引論：我們為您整理了13篇變電站模塊化建設范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

12000年后，35kV、10kV的開關設備開始分別在工廠安裝在預制箱體內，實現了變電站模塊化的第二階段即35kV變電站的兩側箱式階段，實現了局部模塊化，箱體內仍選用常規開關柜，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，中壓設備及二次設備都在預裝式箱體內，在工廠內完成設計、制造、安裝和內部電氣接線，出廠前整組調試合格后再通過現場整體調試即可完成變電站的建設，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年實現了35kV變電站除主變壓器放置戶外，其它所有設備箱式化，并且各模塊在設計中可以進行整合。各模塊分別在工廠內預制、調試完成，現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，這樣實現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的新模式，它可將變電站劃分為高壓開關、主變壓器、中壓開關、綜合自動化、中壓配套設備五個主要功能模塊。

高壓開關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構，中壓出線采用多股電纜或全絕緣封閉母線橋架方式；中壓開關模塊內采用一體化預裝式開關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、消弧線圈等配套設備。中壓開關柜、綜合自動化、中壓配套設備等模塊中的主要設備均安裝在非金屬箱體。

以上各功能模塊在工廠中預制并調試完成，現場安裝時只需將高壓開關、主變壓器、中壓開關及中壓配套設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，最后進行整體調試即可完成變電站的建設。

3模塊化變電站的技術特點

高壓開關模塊。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，此類設備集成化程度高，可配置電壓互感器、電流互感器、避雷器等多種設備。如果進出線采用工廠預制的整體式電纜套管及可插拔式電纜插接頭將更能體現模塊化的特點，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布置，為了減少現場接線工作量，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的手車式或固定式戶內開關柜，由于常規開關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真空開關為基礎的緊湊型開關柜或氣體絕緣封閉式開關柜，由于體積小、重量輕、維護少、吊裝和運輸方便等優點，提高了這種模式的可行性，已應用于35kV及110kV變電站。這種模式將以上類型的開關柜拼裝到一個預制的箱體內，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，同時箱體內設計合理的通風系統，并且安裝空調設備，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，將開關設備裝在充氣箱體內，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。這種模式相當于使用35kV戶外型封閉式組合電器或10kV戶外環網柜。這些設備結構緊湊，體積小，維護少，布局簡捷，使變電站的建設和運行更加簡化，工廠化特點更加突出，其實現的技術關鍵點主要有兩個，一是開關設備的免維護，二是大電流參數的電纜接頭。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變電站的技術經濟比較

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、交直流電源設備、通信系統設備、圖像監控設備、故障錄波設備及微機五防設備等。其中35kV及10kV保護設備在一體化預裝式開關室中分散安裝，其余部分放置在一體化預裝式控制室內。

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，也可采用戶內成套設備安裝在箱體內，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備放置于箱體內。

其余輔助設備。輔助設備中包括變電站消防系統、防雷及接地系統、照明系統、采暖系統、排水系統等。

5模塊化變電站與35kV常規變電站的技術經濟比較

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

35kV側：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短路電流水平設計。

310kV側：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短路電流水平設計。

6無功補償：配置1組600+600=1200kvar無功補償并聯電容器組。

篇2

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配網中需要建設更多的變電站。但是，由于城市的人口相對密集，土地面積緊張，想要在市區建設這些變電站，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，在我國應用的預制倉式變電站中，能夠實現二次自動化設備的預制，但變電站的占地面積與工作量仍然很大，因此選擇建設結構更加緊湊的變電站是未來發展的目標，而模塊化預制倉式變電站就是能夠滿足這些需求的變電站結構。

2 模塊化預制倉式變電站的建設要求

在城市區域內建設變電站，最基本的要求就是要滿足其自身的美觀性、可靠性以及經濟性，所以模塊化預制倉式變電站的具體建設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，具有優秀的防腐性能，確保正常使用40年后不得產生銹蝕；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，占地面積應控制在設計范圍以內，保證整體結構的緊湊型性；第六，能夠實現一體化安裝，以縮短工程施工周期。

3 模塊化預制倉式變電站建設方案

3.1 變電站整體方案

在模塊化預制倉式變電站的結構設計中，通常會包括110kV的GIS預制倉、二次自動化預制倉、無功補償預制倉、消弧線圈預制倉以及變壓器預制倉等。這些預制倉的股價結構均為異地式，能夠滿足較高的剛度與機械強度要求，選用的材質以優質碳素結構鋼為主。預制倉的防護要滿足IP33D的要求，而倉體接縫處防護等級要保證在IP54以上，倉體內部應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。預制倉中的門板、框架以及上蓋據需要使用優質冷軋鋼板作為材料，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件的防腐處理必須保證40年不出現銹蝕，外側的冷軋鋼板必須經過處理，以確保其防腐性能。由于倉體內部需要設置變壓器、計算機等自動化控制設備，必須保證具有良好的防潮與防塵性能。預制倉的外形應符合其應用要求，必須做到不易積水，頂蓋應保證有一個大于5°的散水坡度。倉體的設計中必須減少緊固件的外露數量，防止出現水經過緊固件進入殼體內部，對于已經穿透外殼的孔，必須采取有效的密封措施，如果無法避免出現緊固件外露，則應選擇不銹鋼材質的緊固件，防止出現銹蝕。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。每個倉體的內部都應在頂部安裝自動煙感系統，煙感系統與自動化系統接通，一旦出現火災，能夠避免火災的進一步

蔓延。

3.2 變電站整體建設模式

在選擇模塊化預制倉式變電站的建設模式時，需要根據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模式，也可以選擇立體建設模式，可以將倉體安裝在基礎層的置頂位置，其設計時必須對倉體承重以及減震系統進行處理。上下兩層的倉體間必須設立有效的隔震設施，用戶消除震動與噪音。上層的倉體結構的總重量要控制在100噸以下，最下層倉體的框架必須能夠承受100兆帕以上的應力。

4 模塊化預制倉式變電站主要技術要求

4.1 倉體防輻射性能要求

預制倉的防輻射主要采取工頻輻射防護的方式，對110kV的預制倉進行防護相對簡單，當時進出線接頭處比較容易出現問題，所以變壓器預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，變電站中應減少分相設備數量，使用三相設備取代，以便可以應用三相電的優勢來消除電磁場；第三，應用適當的方法來屏蔽電磁場，對工頻電磁輻射采取屏蔽的措施效果非常明顯，站內的高壓設備與分立式輸電設備在運行時會產生電磁場，因此高壓設備應使用GIS裝置，利用建筑中的技術結構建立屏蔽網，實現對電磁場的屏蔽。與此同時，在變電站的防雷設計中，可以增加金屬網鋼筋的數量，使用截面較大的主筋進行連接，還可以通過增加接地極數量，增加金屬網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，在進行模塊化預制倉式變電站設計時，必須采取以下隔音措施：第一，在設計中選擇低噪聲軸流風機與消聲百頁，從源頭減小噪聲的產生；第二，將變電站設計為具有形狀規整、密封隔音等特點的雙側結構箱體；第三，在變電站周邊做好環境保護工作，種植相對高大的數木，在美化環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年不出現銹蝕。對于噴鋅表面的質量要求如下：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

預制倉的倉體部分一般采用三層的金屬結構，應用與冰箱類似的保溫工藝。通常情況下，選用的是雙層優質鋼板，將這兩層鋼板間填充聚氨酯等防火保溫材料，再與環保金屬裝修層組合在一起。倉體的門板結構中應用了斷橋隔熱的技術，其中內板與外板處于懸浮狀態，間距必須保證在3毫米以上，并在其中填充聚氨酯，保證門板的熱傳導率在2%左右。與此同時，倉體的內部還要設計安裝自動溫控裝置與能夠長時間加熱的裝置，確保倉內溫度的穩定。高低壓倉必須擁有高濕排風設施與自動啟停空調設備，如果出現隔室內的溫度超出0℃～50℃這一溫度范圍時，空調設備就可以自動啟動，能夠實現對內部溫度的調控。如果相對濕度達到80%以上，高濕排風設施就會啟用，有效地降低倉內的濕度。

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，如果倉體內部設有SF6這類電氣設備，必須為其設計專門的監測裝置以及排風系統，對倉體上的電動進風風閥以及強制排風軸流風機進行有效控制，保證其能夠在需要的時候實現快速起停，電動風閥及軸流風機的總通風量需保證每2min將倉體內空氣換氣一次。此外，在倉體的設計中會存在倉體密封性能與通風性能的矛盾，為了解決這一問題，必須對排風系統采用嚴格的防塵處理，風機的數量必須能夠滿足排風與除濕操作的實際需求。

4.6 倉體的抗內燃弧性能要求

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

5 結語

總而言之，在我國電力系統的發展過程中，模塊化預制倉式變電站已經成為110kV配網中的重要組成部分，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勢，是推動電力系統進一步發展的關鍵因素。

參考文獻

[1] 周佳，貝新宇.輸變電設施電磁輻射環境影響評價方法探討[J].世界核地質科學，2010，（4）.

[2] 趙璐，王友輝.預制倉式全金屬密封變電站在城市中心變電站中的應用[J].東北電力技術，2015，（12）.

[3] 王青.智能變電站設計中存在的問題及改進[J].科技創新與應用，2015，（18）.

篇3

前言：隨著我國城鎮化建設的不斷發展， 我國對電量的需求呈現爆發式的增長，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、便捷以及穩定的傳送需求，國家電網建設智能電網及更新、升級現存電網任務迫在眉睫，作為智能電網的重要組成部分。

一、智能變電站的特點

智能變電站是指采用智能設備，利用自動化技術滿足通信平臺網絡化、全站信息數字化、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，并且可以根據需要對電網實現智能調節、自動控制、協同互動等高級功能。 此外，智能變電站的信息處理和信息采集能力比傳統變電站層次更深、范圍更寬、結構更復雜，可以實現與相鄰變電站、電網調度等互動。 目前，智能變電站一次設備的智能化，比如智能化開關以及光纖傳感器等，二次設備的通信網絡化、設備網絡化、運行管理系統的自動化是變電站的關鍵技術特征。

二、智能變電站的功能概述

1、 緊密聯接全網

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備進行監視、控制、告警和交換信息，并即時完成數據的采集監控、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據信息進行匯總，并對一次設備提供保護和控制； 過程層則用于電氣數據的檢測、設備運行參數的在線檢測與統計以及操作控制的執行等。這三層結構通過以太網、光纜等緊密地聯接在一起，使得信息的采集、處理、執行等更加迅速便捷。由智能化變電站的結構圖可以看出，智能變電站是智能電網的基礎，在智能電網的體系結構中具有重要的作用。

智能變電站的建設需要服從三個有利于， 即要有利于強化在全網的范圍內對網絡中各個節點之間緊密性的加強， 要有利于統一智能電網， 要有利于互聯電網對系統運行事故的有效控制和預防，能夠對不同層次的節點實現統一協調控制，在智能電網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，未來的發電形式趨向于多樣性，太陽能、風能等發電形式必然會得到普及應用。 作為分布式電源并網的入口，智能變電站在硬件以及軟件設計的過程中都需要考慮到未來分布式電源并網的需求。伴隨著大量分布式電源的介入， 配電網由傳統單一的單向大型注入點供電模式向分布式發電設備多源多向模塊化發展，形成配電網與微網并網運行的模式。 與目前常規變電站相比，智能變電站需要對運行管理、繼電保護等方面進行適當調整，以便滿足未來更高標準的需求。

3、 設備標準化設計、模塊化安裝

智能變電站中使用的一、 二次設備都是高度集成與整合的，都采用統一的接口。 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試，以免在現場安裝的過程中進行大規模的模塊化調試，只需簡單的聯網、接線等操作。 裝備、設施的模塊化設計與模塊化安裝不僅僅大量節省了現場施工和調試的工作量， 而且也保證了設備的可靠性。 同時，它使得同樣等級變電站的建設過程由于標準設計和模塊化而變得不再繁復冗余，實現變電站的“可復制性”，極大的簡化了工程的建設過程，提高了變電站的可靠性與標準性。

變電站的裝備與設施的標準化設計和模塊化安裝對于變電站的設備安裝于建造環節是一次革命性的變革。

三、智能變電站技術的應用分析

1、雙重化網絡結構的應用

雙重化網絡結構為變電站自動化系統提供了處理方案，真正達 到 了 各 廠 商 設 備 能 夠 互 操 作 的 目 標，其 具 有 以 下優點：

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，為各區域自動化系統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實現了通信和應用的獨立，能確保通信系統自身的持久穩定性。

1.4統一了各設備間互換信息的標準，實現了各設備間的互操作。

2、電子式互感器

電子式互感器具有暫態性好、體積小、安全性能高等方面的優點，是未來智能變電站需要使用的主要設備。根據原理，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系。從試點的結果來看，電子元件和電氣單元的穩定性是保證互感器正常運行的基礎。

3、有源型互感器的應用

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，具有良好的穩定性，供電成本也不高。不過由于GIS設備和電氣耦合關系比較緊密，要考慮其電磁兼容問題，尤其是在隔離開關操作過程中引起的瞬態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，會直接對保護設備運行的穩定性造成影響。另外，對羅氏線圈的積分環節也要給予足夠的重視，如果處理不好，會對ETA的暫態性造成影響，甚至會出現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，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，當前大多數電子式互感器故障都出現在遠端模塊，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網絡跳閘。網絡跳閘可以使光纖接線變得簡單，使光口數量得到控制與保護，有利于設備及時散熱。但是因為增設了交換機，所以只要交換機發生故障，就會失去控制保護作用。現階段，大概有25％的試點站采用了網絡跳閘方式，就當前的情況來看，網絡跳閘的可靠性較高，還沒有出現因交換機故障而引發的保護失效狀況。由于網絡跳閘削減了中間環節，所以能減少延時。

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

四、智能變電站前景分析

與智能電網系統中的其他環節相比較，我國智能變電站已經達到能夠進行大規模推廣的時候，目前已有許多的二三級城市正在或者已經建成了智能化變電站。針對目前智能變電站的建設情況，未來我國進行智能變電站的研究和建設應從如下方面進行：

1、加強對 IEC61850 標準和智能變電站技術的理論研究；

2、進行標準化設計，采用 IEC61850 標準，使站內標準達到統一；

3、對以太網技術進行更加深入的研究，采用以太網來構建智能變電站的通信平臺；

4、研究新型的互感器技術；

5、在智能化一次設備的基礎上，對在線監測和電氣設備的智能控制技術進行進一步的研究；

6、采用智能調度技術，開展能夠適應于智能電網系統的智能變電站更高層次的應用、狀態檢修等方面的理論研究與技術探索，從而制定出實用型的技術應用方案；

7、不斷加大示范工程的建設力度。

五、結束語

綜上所述，變電站智能化已經成了一個不可逆轉的發展趨勢。 作為智能電網的重要組成部分，必須對智能變電站建設中的關鍵技術進行不斷的研究和改進， 將先進的電力電子、通信、計算機、控制技術互相融合，才能最終達到資源優化配置的目標，實現智能變電站在城鎮化建設中的重要作用。

參考文獻:

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

篇4

為集成應用新技術、 深化標準化建設；適應“大運行”、“大檢修” 要求；提高智能變電站建設效率；全面提高電網建設能力。國網公司2013年決定繼續選取部分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，2014年9月竣工投產。結合工程特點，總結配送式變電站設計中關鍵二次技術要點。

2 標準配送式變電站技術特點

配送式變電站遵循“安全性、適用性、通用性、經濟性”協調統一原則，實現安全可靠、技術先進、節約環保、節地節資。

概括為“標準化設計、工廠化加工、裝配式建設”。

（1）標準化設計

應用通用設計、 通用設備。 一次設備與二次設備、 二次設備間采用標準化連接， 實現二次接線“即插即用”。支撐“大運行、大檢修”，實現信息統一采集、 綜合分析、智能報警、按需傳送。實現順序控制等高級應用功能模塊化、標準化、定制化。

（2）工廠化加工

建、 構筑物主要構件，采用工廠預制結構型式。保護、 通信、 監控等二次設備， 按電氣功能單元采用“預制艙式組合二次設備”。一、 二次集成設備最大程度實現工廠內規模生產、 集成調試。

（3）裝配式建設

建、構筑物采用裝配式結構， 減少現場“濕作業”， 實現環保施工，提高施工效率。采用通用設備基礎，統一基礎尺寸， 采用標準化定型鋼模澆制混凝土， 提高工藝水平。推進現場機械化施工，減少勞動力投入， 降低現場安全風險，提高工程質量。

3 二次設備布置及預制式組合二次設備艙

（1）二次設備布置

全站僅設置1面Ⅲ型預制式二次組合設備艙，放于配電裝置區，取消二次設備室。交直流一體化電源布置于10kV開關室內，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、調試，整體運輸，減少現場拼柜及柜間布線調試時間。智能終端合并單元一體化裝置安裝于預制式智能控制柜內，在廠內安裝調試后配送至變電站。

（2）預制式組合二次設備艙

艙體尺寸12200×2800×3133mm（長×寬×高），保護測控裝置屏柜尺寸統一為2260×600×600mm（高×深×寬），服務器柜尺寸統一為2260×900×600mm（高×深×寬），為增加艙內屏柜數量，預制艙采用“前接線前顯示”二次裝置，屏柜雙列布置。

艙內二次設備按照功能分為站控層設備模塊、間隔層設備模塊、通信設備模塊。預制艙內二次組合設備，含消防、通風、照明等附屬設施均在工廠內規模生產、集成調試、模塊化配送，實現二次接線“即插即用”，有效減少現場安裝、接線、調試工作，提高建設質量、效率。

4 二次設備前接線技術

（1）保護、測控裝置“筆記本式”前接線方案

在保持現有裝置硬件結構基本不變的情況下，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部的端子接線、連接器、板卡等；操作顯示屏時，只需要打開屏柜門。前接線示意圖如圖4-1所示。此方案對現有裝置硬件結構改動量小，同時可滿足施工、運行使用需求。但設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

交直流監控裝置、絕緣監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計，模塊本身是熱插拔設計，無需改為前接線即可方便安裝和檢修。

其他元件包括開關信號采集模塊、開關遙控控制模塊、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，實現前接線方式非常方便。

5 預制電纜及光纜

慈云變110kV及主變一次設備至智能控制柜間電纜使用預制航空插頭，實現二次標準接口。預制電纜采用圓形高密度航空插頭，體積小，密度高，單端預制。

戶外預制光纜與艙內裝置連接方案采用光纖集中接口柜+艙內尾纜方案，艙間長光纜統一采用4、8、16、24芯，雙端預制；艙內尾纜由廠家連接后連同二次設備艙整體配送。

6、信息一體化及高級應用

站內信息內容應規范化及標準化，采集采取統一命名格式，實現信息分類展示。

本站高級應用功能由站控層設備集成實現，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、支撐經濟運行與優化控制、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[J].浙江電力，2014（03）.

篇5

智能變電站是通過變電站建設過程中，安裝和使用先進的變電設備，并通過信息技術和網絡技術的使用，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絡運行中的穩定性，提高運行問題的解決能力。智能變電站在運行過程中，通過先進的網絡技術和信息技術的使用，可以使變電站在變電站本身或者電網出現問題時，自動對相關問題進行修復和解決，或者提前向電力管理監測單位發出預警信息，從而減少電力運行過程中的故障給電力企業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.智能變電站關鍵技術分析

2.1硬件的集成技術

在以往的變電站建設過程中，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備的配合來完成的，相關數據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數據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量。這樣很容易造成中央處理器在處理信息數據時，無法做到及時有效。隨著技術的發展進步，智能變電站的硬件設計越來越模型化、自動化和模塊化，這就使得變電站在進行硬件設計時，可以針對不同板塊的技術要求，進行模塊化的設計，從而分散信息數據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的及時有效。

2.2軟件的構件技術

在變電站的建設過程中，變電站軟件的構件設計，是保障電網信息傳輸和測量、控制的實時、迅速的有效手段。在設計過程中，針對變電站的發展需要和電力網絡的運行規劃，在變電站和電力管理部門之間進行智能變電站軟件構件的安裝設計，可以使變電站的電網信息和管理部門之間形成遠程信息傳輸，實現變電管理部門對電網運行中的問題進行遠程的維護和管理，并根據智能變電站的智能修復和處理技術，對相關問題進行自我處理和修復，實現變電站系統和設備系統模型的自動重構等功能。

2.3信息的管理存儲技術

信息的儲存是進行電網管理的重要依據，信息的準確采集和傳輸的安全性是當前電網運行過程中，容易出現問題和需要進行提高的重要環節。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，可以根據其自我修復和自我處理功能，對相關問題進行自我解決，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據和信息更加科學、準確。

3.智能變電站的構建方式

3.1體系架構

智能變電站在體系建構上，為了保障變電站的各項功能的充分發揮和各部分之間的有效配合，其構建更加完善、緊湊，更有利于變電站發展過程的高效率建設。智能變電站在設計過程中，由于要考慮到各個硬件設計之間的獨立性和配合性，在實際建設過程中，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的安全有效，在軟件構建和硬件的設計上，又保障了各個模塊之間的緊密聯系和密切配合，從而使智能變電站既實現了各個硬件模塊之間的獨立高效運行，又使得智能化的結構整體形成密切的配合關系，從而實現了設計的完善和緊湊，提高了運行的安全和靈活高效。

3.2保護控制策略

繼電保護是電網發展過程中提高電網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、自動化的技術手段，往往采取定期檢測的保護措施，這種保護方式無法監測到電網發展過程中的動態變化信息，對可能出現的問題無法進行跟蹤檢測。智能變電站的建設，可以通過網絡和信息技術的設定，對電網運行過程進行實時監控，對電網運行過程中的運行狀態進行自動判斷，并根據評價結果采取自動調整的保護措施，從而使繼電保護動作更加實時快捷，并實現了對動態電網信息的實時檢測。

3.3信息安全策略

信息安全是電網發展中的重要問題，也是智能變電站建設的主要方向之一。智能變電站在建設過程中，由于廣泛使用了網絡技術和計算機技術，其信息傳輸過程也受到了這些技術帶來的風險威脅。智能變電站在信息網絡建設過程中可以充分提高變電站的智能水平，升級智能設備的的性能和防護能力，實現對變電站網絡通信質量的實時監控和維護，并對網絡內傳輸的信息進行保護，防止來自網內外的惡意攻擊和竊取。除此之外，網絡防火墻技術、加密技術、權限管理和存取控制技術等計算機網絡安全技術的發展也為電力系統信息安全防護策略帶來了新的發展思路。

篇6

1 220kV變電站電氣一次設計的原則

一般情況下，變電站的電氣設計都需要堅持安全可靠和可持續的發展原則，了解和分析需要，選擇科學合理的方案、模塊的設計。220kV變電站由于具有一定的特殊性，因此在設計過程中需要遵循特定的原則。第一需要保證主接線設計方案的可靠，使得每一個模塊都能夠做到無縫對接。第二設計的標準達到統一，避免在變電站建設中出現與標準相矛盾的情況[1]。第三要實現實現供電企業的經濟效益最大化，統籌分析變電站項目，保證近期以及長遠效益的順利實現。第四就是不同的地區需要有不同的設計方案，根據設計的形式、規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境相適應、相協調。

2 220kV變電站電氣一次設計的問題

2.1 主接線設計問題

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

2.2 電氣設備選擇的問題

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

2.3 防雷設計問題

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

3 220kV變電站電氣一次設計的有效策略

當前，我國的電力事業快速發展，220kV變電站的設計與建設技術已經比較成熟，并且具有標準化的技術與設備。220kV變電站的設計是要實現變電站的模塊化發展，對220kV變電站電氣進行一次設計，將其劃分為功能相對獨立的模塊，然后根據變電站的實際情況進行技術上的規范，實現各模塊間的有效銜接，滿足變電站設計的實際需要。

3.1 變電站電氣主接線的設計

在變電站的設計中，電氣主接線的設計是十分重要的組成部分，電氣主接線設計最基本的要求就是實現其可靠性，保證變電站的平穩運行，能夠實現不同電網間的有效轉換。變電站電氣一次設計中，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計和布置，能夠在一定程度上保證電力系統的穩定運行。電氣主接線設計中，應合理優化模塊主接線方案，減少后期運維壓力。設計中不僅要做到電氣主接線設計的可靠、靈活，還需要努力促進其經濟效益的最大化。

3.2 電氣設備的選擇

在 220kV 變電站電氣一次設計中，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備。主變可以使用高阻抗產品[3]，這種產品的技術比較成熟，有助于促進電氣設備運行穩定性的實現。雖然初期成本投資比較多，但是這種設備的后期維護成本不高，并且能夠保證其運行的安全性，促進技術水平的提高，實現電氣的經濟效益。在選擇電氣設備時，主接線以及變電站的負荷變化都會對方案產生影響。實現220kV變電站電氣一次設計模塊化，可以利用計算機系統程序對電氣設備進行科學的配置，保證設備選擇的科學合理，減少計算的數量。

3.3 接地設計

通常而言，變電站接地設計采用獨立接地網。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、增加地網的埋設深度、局部換土、利用深孔爆破接地技術、擴大接地面積等等。設計中應針對變電站站址具體地質條件，選擇合理的接地方案及接地材料，保證電氣設備正常運行，避免出現觸電事故或者是火災的發生，造成財產損失。

3.4 防雷、照明設計

220kV變電站電氣一次設計中，變電站一般使用避雷針進行直擊雷的保護，對其附屬的設備進行避雷接地保護設計設置[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各設備上產生的最大過電壓進行計算研究，合理配置避雷器等設備，避免對電氣設備造成破壞。為了使變電站的維護更加便捷、有效，還需要做好照明設計，不僅要保證正常的照明，還要進行事故照明的設計。依據不同的工作面，合理設計工作照明，使電氣設備的工作得以順利開展。電力維護人員還應該在應急通道內增加事故照明系統建設，使電力維護人員能夠在電力故障發生時繼續開展工作。

4 結束語

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

參考文獻

[1]張朝鋒.110kV變電站電氣一次設計的探究[J].科技致富向導，

2012，3：392-393.

篇7

隨著我國經濟的飛速發展，電力需求也不斷增長，客戶對電能的質量要求也越來越高，傳統的電力網絡已不能滿足發展的需要和客戶的要求。為了更好的服務經濟和社會發展，智能電網的建設可謂勢不可擋。而智能變電站作為智能電網的重要環節，不但為整個電網的安全穩定運行提供數據分析，同時也為智能電網的高效運行提供了技術方面的支持。因此，研究實現智能變電站的主要技術手段就非常有必要了。

2.變電站的發展階段

我國變電站的發展經歷了從傳統變電站到智能變電站的發展階段，中間經歷了綜合自動化變電站和數字化變電站。傳統變電站保護設備以晶體管、集成電路為主，二次設備按照傳統的方式布置。綜合自動化變電站是隨著微機保護技術和計算機通信技術的發展而產生的。利用計算機技術和通信技術對變電站的二次設備進行重新組合、優化，實現對變電站設備運行情況進行監測、控制和協調。數字化變電站則實現了整個變電站信息的網絡化及斷路器設備的智能化。如今的智能變電站則是實現信息采集、測量、控制、監測的全自動化，且可進行必要的自動調節，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，對可能發生的故障進行預測并作出快速反應。智能變電站收集的信息不僅能夠實現站內共享，而且能夠實現與電網中相應的高級系統之間的互動。此外，智能變電站還具有高集成度、低碳環保的特點，集成度高但功耗低的電子元件被廣泛應用于各種設備中，采用新技術新工藝不僅降低了變電站的成本而且符合環保的要求。

3.智能變電站的關鍵技術

智能變電站將先進的科學技術應用到變電站系統的建設當中，通過對變電站相關信息的獲取和共享，集成站內各種功能，實現變電站內各種功能的重構，提高了變電站的適應性和靈活性，增加了變電站運行的安全性和穩定性。但是，當前的技術并不能完全滿足智能變電站建設的需要，還存在許多的技術壁壘阻礙智能變電站的建設。因此，要更好的建設智能變電站就必須突破各專業之間的技術壁壘，深入透徹的理解智能變電站內關鍵技術的內涵，從而更好的建設智能變電站。

3.1硬件的集成技術

以往的變電站的信息處理過程和數據計算機相關分析都是依賴中央處理器來實現的，各種功能運行的效果和質量很大程度上都取決于中央處理器性能的高低。這種設計存在很大的弊端，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，嵌入式系統中操作系統的復雜性也使系統的測試的難度增加。隨著電子學的不斷發展，硬件系統的設計不斷出現了模塊化、集成化的特點，使得硬件設計可以針對不同的功能進行相應的模塊化設計，硬件系統可以用來實現一些以前用軟件來實現的功能，從而保障邏輯處理的準確性和安全性，提高設備的集成度，同時模塊化設計也有利于智能設備的檢修和升級。可見硬件的集成技術將為變電站硬件設計掀開新的篇章。

3.2軟件的構件技術

軟件系統在智能變電站中具有強大的功能，他不僅能夠實現傳統的信息管理功能而且能夠實現站內狀態估計、檢測，遠程維護等許多高級功能。所以軟件構件技術的應用不可缺少。軟件構件技術是靈活、實時的軟件系統實現的基礎。軟件構件技術成熟運用的前提是較好的軟件結構體系。在智能變電站中應用軟件構件技術一方面可以提高智能變電站軟件的效率和彈性，將低開發的成本；另一方面魁加強系統功能之間的互相配合，合理有效的對變電站內系統功能進行配置。

3.3信息的管理存儲技術

信息系統的高度集成和數字化信息平臺的統一使得智能變電站具有良好的經濟性和外延性。同時使信息資源的共享和分配也有了相應的平臺。但是，大量的信息的收集也為信息的實時傳輸到來了阻礙。目前，以太網的發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，信息的優先級傳輸和就地存貯的目的是為了實現信息循環數的準確性和安全性，對信息進行分層管理，根據不同的信息設置不同的安全保障策略，從而提高信息傳輸的安全性。

3.4分布式電源的保護控制技術

將分布式電源引入智能電網中，提高了智能電網的運行效率，增加了智能電網的靈活性，分布式能源接入電網后將對電網的頻率、電壓穩定等產生影響，所以如何保證在任何情況下繼電保護系統都能對電網做出快速、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進行控制，并網后會改變電網的供電配置格局，增加系統的不穩定因素。所以，必須使用自動同期控制和重合閘控制相結合的方式。

4.智能變電站的構建

4.1智能變電站的體系架構

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

4.2智能設備的設計和應用

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

4.3保護控制方法

篇8

1 變電站自動化監控系統概述

在國家電力建設改革過程中，對電力系統改造提出了兩點要求，第一，盡可能減少投資，提升建設效益，保證電力系統整體的運行水平；第二，確保電力系統運行的安全可靠性。變電站作為電力系統中關鍵的環節，與電力經濟效益、安全運行息息相關。計算機技術、電子技術、通信技術等不斷的發展，為變電站實現自動化監控提供了技術基礎。變電站自動化監控系統就是運用這些技術，通過有效的設計，在硬件設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控，保證變電站運行的安全性，對電網綜合自動化發展做出巨大的貢獻。

2 變電站自動化監控軟件開發

現階段，程序設計方法多種多樣，但以模塊化程序設計與面向對象的程序設計為主，將兩者有效地結合起來，形成一套完整的變電站自動化監控系統開發模式。變電站自動化監控系統一般使用后臺軟件，結合模塊化和面向對象的程序設計方式，基本上確定了后臺軟件應有的功能，由這些基本功能構成系統的主要特征。采用模塊化程序設計的方式，將后臺軟件分為若干個子系統，包括數據庫管理系統、報表系統、通訊系統、主控程序等等，每一個子系統由簡單的數據關系構成，容易建立模型。因此，在具體的軟件開發設計中，一般采用分層分析設計以及線程技術方法。

2.1 分層分析設計方法

根據變電站業務處理、控制流圖以及數據流圖等，明確后臺監控軟件的主要層次，即數據處理層、通信層、應用層、數據存儲層等，利用分層分析設計方法，逐層進行分析與設計，對層與層之間的接口進行明確規定，降低開發的難度，提高數據接口的兼容性以及移植性。

2.2 線程技術方法

以線程技術為主的變電站監控主站，能夠利用不同的線程完成不同的任務，合理區分線程的優先級別，就能夠完成實時性不同的任務，提高了變電站監控系統中數據處理效率，保證各項緊急任務發生后系統的響應速度。

3 變電站自動化監控軟件的構成

變電站自動化監控軟件的構成分為三個部分，即底層數據服務器、中間層數據庫以及高層應用程序。

3.1 底層數據服務器

該層具有數據處理以及通訊兩種功能，能夠接收到RTU采集的實時數據信息，包括變電站運行的狀態量、模擬量以及時間順序等等，同時還能夠向高層程序層的RTU發送控制命令，并顯示源碼數據。對原始的數據進行有效的處理，形成實時數據，并及時傳輸到中間層數據庫中，提供給應用軟件使用，確保信息的實時性。

3.2 中間層數據庫

中間層數據庫主要是面向應用程序，具有系統功能分析，是整個數據信息結構的核心，能夠為高層應用功能模塊提供各種有用的數據信息。根據系統性能的不同，將數據庫分為實時數據庫、參數數據庫、歷史數據庫以及輔助數據庫幾類。

3.3 高層應用程序

高層應用程序具有多個功能，包括監視功能、遙控遙調功能、數據采樣計算處理功能、打印功能、接線圖編輯顯示功能、報表功能、參數管理功能、人機接口功能以及系統安全維護功能。該層的應用程序，能夠將變電站運行的實時數據信息進行處理，并對數據庫信息進行監測，發現異常情況就會發出警報，并做好備份工作。對相關的數據信息、報表等還能夠進行打印，為系統設置、維護等提供配套的參數管理，根據用戶操作內容的不同，設置有效的權限管理。

4 變電站自動化監控系統軟件結構設計

在變電站自動化監控系統后臺軟件設計過程中，考慮到數據功能的組合與分散，系統通訊以及數據處理功能都是為高層應用程序提供有效的數據，如果將兩者分開，必會影響數據處理的時間，也會增多數據傳遞時間，將處理過程復雜化。所以，一般需要將通訊與數據處理功能進行組合，形成一個獨立的功能模塊，我們稱之為數據服務器，兩者的組合能夠節約數據處理時間，提高系統整體的效率。同時，數據庫管理、報表功能、數據存儲功能、遠動功能等功能之間數據聯系較少，獨立性較強，可以實行分散，盡可能使其與應用數據發生聯系，形成以數據為中心的功能結構，便于系統操作和維護。

值得注意的是，在變電站巡檢操作人員操作設備過程中，在主控室操作后，又必須到現場查看并驗證一次設備的實際位置，如果操作項目多的話，過程反復又浪費時間，自動化的程度還有待提高。假如操作人員在主控室或調度室就能查看一次設備的運行工況，則會大大減少操作人員的勞動量和時間。所以，未來的趨向將是在一次設備附近裝設視頻和聲控系統，通過遠動和通信系統進行數據采樣和傳輸，運行操作人員在遠方就能對設備的運行工況及狀態變化情況了如指掌，同時又減少與高壓設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據庫編譯工作等，遇到復雜問題仍需向廠家求助，這一問題需要后續解決。

5 總結

通過上述分析可知，隨著社會經濟快速發展，電力事業改革工作正如火如荼地進行中，各行各業對電能的需求量不斷提升，給電力系統運行的質量提出了更高的要求。變電站是電力系統中關鍵的組成部分，是輸電系統中關鍵環節，在信息技術、通信技術、計算機技術等的發展過程中，我們要通過合理的設計，建立變電站自動化監控系統，對其運行進行有效的監控，保證變電站運行的安全與穩定。

參考文獻

[1]黃慧慧.牽引變電站多媒體遠程監控系統設計及開發[J].電力系統自動化.2012，15（8）：122-126.

[2]曲彥斌，王建平，周慶明.基于CAN總線和DSP的變電站監控系統[J].電力系統自動化.2014，20（11）：100-102.

[3]唐磊，陳偉榮，蔣志玲.變電站遠程視頻監控系統設計方案探討[J].電氣自動化.2013，2391）：36-37.

篇9

1 智能變電站繼電保護技術的分析

變電站已經從傳統的模式向數據化智能化方向發展，隨著智能化變電站的成熟完善與廣泛應用，也意味著對繼電保護提出更高的技術要求，傳統的繼電保護技術已經無法滿足智能化變電站的要求，繼電保護技術作為電網的安全防線，在系統發生故障時及時作出反饋，隔離故障點，為智能變電站系統的穩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

在變電站的進化歷程中繼電保護機制也在發生著變化，由傳統的模擬式逐漸向數字式進行轉變，在傳統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絡，從而達到信息的共享和交互，針對智能化變電站的網絡性能，繼電保護在構成設備、架構形態以及運行模式等方面也向微機保護階段發展。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中按間隔配置智能監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到網絡系統中，繼電保護模塊單元對信息進行處理后提供保護指令，做出跳閘等相應的響應措施。

變壓器的繼電保護屬于過程層保護。在變壓器內，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中，主要應用非電量保護模塊進行繼電保護。母聯繼電保護架構簡單，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特點

1.2.1 繼電保護裝置硬件模塊化

對于繼電保護系統采用統一的運行平臺，采用微機智能系統實現信息的采集、測量、邏輯運算等等功能。傳統變電站的機電保護系統數據的采集由保護系統進行，由于保護裝置的差異導致數據采集及出口硬件難以統一，從而難以實現模塊化。而智能變電站有著三層兩網的架構，系統的運行平臺統一，從而容易實現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的不斷完善實施，導致傳統的繼電保護系統需要不斷地進行相對應的修改完善，而且不同的領域保護系統程序也有所差異，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完善成熟，可以對智能變電站的繼電保護系統采用的軟件進行元件化，從而實現元件的標準化，提高保護系統的可靠性。

1.2.3 繼電保護功能網絡化

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

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是否正常決定著智能變電站的安全，對整個智能電網系統至關重要，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試和維護，才能做到預防安全隱患，保護智能變電站的作用。關于繼電保護裝置的調試主要包括對繼電保護元件的調試，通過對元件的性能、插件、安裝位置等方面進行檢測達到調試目的；對信息通訊網絡的調試；對繼電保護線路通道的調試；除此之外還要對外觀和電源進行檢查和調試。

除了定期對繼電保護系統進行調試以外，還要對繼電保護系統進行維護，主要包括正常運行狀態下的維護和故障狀態下的維護。正常運行下對繼電保護裝置的維護主要是日常的檢修，對運行調度情況進行巡視檢修，對運行參數及設備的運行情況進行備份，確保設備的正常運行。異常情況下的系統維護可以采取常規的維護處理方式進行調試維護。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絡的網絡交換機故障，對故障設備運行維護處理，確保智能變電站的安全穩定運行。

2 結論

智能變電站是電網智能化自動化的標志，而如何在如此高速的發展狀態下，讓繼電保護跟上節奏，保障智能電網的安全性和穩定運行，為國家的智能電網發展戰略做出貢獻，將是所有研究者和工作人員的重大挑戰。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方向發展，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變電站繼電保護的基礎上，結合智能變電站的自身特點，對智能變電站的運行模式，系統設備維護調試等方面進行研究。

參考文獻

[1]李瑞生，李燕斌，周逢權.智能變電站功能架構及設計原則[J].電力系統保護與控制，2010，38（21）：47-48.

[2]周得柱.淺談智能變電站技術及其對繼電保護的影響[J].科技資訊，2013（03）：113-115.

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

[4]高翔，張沛超.數字化變電站的主要特征和關鍵技術[J].電網技術，2006，30 （23）：67-71.

作者簡介

篇10

一、智能變電站

1、智能變電站的特點

1.1 智能化的一次設備

一次設備被檢測的信息回路和被控制的操作驅動回路，、采用微處理器與光電技術設計，簡化了傳統變電站的控制回路結構。運用網絡信號傳輸取代傳統的導線連接，提高了變電站設備的通信質量，實現了變電站設備的智能化控制。

1.2網絡化的二次設備

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備在變電站系統中發揮著極其重要的作用，這些裝置對變電站的每個環節都起一定的作用。自動化技術應用于智能變電站后，上述設備之間的連接全部采用先進的互聯網通信技術，二次設備不再出現常規功能裝置重復的 I/O 現場接口，通過網絡真正實現設備資源共享和數據共享。

1.3 運行管理系統自動化

在智能變電站運行過程中，運行管理系統起著非常重要的作用，比如電力運行數據的統計、數據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問題，系統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”工作人員協助進行故障檢修工作，將系統維持在正常的工作狀態。

1.4 網絡技術自動化

互聯網通信和信息技術是智能變電站的核心技術，維持著整個變電站系統的運行。在傳統變電站系統中，數據的采集、統計、整理和分析由 1 個 CPU 系統來完成，這種方法方便、快捷，但采集與分析數據的能力較差。在自動化技術運用于智能變電站后，整套系統采用多個 CPU 來操作，并采用相應的操技術對 CPU 進行控制，使其分工協作，高效、高質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

在電力系統中，智能化開關、光電式電流電壓互感器等一大批變電站智能化管理技術相繼出現。并在我國計算機高速網絡的不斷普及過程中得到進一步深化。當前已經基本實現了對變電站所有信息采集、管理的數字化。智能化變電站遠動自動化技術是經通道對被調度對象實行遙信、遙測、遙控、遙調的一種技術。其中遙信即遙遠信號，其作用是將被監視的發電廠。智能化變電站的主要設備及線路的斷路器位置信號及其它用途的信號傳送給調度所，在調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，其作用是將被監視的發電廠，變電站的某些運行參數傳送給調度所，在調度所一般可以用表計模擬量或數字量顯示其參數；遙控即遙遠控制，其作用是調度所值班人員，通過遠動裝置對智能化變電站的某些設備進行控制。遙調即遙遠調節，其作用是在調度所直接遠方調節發電廠的有功或無功出力，也可用于遠方調節帶負荷調壓變壓器的分節頭等。

三、智能化變電站遠動自動化系統的功能特點

智能化功能的應用與開發，為變電站的信息采集，傳輸和全智能的處理提供了物質和理論的基礎，提高了現代計算機技術在變電站中的應用，計算機高速網絡在實時系統中的開發應用,勢必對已有的變電站自動化技術產生深刻的影響,全智能化的變電站自動化系統即將出現，我們在以下的文章中對于智能化變電站遠動自動化系統的功能特點進行了簡要分析，如下：

1、技術性能

智能化變電站硬件系統需要選用技術比較成熟，以及比較先進可靠的工業產品設備，系統內所有的模件也應該是固態電路、模件化、標準化與插人式的結構。硬件還要具備較好的可維護性，支持系統整體結構的擴展與功能的升級，系統硬件接口還需要采用工業標準與國際標準。智能化變電站遠動自動化系統還可采用開放與分層分布式的網絡結構。系統軟件還需要具有比較好的兼容性、可靠性及可移植性。同時，系統還要具有良好的電磁兼容的特性，不可發生拒動或誤動，及擾動等影響其監控系統的正常常運行。系統需要采取相應措施，避免或阻止因為計算機的病毒侵害，所造成的系統內存數據的丟失與系統損壞等不良影響。其中智能化變電站中，斷路器的智能化，代替了常規機械結構的輔助開關和輔助繼電器,實現按電壓波形控制跳、合閘角度,精確控制跳、合閘時間,減少暫態過電壓幅值;檢測電網中斷路器開斷前一瞬間的各種工作狀態信息,自動選擇和調節操動機構以及滅弧室狀態相適應的合理工作條件,以改變現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性能上的最佳開斷效果;斷路器設備的信息由微處理器直接處理,并獨立執行當地功能。

2、監控保護裝置結構及特點

模塊化的結構，GE-UR系列的監控保護裝置是采用模塊化的結構，給設計和維修，以及擴展帶來了極大的方便。其根據功能與信號類型來劃分模塊:電源、cpu、開關量輸入、開關量的輸出入、開關量輸入的輸出、等等模塊。因為UR系列的監控保護裝置所采用模塊化的結構，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、實時監控子系統

實時監控子系統，是智能化變電站遠動自動化中的基礎部分，為遠動自動化的綜合系統，提供了運行工況的監視與控制操作的手段，還要具備相應處理的能力和較高的安全性及可靠性。所以，此系統節點一般都采用冗余的配置。系統具有的硬件設備與軟件任務模塊運行的自監視功能，可自動通過熱備，以切換等機制，來保證系統能夠正常運行。實施監控子系統，還包括幾方面：首先， 數據采集。數據采集功能是數據采集系統及監事控制系統，與變電站的直接接口。通過與遠程終端控制系統設備的通信，來實現對電網的實時運行信息的采集，使實時數據能夠提供給應用子系統的實時數據庫，并根據應用子系統所下達的相關命令，來實現對遠方變電站或者當地變電站所的調節與控制。數據采集還要具備高度的可靠性，以及強大信息處理的能力。其次數據處理。數據的處理一般是遙信處理和遙測處理，以及電量的處理。再者。監視功能。系統的配置畫面，直觀的顯示系統的各模塊，運行狀態與網絡通信的狀態，用圖形的方式來顯示自動化系統的每個設備間 配置與連接，還可采用不同顏色或者動畫，來體現設備狀態變化。最后，轉發的功能。系統需要提供不同轉發的方式，并設獨立轉發的工作站，也就是設置成通道型轉發，還可設置成網絡型轉發。對其轉發的數據和轉發的地點，以及轉發的速率等都可以任意的設置。

四、加強智能化變電站遠動自動化系統的運行

1、提高系統的可靠性

依照調試與運行的經驗，在其設備的選型時，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，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，甚至導致過時或被淘汰。其智能化變電站的綜合自動化的系統，其工作側重點為穩定和安全，以及完整的監控站以內，各個主設備與電網運行的狀況，同時合理的運行與優化調度來進行提供可靠的依據。在選型時，比較適合采用穩定與可靠類型的設備，著重點在其數據采集和運行監視，另外，歷史數據的記錄和遙控的正確性，以及遙控的可靠性等，還應該具備可維護與可擴展的性能。

2、加強其標準化的建設

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，要形成宏觀與科學選型的體系，并統一自動化系統的選型原則。同時還要建立完善、科學、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，在其設備的選型、交換機的選擇、服務器和操作系統的選取等關鍵環節，推廣通用的設計、造價、設備及標準的工藝等，形成能夠指導電網設計、設備采購和基建施工等不同階段的規范標準，構建高效完整和統一協調的電網規劃的整體框架。

五、結束語

遠動自動化技術是智能變電站系統中非常重要的部分，在變電站未來發展中占據著無法取代的地位。當前，遠動自動化技術在智能變電站中的應用主要表現在對設備的實時監控與檢修方面，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，相關工作人員一定要提高對自動化技術的重視程度，不斷采用先進的技術手段，逐步完善變電站的基礎設施與自動化系統。對變電站未來發展的智能化與自動化技術開展專項研討，為變電站的建設打好基礎，提高整個電力系統的運營能力。

參考文獻：

［1］宋彥哲.智能變電站自動化技術應用探討［J］.機電信息，

2013，12（12）：75-76.

篇11

國民經濟與社會發展相當快速，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、建設工期緊、電網工程質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，提高工程施工質量，這就對模塊化、標準化與工廠化生產的應用與推廣提供了機會。變電站二次設備現場接線、調試的工作量相當大，但是現場施工卻需要等待土建、電氣一次等專業施工完畢之后才能夠進場，對工程的建設周期產生了嚴重的制約。利用預制式二次組合設備，則能夠讓整套二次設備由廠家來集成，讓工程化加工最大化，減少現場中的二次接線，同時還能夠有效的減少設計，施工、調試等方面的工作量，對檢修維護工作進行簡化，有效的縮短建設周期。

1 變電站二次系統建設現狀

當前在智能變電站的建設過程中，二次設備都是在施工現場來完成安裝與調試的，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束之后方能進行;與二次系統的光/電纜接線，也是在屏柜安裝完成后才能進行。這就讓二次系統的安裝調試受制于土建、一次設備的施工安裝時間及進度。

2）現場工作量較大，效率不高。智能變電站的調試項目相當多，并且技術較為復雜，這就要求廠家的售后人員必須要常駐現場進行參與到施工調試之中，這種方式效率較低，并且當智能變電站在電網內全面推廣建設之后，各個廠家以及調試單位往往難以進行有效的應對。

3）現場施工環境不好，存在一定的隱患。智能變電站中使用了大量的光口接線，但是工程現場施工環境不好，有著大量的灰塵，并且二次設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）需要設置獨立的二次小室，導致占地面積增加。常規的二次設備都需要設置獨立的控制室，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約。

2 采用預制艙式組合二次設備的優勢

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

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

簡化了二次設計，工場連調完成后即可生成完整的虛端子點表，可依據各地調度的不同要求附在設計文件中。

相對于常規變電站，采用預制艙式組合二次設備可以有效的減少建筑占地面積。預制艙式組合二次設備使用工廠加工、現場吊裝的方法，省去了建筑物施工過程之中的結構、砌筑、裝飾以及電氣安裝等多個環節，有效的減少了環境污染。[1]與此同時還可以減少粉塵污染，對艙內二次設備提供了良好的工作環節，有效的保證了設備的安全可靠性。

同時因為對減少流程進行了改善，將傳統的串行施工模式，改為并行施工模式，這樣可以有效的提高設計、施工的效率，有效的縮減了建設工期，同時還可以大幅度的減少二次設備的現場的調試項目。因為預制艙實用的是環保集成材料來進行拼裝，就地布置在配電間隔內，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 預制艙式組合二次設備的布置方式

1）將單個艙體設備進行單列排放。這種方式中，傳統屏柜不靠墻安裝，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，只適合用于評估數量比較少的時候。

2）單艙體設備成雙列靠墻進行布置。屏柜在艙體之內沿著艙體的長度方向來進行雙列布置，布置在艙體的兩側，將屏柜的前面面向艙體，屏柜的后部則是緊貼在艙壁出。但是當前傳統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，因此如果是采用這種方式，那么就需要對后門進行取消，對機柜進行相應的改動，對機柜的接線方式以及接線位置都進行相對應的改動。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，以此來實現裝置的背面接線，這樣可解決機柜單側開門所產生的背面接線困難的問題進。

②屏內裝置在板前安裝，實現板前接線：

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省空間，并還可以讓二次設備光纖接口實現屏前接線。但是這種方式需要對屏內現有的裝置結構進行對應的調整。[2]當前國內已有設備廠家開發研制出了這樣的產品，能夠在保持現有的裝置硬件結構不變的情況之下，將裝置面板翻起，進而實現板前安裝與板前接線。

3）將兩個艙體并接，使用設備不靠墻安裝。這種是在第一種方案的基礎之上，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器柜時相當實用，能夠有效的滿足規范空間要求，并且在運行上相當的方便。兩個艙能夠公用空調、照明等各種輔助系統，能夠有效的節約部分投資。

總之，運用預制艙式組合二次設備能夠有效的實現二次設備的配送式建設方式，對智能變電站二次系統的建設模式與流程進行有效的改善，能夠有效的提高工程建設效率，對工程安全與工藝質量進行有效的提高，并且更加的節約和環保，并響應了國家電網公司關于明確輸變電電網工程“兩型三新一化”建設技術的要求。

可以說是配送式智能變電站建設的一種革命性的進步。在今后應該將預制艙式組合二次設備的模塊化與標準化工作作為重點，盡快的構建起模塊化的具體劃分原則，并與通用設計以及通用設備進行有機的結合，對各級電壓等級變電站的魔抗劃分方案進行細化，讓方案設計、物資采購、施工等都能夠實現標準化，進而實現二次設備的標準化配送。

篇12

0 引言

農業、農村和農民問題，始終是關系我國經濟和社會發展全局的重大問題。黨的十六屆五中全會提出了全面建設社會主義新農村的重大歷史任務。建設新農村、構建和諧社會為農電事業發展帶來了新的機遇，國家電網公司適時制定了“新農村、新電力、新服務”面向全國農村的“三新”農電發展戰略。組合變電站的設計和應用勢在必行。

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、免維護等優點廣泛用于城區、農村10～110kV中小型變電站的建設與改造。但此類箱式變電站還存在著一些不足，具體表現在：

1) 防火問題：箱體內存在著火災隱患，一旦發生火災，不利于通風，也不利于火災的撲救。

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，不利于設備檢修。

1 組合變電站設計的技術特點

本文設計的組合變電站其電氣設備構、支架及廠房可實現工廠化成套生產、大大縮短了工程建設周期，降低了工程造價；采用科技含量高的小型化免（少）維護電氣設備，減小了占地面積，節約了土地，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，主要體現在以下幾點。

1） 技術先進安全可靠：墻體部分采用目前國內領先技術及工藝，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，廠房內安裝空調及除濕裝置，除第四方案外設備運行不受自然氣候環境及外界污染影響，可以保證在－40℃～＋40℃的惡劣環境下正常運行。

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

3）工廠預制化：設計時，只要設計人員根據變電站的實際要求，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格，所有設備在工廠生產、調試合格，只需在現場花上一兩天，就安裝完畢，真正實現變電站建設工廠化，縮短了設計制造周期。

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

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

6）占地面積小：以5000kVA單臺主變規模變電站為例，建設一座常規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，僅為同規模變電站占地面積的1/30，符合國家節約土地的政策。

7）外形美觀，易于環境協調：組合變電站墻體采用環保材料金邦板，外形設計美觀，通過選擇墻體的顏色，從而極易與周圍環境協調一致；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、易于環境協調等特點。

2 典型設計方案

2.1單層戶內式(如圖一)

2.1.1 技術參數

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（容量按照主變容量15%配置）。

2.1.2 設計特點

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

2.1.3 設備選型

1）主變：SZ11系列三相有載調壓油浸式變壓器；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型小型化永磁戶內固定式開關柜；5）無功補償裝置：TGGB-10系列戶內柜式成套并聯電容器（自動調容）；6）二次設備：綜合自動化系統、模塊化直流電源、數字式電度表、微機五防系統、智能圖像監控等。

2.2 雙層戶內式(如圖二)

2.2.1 技術參數

同方案一。

2.2.2 設計特點

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

2.2.3 設備選型

同方案一

2.3半戶內半戶外式(如圖三)

2.3.1技術參數

同方案一

2.3.2 設計特點

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）、戶內配電裝置選用新型小型化設備，配電裝置布局合理；3）、自動化程度高，實現無人值班；4）、輕鋼結構廠房，外形新穎美觀，工廠化加工程度高；5）、實現由小容量末端站到大容量末端站的靈活轉換，滿足不同時期用電負荷發展變化需要，避免工程建設中資源浪費，改擴建困難、重復投資等問題。

2.3.3 設備選型

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、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（自動調容）；4）主變、10kV配電裝置及二次設備：同方案一。

2.4 全戶外式(如圖四)

2.4.1 技術參數

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）合理利用構架內空間對配電設備進行立體布置，極大降低占地面積；3）不設主控室，二次設備采用戶外綜合控制箱，土建工程量小；4）配電裝置構架采用戶外全鋼結構，造型美觀，工廠化加工程度高，工程建設周期短；5）交流操作，減少直流系統，降低工程造價。

2.4.3 設備選型

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戶外構架式電容器；6）二次設備：綜合自動化系統、數字式電度表等。

3解決的關鍵問題和現場應用

3.1 解決的關鍵問題

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

2） 無人值班：35kV組合變電站全部按照無人值班變電站設計，二次部分建立統一集中的綜合自動化控制系統，可實現代化電網調度管理"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備，也可遠傳到調度端。

3） 設備可靠性高、免維護：主變選用免維護、全封閉式產品，高壓設備選用優質小型化全封閉的成套式開關柜，設備可靠性高，全所一次設備均為絕緣化處理產品，無觸電短接可能。

4） 占地面積小：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，僅為同規模變電站占地面積的1/30，節約了土地。

3.2 現場應用

1） 現場一是單層戶內布置的組合變電站的試點站，如圖3-1所示，全站為全絕緣結構，各設備無帶電部分，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） 現場二是戶內雙層布置的組合變電站的試點站，如圖3-2所示，其一次二次設備基本與現場一基本相同。在廠房布局上，樓下為主變壓器室，樓上放置其它的設備，占地面積99。

篇13

1超高壓變電站自動化系統的特點：

（一）智能化的一次設備。一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路采用微處理器和光電技術設計，簡化了常規機電式繼電器及控制回路的結構，數字程控器及數字公共信號網絡取代傳統的導線連接。換言之，變電站二次回路中常規的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規的強電模擬信號和控制電纜被光電數字和光纖代替。

（二）網絡化的二次設備。變電站內常規的二次設備，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展中的在線狀態檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造，設備之間的連接全部采用高速的網絡通信，二次設備不再出現常規功能裝置重復的FO現場接口，通過網絡真正實現數據共享、資源其享，常規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。變電站運行管理自動化系統應包括電力生產運行數據、狀態記錄統計無紙化；數據信息分層、分流交換自動化；變電站運行發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；系統能自動發出變電站設備檢修報告，即常規的變電站設備“定期檢修”改變為“狀態檢修”。

2超高壓變電站自動化系統的結構。在變電站自動化領域中，智能化電氣的發展，特別是智能開關、光電式互感器機電一體化設備的出現，變電站自動化技術進入了數字化的新階段。在中低壓變電站將保護、監控裝置小型化、緊湊化，完整地安裝在開關柜上，實現了變電站機電一體化設計；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備的一部分。反言之，智能化一次設備的數字化傳感器、數字化控制回路代替了常規繼電保護裝置、測控等裝置的UO部分。因此，超高壓變電站自動化系統數字化的結構在物理上可分為兩類，即智能化的一次設備和網絡化的二次設備；在邏輯結構上可分為三個層次，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發展中的主要問題

在三個層次中，超高壓變電站自動化系統數字化的研究正在自下而上逐步發展。目前研究的主要內容集中在過程層方面，諸如智能化開關設備、光電互感器、狀態檢測等技術與設備的研究開發。國外己有一定的成熟經驗，國內的大專院校、科研院所以及有關廠家都投入了相當的人力進行開發研究，并且在某些方面取得了實質性的進展。但歸納起來，目前主要存在的問題是：（l）研究開發過程中專業協作需要加強，比如智能化電器的研究至少存在機、電、光三個專業協同攻關；（2）材料器件方面的缺陷及改進；（3）試驗設備、測試方法、檢驗標準。

4超高壓變電站自動化系統發展的新動向

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

（一）系統體系結構：由傳統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構模式轉變，由傳統的面向單個測量、控制對象向面向電網元件（如進線、出線、變壓器、母線、電容器等）轉變，由各功能單獨考慮向系統功能綜合考慮轉變，由一味強調功能全面向更強調功能實用和高可靠性轉變。

（二）總線結構：整個系統采用的三級總線結構（模塊級、間隔級、站級）均由專用、低速向通用、標準化、高速轉變，原來采用的位總線、LonW0rkS、CAN、FF等現場總線統一向以太網轉變，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。

傳統的PLC技術不能滿足日趨增長的對分布式實時控制性能的要求，傳統現場總線技術也是如此。經長期實踐證明，在所有的網絡技術中，以太網技術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展需要，具有高傳輸速率和自適應，目前能達到10MBllooMB/IGB的速率，10GB以太網也即將面世；

（2）高傳輸安全性和可靠性以及集線器技術的完善和確定性；

（3）幾乎不需考慮網絡的拓撲結構，非常靈活；

（4）傳輸物理介質多樣，雙絞線、光纖、同軸電纜甚至無線通道都可容納；

（5）集線器的應用可不需考慮網絡的擴展；

（6）以太網的應用已經建立起一種業界的標準，亦即一個新的工控總線標準；

（7）全面與最前沿的rr技術接軌，出現了被稱之為“世界標準”的TC雙P技術的應用：