(tǒng)中關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在信息技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)等的發(fā)展過程中，我們要通過合理的設(shè)計，建立變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)，對其運行進行有效的監(jiān)控，保證變電站運行的安全與穩(wěn)定。

參考文獻

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篇9

1 智能變電站繼電保護技術(shù)的分析

變電站已經(jīng)從傳統(tǒng)的模式向數(shù)據(jù)化智能化方向發(fā)展，隨著智能化變電站的成熟完善與廣泛應(yīng)用，也意味著對繼電保護提出更高的技術(shù)要求，傳統(tǒng)的繼電保護技術(shù)已經(jīng)無法滿足智能化變電站的要求，繼電保護技術(shù)作為電網(wǎng)的安全防線，在系統(tǒng)發(fā)生故障時及時作出反饋，隔離故障點，為智能變電站系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供安全可靠的保障，對于智能變電站的安全性意義重大。

1.1 變電站與繼電保護技術(shù)

在變電站的進化歷程中繼電保護機制也在發(fā)生著變化，由傳統(tǒng)的模擬式逐漸向數(shù)字式進行轉(zhuǎn)變，在傳統(tǒng)變電站的繼電保護機制中主要以裝置為組織核心，而由于智能化變電站主要依賴于信息網(wǎng)絡(luò)，從而達到信息的共享和交互，針對智能化變電站的網(wǎng)絡(luò)性能，繼電保護在構(gòu)成設(shè)備、架構(gòu)形態(tài)以及運行模式等方面也向微機保護階段發(fā)展。變電站的繼電保護裝置主要包括線路的繼電保護、變壓器的繼電保護、母聯(lián)的繼電保護等，這些繼電保護裝置主要安排在過程層，通過智能操作箱直接對信息進行采集、處理和交流，實時掌握信息的實時性可靠性。線路的繼電保護是指在變電站的線路系統(tǒng)中按間隔配置智能監(jiān)控裝置和安全自動裝置，可以檢測變電站的運行狀況，并將測控的信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，繼電保護模塊單元對信息進行處理后提供保護指令，做出跳閘等相應(yīng)的響應(yīng)措施。

變壓器的繼電保護屬于過程層保護。在變壓器內(nèi)，繼電保護裝置的配置方法為分布式，從而達到差動保護的效果。在此系統(tǒng)中，保護模塊是單獨安裝的，斷路器是通過電纜接入繼電保護系統(tǒng)中，主要應(yīng)用非電量保護模塊進行繼電保護。母聯(lián)繼電保護架構(gòu)簡單，主要采用點對點的模塊進行分段保護，同時配置過電流保護和限時電流速斷保護。

1.2 智能變電站繼電保護的技術(shù)特點

1.2.1 繼電保護裝置硬件模塊化

對于繼電保護系統(tǒng)采用統(tǒng)一的運行平臺，采用微機智能系統(tǒng)實現(xiàn)信息的采集、測量、邏輯運算等等功能。傳統(tǒng)變電站的機電保護系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集由保護系統(tǒng)進行，由于保護裝置的差異導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集及出口硬件難以統(tǒng)一，從而難以實現(xiàn)模塊化。而智能變電站有著三層兩網(wǎng)的架構(gòu)，系統(tǒng)的運行平臺統(tǒng)一，從而容易實現(xiàn)部分插件的標準化和模塊化。

1.2.2 繼電保護裝置軟件元件化

智能變電站中自動化技術(shù)的不斷完善實施，導(dǎo)致傳統(tǒng)的繼電保護系統(tǒng)需要不斷地進行相對應(yīng)的修改完善，而且不同的領(lǐng)域保護系統(tǒng)程序也有所差異，從而大大降低了保護裝置的可靠性。智能變電站的繼電保護原理基本已經(jīng)完善成熟，可以對智能變電站的繼電保護系統(tǒng)采用的軟件進行元件化，從而實現(xiàn)元件的標準化，提高保護系統(tǒng)的可靠性。

1.2.3 繼電保護功能網(wǎng)絡(luò)化

智能變電站中“兩網(wǎng)”的組織架構(gòu)可以將過程層智能終端和合并單元采集的數(shù)據(jù)信息進行交互和共享，同時對于繼電保護系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息進行共享，這樣就可以在同一微機設(shè)備上對不同的保護系統(tǒng)的信息進行處理和反饋，實現(xiàn)保護體系的一體化。

1.3 智能變電站的繼電保護運行和維護

智能變電站的繼電保護系統(tǒng)是否正常決定著智能變電站的安全，對整個智能電網(wǎng)系統(tǒng)至關(guān)重要，因此需要對繼電保護裝置的運行和維護進行研究，并且需要對保護裝置進行調(diào)試和維護，才能做到預(yù)防安全隱患，保護智能變電站的作用。關(guān)于繼電保護裝置的調(diào)試主要包括對繼電保護元件的調(diào)試，通過對元件的性能、插件、安裝位置等方面進行檢測達到調(diào)試目的；對信息通訊網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試；對繼電保護線路通道的調(diào)試；除此之外還要對外觀和電源進行檢查和調(diào)試。

除了定期對繼電保護系統(tǒng)進行調(diào)試以外，還要對繼電保護系統(tǒng)進行維護，主要包括正常運行狀態(tài)下的維護和故障狀態(tài)下的維護。正常運行下對繼電保護裝置的維護主要是日常的檢修，對運行調(diào)度情況進行巡視檢修，對運行參數(shù)及設(shè)備的運行情況進行備份，確保設(shè)備的正常運行。異常情況下的系統(tǒng)維護可以采取常規(guī)的維護處理方式進行調(diào)試維護。主要考慮間隔合并單元的故障、智能終端故障、交換故障和信息通訊網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)交換機故障，對故障設(shè)備運行維護處理，確保智能變電站的安全穩(wěn)定運行。

2 結(jié)論

智能變電站是電網(wǎng)智能化自動化的標志，而如何在如此高速的發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，讓繼電保護跟上節(jié)奏，保障智能電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定運行，為國家的智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略做出貢獻，將是所有研究者和工作人員的重大挑戰(zhàn)。目前繼電保護在運行模式上受智能變電站的影響正在向著自動化保護系統(tǒng)方向發(fā)展，但是依舊存在著一些先天性不足，因此在未來的工作中還要在傳統(tǒng)變電站繼電保護的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能變電站的自身特點，對智能變電站的運行模式，系統(tǒng)設(shè)備維護調(diào)試等方面進行研究。

參考文獻

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[3]藍海濤.智能變電站繼電保護二次安全措施規(guī)范化的建議[J].智能電網(wǎng)，2014（01）：62-66.

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作者簡介

篇10

一、智能變電站

1、智能變電站的特點

1.1 智能化的一次設(shè)備

一次設(shè)備被檢測的信息回路和被控制的操作驅(qū)動回路，、采用微處理器與光電技術(shù)設(shè)計，簡化了傳統(tǒng)變電站的控制回路結(jié)構(gòu)。運用網(wǎng)絡(luò)信號傳輸取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接，提高了變電站設(shè)備的通信質(zhì)量，實現(xiàn)了變電站設(shè)備的智能化控制。

1.2網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備

繼電保護、防誤閉鎖、測量控制、故障錄波、同期操作等裝置的二次設(shè)備在變電站系統(tǒng)中發(fā)揮著極其重要的作用，這些裝置對變電站的每個環(huán)節(jié)都起一定的作用。自動化技術(shù)應(yīng)用于智能變電站后，上述設(shè)備之間的連接全部采用先進的互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的 I/O 現(xiàn)場接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實現(xiàn)設(shè)備資源共享和數(shù)據(jù)共享。

1.3 運行管理系統(tǒng)自動化

在智能變電站運行過程中，運行管理系統(tǒng)起著非常重要的作用，比如電力運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、數(shù)據(jù)的分層化操作和自動化的分流操作等。如果變電站在運行過程中出現(xiàn)問題，系統(tǒng)會及時進行故障分析，輸出分析報表，并指出故障源頭，進行自動檢修。如果變電站無法做到自動檢修，則會“通知”工作人員協(xié)助進行故障檢修工作，將系統(tǒng)維持在正常的工作狀態(tài)。

1.4 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自動化

互聯(lián)網(wǎng)通信和信息技術(shù)是智能變電站的核心技術(shù)，維持著整個變電站系統(tǒng)的運行。在傳統(tǒng)變電站系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計、整理和分析由 1 個 CPU 系統(tǒng)來完成，這種方法方便、快捷，但采集與分析數(shù)據(jù)的能力較差。在自動化技術(shù)運用于智能變電站后，整套系統(tǒng)采用多個 CPU 來操作，并采用相應(yīng)的操技術(shù)對 CPU 進行控制，使其分工協(xié)作，高效、高質(zhì)量地維持變電站的運行。

二、智能化變電站遠動自動化的概述

在電力系統(tǒng)中，智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器等一大批變電站智能化管理技術(shù)相繼出現(xiàn)。并在我國計算機高速網(wǎng)絡(luò)的不斷普及過程中得到進一步深化。當(dāng)前已經(jīng)基本實現(xiàn)了對變電站所有信息采集、管理的數(shù)字化。智能化變電站遠動自動化技術(shù)是經(jīng)通道對被調(diào)度對象實行遙信、遙測、遙控、遙調(diào)的一種技術(shù)。其中遙信即遙遠信號，其作用是將被監(jiān)視的發(fā)電廠。智能化變電站的主要設(shè)備及線路的斷路器位置信號及其它用途的信號傳送給調(diào)度所，在調(diào)度所模擬盤上用燈光信號直接反映或用其它顯示裝置反映出來。遙測即遙遠測量，其作用是將被監(jiān)視的發(fā)電廠，變電站的某些運行參數(shù)傳送給調(diào)度所，在調(diào)度所一般可以用表計模擬量或數(shù)字量顯示其參數(shù)；遙控即遙遠控制，其作用是調(diào)度所值班人員，通過遠動裝置對智能化變電站的某些設(shè)備進行控制。遙調(diào)即遙遠調(diào)節(jié)，其作用是在調(diào)度所直接遠方調(diào)節(jié)發(fā)電廠的有功或無功出力，也可用于遠方調(diào)節(jié)帶負荷調(diào)壓變壓器的分節(jié)頭等。

三、智能化變電站遠動自動化系統(tǒng)的功能特點

智能化功能的應(yīng)用與開發(fā)，為變電站的信息采集，傳輸和全智能的處理提供了物質(zhì)和理論的基礎(chǔ)，提高了現(xiàn)代計算機技術(shù)在變電站中的應(yīng)用，計算機高速網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用,勢必對已有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響,全智能化的變電站自動化系統(tǒng)即將出現(xiàn)，我們在以下的文章中對于智能化變電站遠動自動化系統(tǒng)的功能特點進行了簡要分析，如下：

1、技術(shù)性能

智能化變電站硬件系統(tǒng)需要選用技術(shù)比較成熟，以及比較先進可靠的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)備，系統(tǒng)內(nèi)所有的模件也應(yīng)該是固態(tài)電路、模件化、標準化與插人式的結(jié)構(gòu)。硬件還要具備較好的可維護性，支持系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的擴展與功能的升級，系統(tǒng)硬件接口還需要采用工業(yè)標準與國際標準。智能化變電站遠動自動化系統(tǒng)還可采用開放與分層分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)軟件還需要具有比較好的兼容性、可靠性及可移植性。同時，系統(tǒng)還要具有良好的電磁兼容的特性，不可發(fā)生拒動或誤動，及擾動等影響其監(jiān)控系統(tǒng)的正常常運行。系統(tǒng)需要采取相應(yīng)措施，避免或阻止因為計算機的病毒侵害，所造成的系統(tǒng)內(nèi)存數(shù)據(jù)的丟失與系統(tǒng)損壞等不良影響。其中智能化變電站中，斷路器的智能化，代替了常規(guī)機械結(jié)構(gòu)的輔助開關(guān)和輔助繼電器,實現(xiàn)按電壓波形控制跳、合閘角度,精確控制跳、合閘時間,減少暫態(tài)過電壓幅值;檢測電網(wǎng)中斷路器開斷前一瞬間的各種工作狀態(tài)信息,自動選擇和調(diào)節(jié)操動機構(gòu)以及滅弧室狀態(tài)相適應(yīng)的合理工作條件,以改變現(xiàn)有斷路器的單一分閘特性;在輕載時以較低的分閘速度開斷,而在系統(tǒng)故障時又以較高的分閘速度開斷等,這樣就可獲得開斷時電氣和機構(gòu)性能上的最佳開斷效果;斷路器設(shè)備的信息由微處理器直接處理,并獨立執(zhí)行當(dāng)?shù)毓δ堋?/p>

2、監(jiān)控保護裝置結(jié)構(gòu)及特點

模塊化的結(jié)構(gòu)，GE-UR系列的監(jiān)控保護裝置是采用模塊化的結(jié)構(gòu)，給設(shè)計和維修，以及擴展帶來了極大的方便。其根據(jù)功能與信號類型來劃分模塊:電源、cpu、開關(guān)量輸入、開關(guān)量的輸出入、開關(guān)量輸入的輸出、等等模塊。因為UR系列的監(jiān)控保護裝置所采用模塊化的結(jié)構(gòu)，用戶還可通過選擇不同種類的模塊，來組成不同類型的裝置。

3、實時監(jiān)控子系統(tǒng)

實時監(jiān)控子系統(tǒng)，是智能化變電站遠動自動化中的基礎(chǔ)部分，為遠動自動化的綜合系統(tǒng)，提供了運行工況的監(jiān)視與控制操作的手段，還要具備相應(yīng)處理的能力和較高的安全性及可靠性。所以，此系統(tǒng)節(jié)點一般都采用冗余的配置。系統(tǒng)具有的硬件設(shè)備與軟件任務(wù)模塊運行的自監(jiān)視功能，可自動通過熱備，以切換等機制，來保證系統(tǒng)能夠正常運行。實施監(jiān)控子系統(tǒng)，還包括幾方面：首先， 數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集功能是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及監(jiān)事控制系統(tǒng)，與變電站的直接接口。通過與遠程終端控制系統(tǒng)設(shè)備的通信，來實現(xiàn)對電網(wǎng)的實時運行信息的采集，使實時數(shù)據(jù)能夠提供給應(yīng)用子系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)應(yīng)用子系統(tǒng)所下達的相關(guān)命令，來實現(xiàn)對遠方變電站或者當(dāng)?shù)刈冸娬舅恼{(diào)節(jié)與控制。數(shù)據(jù)采集還要具備高度的可靠性，以及強大信息處理的能力。其次數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)的處理一般是遙信處理和遙測處理，以及電量的處理。再者。監(jiān)視功能。系統(tǒng)的配置畫面，直觀的顯示系統(tǒng)的各模塊，運行狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò)通信的狀態(tài)，用圖形的方式來顯示自動化系統(tǒng)的每個設(shè)備間 配置與連接，還可采用不同顏色或者動畫，來體現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)變化。最后，轉(zhuǎn)發(fā)的功能。系統(tǒng)需要提供不同轉(zhuǎn)發(fā)的方式，并設(shè)獨立轉(zhuǎn)發(fā)的工作站，也就是設(shè)置成通道型轉(zhuǎn)發(fā)，還可設(shè)置成網(wǎng)絡(luò)型轉(zhuǎn)發(fā)。對其轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)發(fā)的地點，以及轉(zhuǎn)發(fā)的速率等都可以任意的設(shè)置。

四、加強智能化變電站遠動自動化系統(tǒng)的運行

1、提高系統(tǒng)的可靠性

依照調(diào)試與運行的經(jīng)驗，在其設(shè)備的選型時，不但要保證所選的功能夠滿足其變電的需求之外，還需要有先進的技術(shù)，避免由于功能的欠缺，引起后期使用過程中，不能夠安全的運行，甚至導(dǎo)致過時或被淘汰。其智能化變電站的綜合自動化的系統(tǒng)，其工作側(cè)重點為穩(wěn)定和安全，以及完整的監(jiān)控站以內(nèi)，各個主設(shè)備與電網(wǎng)運行的狀況，同時合理的運行與優(yōu)化調(diào)度來進行提供可靠的依據(jù)。在選型時，比較適合采用穩(wěn)定與可靠類型的設(shè)備，著重點在其數(shù)據(jù)采集和運行監(jiān)視，另外，歷史數(shù)據(jù)的記錄和遙控的正確性，以及遙控的可靠性等，還應(yīng)該具備可維護與可擴展的性能。

2、加強其標準化的建設(shè)

在智能化變電站遠動自動化的選型工作時，還要樹立合理化、標準化等理念。首先，要形成宏觀與科學(xué)選型的體系，并統(tǒng)一自動化系統(tǒng)的選型原則。同時還要建立完善、科學(xué)、合理評價的體制和評價程序，以及評價方法。其次，要從微觀方面人手，在其設(shè)備的選型、交換機的選擇、服務(wù)器和操作系統(tǒng)的選取等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，推廣通用的設(shè)計、造價、設(shè)備及標準的工藝等，形成能夠指導(dǎo)電網(wǎng)設(shè)計、設(shè)備采購和基建施工等不同階段的規(guī)范標準，構(gòu)建高效完整和統(tǒng)一協(xié)調(diào)的電網(wǎng)規(guī)劃的整體框架。

五、結(jié)束語

遠動自動化技術(shù)是智能變電站系統(tǒng)中非常重要的部分，在變電站未來發(fā)展中占據(jù)著無法取代的地位。當(dāng)前，遠動自動化技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在對設(shè)備的實時監(jiān)控與檢修方面，這些控制和操作對變電站的正常運行有著極其重要的意義。因此，相關(guān)工作人員一定要提高對自動化技術(shù)的重視程度，不斷采用先進的技術(shù)手段，逐步完善變電站的基礎(chǔ)設(shè)施與自動化系統(tǒng)。對變電站未來發(fā)展的智能化與自動化技術(shù)開展專項研討，為變電站的建設(shè)打好基礎(chǔ)，提高整個電力系統(tǒng)的運營能力。

參考文獻：

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篇11

國民經(jīng)濟與社會發(fā)展相當(dāng)快速，與之伴隨而來的是對能源需求的快速增長和人力資源的緊張、建設(shè)工期緊、電網(wǎng)工程質(zhì)量與工藝要求越來越高之間所形成的突出矛盾。因此，需要對變電站施工進度進行提高，提高工程施工質(zhì)量，這就對模塊化、標準化與工廠化生產(chǎn)的應(yīng)用與推廣提供了機會。變電站二次設(shè)備現(xiàn)場接線、調(diào)試的工作量相當(dāng)大，但是現(xiàn)場施工卻需要等待土建、電氣一次等專業(yè)施工完畢之后才能夠進場，對工程的建設(shè)周期產(chǎn)生了嚴重的制約。利用預(yù)制式二次組合設(shè)備，則能夠讓整套二次設(shè)備由廠家來集成，讓工程化加工最大化，減少現(xiàn)場中的二次接線，同時還能夠有效的減少設(shè)計，施工、調(diào)試等方面的工作量，對檢修維護工作進行簡化，有效的縮短建設(shè)周期。

1 變電站二次系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

當(dāng)前在智能變電站的建設(shè)過程中，二次設(shè)備都是在施工現(xiàn)場來完成安裝與調(diào)試的，這就主要存在有以下的一些問題。

1）會受到施工工序限制，施工周期較長。二次屏柜的安裝是在土建施工結(jié)束之后方能進行;與二次系統(tǒng)的光/電纜接線，也是在屏柜安裝完成后才能進行。這就讓二次系統(tǒng)的安裝調(diào)試受制于土建、一次設(shè)備的施工安裝時間及進度。

2）現(xiàn)場工作量較大，效率不高。智能變電站的調(diào)試項目相當(dāng)多，并且技術(shù)較為復(fù)雜，這就要求廠家的售后人員必須要常駐現(xiàn)場進行參與到施工調(diào)試之中，這種方式效率較低，并且當(dāng)智能變電站在電網(wǎng)內(nèi)全面推廣建設(shè)之后，各個廠家以及調(diào)試單位往往難以進行有效的應(yīng)對。

3）現(xiàn)場施工環(huán)境不好，存在一定的隱患。智能變電站中使用了大量的光口接線，但是工程現(xiàn)場施工環(huán)境不好，有著大量的灰塵，并且二次設(shè)備裝置的光口不能夠得到有效的保護，這對裝置光口后期運行的性能以及壽命帶來隱患。

4）需要設(shè)置獨立的二次小室，導(dǎo)致占地面積增加。常規(guī)的二次設(shè)備都需要設(shè)置獨立的控制室，需占用土地資源，即增加土建施工量又不利于土地資源的節(jié)約。

2 采用預(yù)制艙式組合二次設(shè)備的優(yōu)勢

二次設(shè)備在廠家集成安裝并完成接線，這有助于對二次設(shè)備功能的整合，能夠改善設(shè)備的集中與集成度，有效的節(jié)約設(shè)備及減少現(xiàn)場工作量，并符合“資源節(jié)約型”的技術(shù)要求。

預(yù)制艙式組合二次設(shè)備對聯(lián)調(diào)模式也進行了改變，利用工場聯(lián)調(diào)+現(xiàn)場調(diào)試模式。在工場中模擬出設(shè)計的運行情況，對全站五防邏輯、信號點表命名等設(shè)備SCD文件的固化工作進行完成，在現(xiàn)場僅僅需要和以此設(shè)備之間進行傳動驗證。

簡化了二次設(shè)計，工場連調(diào)完成后即可生成完整的虛端子點表，可依據(jù)各地調(diào)度的不同要求附在設(shè)計文件中。

相對于常規(guī)變電站，采用預(yù)制艙式組合二次設(shè)備可以有效的減少建筑占地面積。預(yù)制艙式組合二次設(shè)備使用工廠加工、現(xiàn)場吊裝的方法，省去了建筑物施工過程之中的結(jié)構(gòu)、砌筑、裝飾以及電氣安裝等多個環(huán)節(jié)，有效的減少了環(huán)境污染。[1]與此同時還可以減少粉塵污染，對艙內(nèi)二次設(shè)備提供了良好的工作環(huán)節(jié)，有效的保證了設(shè)備的安全可靠性。

同時因為對減少流程進行了改善，將傳統(tǒng)的串行施工模式，改為并行施工模式，這樣可以有效的提高設(shè)計、施工的效率，有效的縮減了建設(shè)工期，同時還可以大幅度的減少二次設(shè)備的現(xiàn)場的調(diào)試項目。因為預(yù)制艙實用的是環(huán)保集成材料來進行拼裝，就地布置在配電間隔內(nèi)，能有效的減少二次光/電纜的長度，使得工程造價得以降低。

3 預(yù)制艙式組合二次設(shè)備的布置方式

1）將單個艙體設(shè)備進行單列排放。這種方式中，傳統(tǒng)屏柜不靠墻安裝，在前后都留出維護用的通道，對于廠家來講是最方便實現(xiàn)的，但是缺點也很明顯就是所能夠布置的屏柜較少，并且空間利用不高，只適合用于評估數(shù)量比較少的時候。

2）單艙體設(shè)備成雙列靠墻進行布置。屏柜在艙體之內(nèi)沿著艙體的長度方向來進行雙列布置，布置在艙體的兩側(cè)，將屏柜的前面面向艙體，屏柜的后部則是緊貼在艙壁出。但是當(dāng)前傳統(tǒng)的機柜都要求前后開門，將屏的正面是用來操作與顯示的面板，在其背面則為接線區(qū)，因此如果是采用這種方式，那么就需要對后門進行取消，對機柜進行相應(yīng)的改動，對機柜的接線方式以及接線位置都進行相對應(yīng)的改動。主要可以使用以下兩種方案。

①使用前開門接線的機柜：

將裝置布置在機柜門上，以此來實現(xiàn)裝置的背面接線，這樣可解決機柜單側(cè)開門所產(chǎn)生的背面接線困難的問題進。

②屏內(nèi)裝置在板前安裝，實現(xiàn)板前接線：

這種方式不需要開后門，裝置使用的是板前安裝，板前接線，所有的接線與維護等各種操作都是在機柜的正面完成。這種形式的機柜能夠節(jié)省空間，并還可以讓二次設(shè)備光纖接口實現(xiàn)屏前接線。但是這種方式需要對屏內(nèi)現(xiàn)有的裝置結(jié)構(gòu)進行對應(yīng)的調(diào)整。[2]當(dāng)前國內(nèi)已有設(shè)備廠家開發(fā)研制出了這樣的產(chǎn)品，能夠在保持現(xiàn)有的裝置硬件結(jié)構(gòu)不變的情況之下，將裝置面板翻起，進而實現(xiàn)板前安裝與板前接線。

3）將兩個艙體并接，使用設(shè)備不靠墻安裝。這種是在第一種方案的基礎(chǔ)之上，使用拼艙的方式。這種方案在布置通信屏柜或者是站控層服務(wù)器柜時相當(dāng)實用，能夠有效的滿足規(guī)范空間要求，并且在運行上相當(dāng)?shù)姆奖恪蓚€艙能夠公用空調(diào)、照明等各種輔助系統(tǒng)，能夠有效的節(jié)約部分投資。

總之，運用預(yù)制艙式組合二次設(shè)備能夠有效的實現(xiàn)二次設(shè)備的配送式建設(shè)方式，對智能變電站二次系統(tǒng)的建設(shè)模式與流程進行有效的改善，能夠有效的提高工程建設(shè)效率，對工程安全與工藝質(zhì)量進行有效的提高，并且更加的節(jié)約和環(huán)保，并響應(yīng)了國家電網(wǎng)公司關(guān)于明確輸變電電網(wǎng)工程“兩型三新一化”建設(shè)技術(shù)的要求。

可以說是配送式智能變電站建設(shè)的一種革命性的進步。在今后應(yīng)該將預(yù)制艙式組合二次設(shè)備的模塊化與標準化工作作為重點，盡快的構(gòu)建起模塊化的具體劃分原則，并與通用設(shè)計以及通用設(shè)備進行有機的結(jié)合，對各級電壓等級變電站的魔抗劃分方案進行細化，讓方案設(shè)計、物資采購、施工等都能夠?qū)崿F(xiàn)標準化，進而實現(xiàn)二次設(shè)備的標準化配送。

篇12

0 引言

農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民問題，始終是關(guān)系我國經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的重大問題。黨的十六屆五中全會提出了全面建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重大歷史任務(wù)。建設(shè)新農(nóng)村、構(gòu)建和諧社會為農(nóng)電事業(yè)發(fā)展帶來了新的機遇，國家電網(wǎng)公司適時制定了“新農(nóng)村、新電力、新服務(wù)”面向全國農(nóng)村的“三新”農(nóng)電發(fā)展戰(zhàn)略。組合變電站的設(shè)計和應(yīng)用勢在必行。

以往推出的戶外成套變電所稱之為箱式變電站。由于其具有組合靈活，便于運輸、遷移、安裝方便，施工周期短、運行費用低、無污染、免維護等優(yōu)點廣泛用于城區(qū)、農(nóng)村10～110kV中小型變電站的建設(shè)與改造。但此類箱式變電站還存在著一些不足，具體表現(xiàn)在：

1) 防火問題：箱體內(nèi)存在著火災(zāi)隱患，一旦發(fā)生火災(zāi)，不利于通風(fēng)，也不利于火災(zāi)的撲救。

2) 擴容問題：箱式變電站受體積及制造成本所限，出線間隔的擴展裕度小，如果想在原箱體中再增加1～2個出線間隔是比較困難的，必須再增加箱體才能做到。

3) 檢修問題：檢修空間小，不利于設(shè)備檢修。

1 組合變電站設(shè)計的技術(shù)特點

本文設(shè)計的組合變電站其電氣設(shè)備構(gòu)、支架及廠房可實現(xiàn)工廠化成套生產(chǎn)、大大縮短了工程建設(shè)周期，降低了工程造價；采用科技含量高的小型化免（少）維護電氣設(shè)備，減小了占地面積，節(jié)約了土地，也減少了日常維護費用；組合變電站全部按照無人值班設(shè)計，大幅降低了運行成本的同時提高了自動化水平，主要體現(xiàn)在以下幾點。

1） 技術(shù)先進安全可靠：墻體部分采用目前國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)及工藝，外殼采用防銹保溫金邦板，框架采用H型鋼，采用良好的制作工藝，有良好的防腐性能，廠房內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，除第四方案外設(shè)備運行不受自然氣候環(huán)境及外界污染影響，可以保證在－40℃～＋40℃的惡劣環(huán)境下正常運行。

2） 自動化程度高：全站智能化設(shè)計，保護系統(tǒng)采用變電站微機綜合自動化裝置，分散安裝，可實現(xiàn)“四遙”，即遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，每個單元均具有獨立運行功能，繼電保護功能齊全，可對運行參數(shù)進行遠方設(shè)置，根據(jù)需要還可實現(xiàn)圖像遠程監(jiān)控。

3）工廠預(yù)制化：設(shè)計時，只要設(shè)計人員根據(jù)變電站的實際要求，作出一次主接線圖，就可以選擇不同的組合變電站的型號和規(guī)格，所有設(shè)備在工廠生產(chǎn)、調(diào)試合格，只需在現(xiàn)場花上一兩天，就安裝完畢，真正實現(xiàn)變電站建設(shè)工廠化，縮短了設(shè)計制造周期。

4）組合方式靈活：戶內(nèi)單層布置、戶內(nèi)雙層布置、半戶內(nèi)半戶外布置、全戶外布置可以滿足各種不同的現(xiàn)場運行需要。

5）投資省見效快：組合變電站較同規(guī)模常規(guī)變電站減少投資20％左右，以35kV單臺主變5000kVA規(guī)模變電站計算，土建工程（包括征地費用）組合變要比常規(guī)變電所節(jié)約100余萬元；變電站可實行狀態(tài)檢修，減少維護工作量，每年可節(jié)約一定的運行維護費用。

6）占地面積小：以5000kVA單臺主變規(guī)模變電站為例，建設(shè)一座常規(guī)35kV變電站，大約需占地3000；而選用組合變電站，整體占地面積最小可至36，包括其他走廊圍墻，最大僅為100，僅為同規(guī)模變電站占地面積的1/30，符合國家節(jié)約土地的政策。

7）外形美觀，易于環(huán)境協(xié)調(diào)：組合變電站墻體采用環(huán)保材料金邦板，外形設(shè)計美觀，通過選擇墻體的顏色，從而極易與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致；擴容方便、組合靈活、占地面積小、工廠化程度高、運行（維護）成本低、自動化水平高、造型美觀大方、易于環(huán)境協(xié)調(diào)等特點。

2 典型設(shè)計方案

2.1單層戶內(nèi)式(如圖一)

2.1.1 技術(shù)參數(shù)

1）額定電壓：高壓35kV低壓10kV；2）額定容量：1×3150-2×10000kVA ；3）35kV進線：本期1回，終期2回；4）10kV出線：終期8回（單母線分段）；5）無功補償：終期2回（容量按照主變?nèi)萘?5%配置）。

2.1.2 設(shè)計特點

1）全戶內(nèi)單層布置，設(shè)備運行環(huán)境好,占地面積少；2）線路變壓器組接線形式，取消35kV母線，減少設(shè)備購置費，降低了工程造價；3）選用新型小型化設(shè)備，配電裝置布局合理；4）自動化程度高，實現(xiàn)無人值班；5）輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，外形新穎美觀，工廠化加工程度高。

2.1.3 設(shè)備選型

1）主變：SZ11系列三相有載調(diào)壓油浸式變壓器；2）所變：SC10系列三項干式變壓器；3）35kV配電裝置：ZNF13-40.5戶內(nèi)真空全封閉組合電氣（GIS）；4）10kV配電裝置：XGN28B(C)-12型小型化永磁戶內(nèi)固定式開關(guān)柜；5）無功補償裝置：TGGB-10系列戶內(nèi)柜式成套并聯(lián)電容器（自動調(diào)容）；6）二次設(shè)備：綜合自動化系統(tǒng)、模塊化直流電源、數(shù)字式電度表、微機五防系統(tǒng)、智能圖像監(jiān)控等。

2.2 雙層戶內(nèi)式(如圖二)

2.2.1 技術(shù)參數(shù)

同方案一。

2.2.2 設(shè)計特點

1）全戶內(nèi)雙層布置，設(shè)備運行環(huán)境好,占地面積小；2）線路變壓器組接線形式，取消35kV母線，減少設(shè)備購置費，降低了工程造價；3）選用新型小型化設(shè)備，配電裝置布局合理；4）自動化程度高，實現(xiàn)無人值班；5）輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，外形新穎美觀，工廠化加工程度高。

2.2.3 設(shè)備選型

同方案一

2.3半戶內(nèi)半戶外式(如圖三)

2.3.1技術(shù)參數(shù)

同方案一

2.3.2 設(shè)計特點

1）、一期時線路變壓器組接線形式，終期為單母接線形式，合理降低了工程投資；2）、戶內(nèi)配電裝置選用新型小型化設(shè)備，配電裝置布局合理；3）、自動化程度高，實現(xiàn)無人值班；4）、輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，外形新穎美觀，工廠化加工程度高；5）、實現(xiàn)由小容量末端站到大容量末端站的靈活轉(zhuǎn)換，滿足不同時期用電負荷發(fā)展變化需要，避免工程建設(shè)中資源浪費，改擴建困難、重復(fù)投資等問題。

2.3.3 設(shè)備選型

1）所變：S11系列三相相油浸式變壓器；2）35kV配電裝置：ZW24-40.5戶外真空斷路器或LW36-40.5戶外六氟化硫斷路器、GW4(5)-40.5戶外隔離開關(guān)、PRWG2-35型戶外跌落式熔斷器；3）無功補償裝置：TGGB-10系列戶外廂式電容器（自動調(diào)容）；4）主變、10kV配電裝置及二次設(shè)備：同方案一。

2.4 全戶外式(如圖四)

2.4.1 技術(shù)參數(shù)

1)額定電壓：高壓35kV低壓10kV；2）額定容量：1×3150-1×5000kVA；3）35kV進線：終期1回；4)10kV出線：終期4回（單母線）；5)10kV無功補償：終期1回

2.4.2 設(shè)計特點

1）在滿足供電可靠性的前提下，盡可能簡化接線，減少投資；2）合理利用構(gòu)架內(nèi)空間對配電設(shè)備進行立體布置，極大降低占地面積；3）不設(shè)主控室，二次設(shè)備采用戶外綜合控制箱，土建工程量??；4）配電裝置構(gòu)架采用戶外全鋼結(jié)構(gòu)，造型美觀，工廠化加工程度高，工程建設(shè)周期短；5）交流操作，減少直流系統(tǒng)，降低工程造價。

2.4.3 設(shè)備選型

1）主變：同類型一；2）所變：DC9系列單相干式變壓器；3）35kV配電裝置：PRWG2-35型戶外跌落式熔斷器；4）10kV配電裝置：AB-3S-12戶外永磁真空斷路器；5）無功補償裝置：BFMR11-3W戶外構(gòu)架式電容器；6）二次設(shè)備：綜合自動化系統(tǒng)、數(shù)字式電度表等。

3解決的關(guān)鍵問題和現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 解決的關(guān)鍵問題

1） 建設(shè)周期短：35kV組合變電站，土建施工建設(shè)周期短，只需約一個月。由于變電所采用了技術(shù)先進、性能可靠、安裝方便的電氣設(shè)備，使得電氣安裝快捷方便，約需20天，廠房、框架采用鋼結(jié)構(gòu)搭建而成，所有支架板件均為工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場只需幾天即可安裝完畢，建設(shè)周期大為減少。

2） 無人值班：35kV組合變電站全部按照無人值班變電站設(shè)計，二次部分建立統(tǒng)一集中的綜合自動化控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)代化電網(wǎng)調(diào)度管理"四遙"功能。繼電保護采用微機保護，便于與遠動接軌。全所裝有防盜防火報警設(shè)備，也可遠傳到調(diào)度端。

3） 設(shè)備可靠性高、免維護：主變選用免維護、全封閉式產(chǎn)品，高壓設(shè)備選用優(yōu)質(zhì)小型化全封閉的成套式開關(guān)柜，設(shè)備可靠性高，全所一次設(shè)備均為絕緣化處理產(chǎn)品，無觸電短接可能。

4） 占地面積?。哼x用組合變電站，整體占地面積最小可至36，包括其他走廊圍墻，最大僅為100，僅為同規(guī)模變電站占地面積的1/30，節(jié)約了土地。

3.2 現(xiàn)場應(yīng)用

1） 現(xiàn)場一是單層戶內(nèi)布置的組合變電站的試點站，如圖3-1所示，全站為全絕緣結(jié)構(gòu)，各設(shè)備無帶電部分，大大增加了變電站的整體安全性。由于變電站采用的是先進的小型化的組合電器，因此整個變電站的占地面積只有281，大大低于以往的變電站動。

2） 現(xiàn)場二是戶內(nèi)雙層布置的組合變電站的試點站，如圖3-2所示，其一次二次設(shè)備基本與現(xiàn)場一基本相同。在廠房布局上，樓下為主變壓器室，樓上放置其它的設(shè)備，占地面積99。

篇13

1超高壓變電站自動化系統(tǒng)的特點：

（一）智能化的一次設(shè)備。一次設(shè)備被檢測的信號回路和被控制的操作驅(qū)動回路采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計，簡化了常規(guī)機電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)，數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規(guī)的強電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。

（二）網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備。變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設(shè)計制造，設(shè)備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的FO現(xiàn)場接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

（三）自動化的運行管理系統(tǒng)。變電站運行管理自動化系統(tǒng)應(yīng)包括電力生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計無紙化；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動化；變電站運行發(fā)生故障時能即時提供故障分析報告，指出故障原因，提出故障處理意見；系統(tǒng)能自動發(fā)出變電站設(shè)備檢修報告，即常規(guī)的變電站設(shè)備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。

2超高壓變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在變電站自動化領(lǐng)域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能開關(guān)、光電式互感器機電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，變電站自動化技術(shù)進入了數(shù)字化的新階段。在中低壓變電站將保護、監(jiān)控裝置小型化、緊湊化，完整地安裝在開關(guān)柜上，實現(xiàn)了變電站機電一體化設(shè)計；而在高壓和超高壓變電站中，則將保護裝置、測控裝置、故障錄波及其他自動裝置的FO單元，如戶JD變換、光隔離器件、控制操作回路等割列出來作為智能化一次設(shè)備的一部分。反言之，智能化一次設(shè)備的數(shù)字化傳感器、數(shù)字化控制回路代替了常規(guī)繼電保護裝置、測控等裝置的UO部分。因此，超高壓變電站自動化系統(tǒng)數(shù)字化的結(jié)構(gòu)在物理上可分為兩類，即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備；在邏輯結(jié)構(gòu)上可分為三個層次，這三個層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。

3超高壓變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展中的主要問題

在三個層次中，超高壓變電站自動化系統(tǒng)數(shù)字化的研究正在自下而上逐步發(fā)展。目前研究的主要內(nèi)容集中在過程層方面，諸如智能化開關(guān)設(shè)備、光電互感器、狀態(tài)檢測等技術(shù)與設(shè)備的研究開發(fā)。國外己有一定的成熟經(jīng)驗，國內(nèi)的大專院校、科研院所以及有關(guān)廠家都投入了相當(dāng)?shù)娜肆M行開發(fā)研究，并且在某些方面取得了實質(zhì)性的進展。但歸納起來，目前主要存在的問題是：（l）研究開發(fā)過程中專業(yè)協(xié)作需要加強，比如智能化電器的研究至少存在機、電、光三個專業(yè)協(xié)同攻關(guān)；（2）材料器件方面的缺陷及改進；（3）試驗設(shè)備、測試方法、檢驗標準。

4超高壓變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展的新動向

隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來超高壓變電站自動化系統(tǒng)在以下幾個方面都有不同程度的進展。

（一）系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：由傳統(tǒng)的單一的集中模式向與相對分散式、分層分布分散式多種體系結(jié)構(gòu)模式轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)的面向單個測量、控制對象向面向電網(wǎng)元件（如進線、出線、變壓器、母線、電容器等）轉(zhuǎn)變，由各功能單獨考慮向系統(tǒng)功能綜合考慮轉(zhuǎn)變，由一味強調(diào)功能全面向更強調(diào)功能實用和高可靠性轉(zhuǎn)變。

（二）總線結(jié)構(gòu)：整個系統(tǒng)采用的三級總線結(jié)構(gòu)（模塊級、間隔級、站級）均由專用、低速向通用、標準化、高速轉(zhuǎn)變，原來采用的位總線、LonW0rkS、CAN、FF等現(xiàn)場總線統(tǒng)一向以太網(wǎng)轉(zhuǎn)變，這從國際電工委員會（正C）的正C61850系列正式標準中也可看到這個趨勢。

傳統(tǒng)的PLC技術(shù)不能滿足日趨增長的對分布式實時控制性能的要求，傳統(tǒng)現(xiàn)場總線技術(shù)也是如此。經(jīng)長期實踐證明，在所有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，以太網(wǎng)技術(shù)是至今最理想的選擇，主要原因是：

（l）它充分考慮了今后的發(fā)展需要，具有高傳輸速率和自適應(yīng)，目前能達到10MBllooMB/IGB的速率，10GB以太網(wǎng)也即將面世；

（2）高傳輸安全性和可靠性以及集線器技術(shù)的完善和確定性；

（3）幾乎不需考慮網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，非常靈活；

（4）傳輸物理介質(zhì)多樣，雙絞線、光纖、同軸電纜甚至無線通道都可容納；

（5）集線器的應(yīng)用可不需考慮網(wǎng)絡(luò)的擴展；

（6）以太網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)建立起一種業(yè)界的標準，亦即一個新的工控總線標準；

（7）全面與最前沿的rr技術(shù)接軌，出現(xiàn)了被稱之為“世界標準”的TC雙P技術(shù)的應(yīng)用：