智能變電站模塊化建設的思考

湯少彥

國網寧德供電公司，福建寧德 352100

智能變電站模塊化建設的思考

湯少彥

國網寧德供電公司，福建寧德 352100

在當前經濟發展態勢下，電力企業的能源供應更加注重高效化和節能化，在遵循可持續發展戰略的方針要求下來滿足日益增長的供電需求，這就為智能變電站的發展創造了良好機遇。相對傳統變電站來說，智能變電站的一個明顯特點就是智能化運行，對于模塊化建設屬于是新時期技術發展的一個方向，可以使變電站建設更為集約化和節能化，使其建設工期大大縮短，本文就對智能變電站的模塊化建設相關內容進行了分析。

智能變電站；模塊化；建設

在變電站建設中，采用模塊化的思維進行建設指導，是符合時代發展趨勢的。從實質來看，模塊化變電站采用的是裝配結構模式，以工廠預制生產和現場安裝兩部分為主進行建設，這種新的建設方式可以使變電站的建設場地面積進一步縮小，同時也會使建設的施工工期縮短，使其施工效率得到保障，可以使變電站在短期內盡快投入使用，各項功能模塊分布合理，為供電服務提供安全保障。

1 智能變電站的模塊化描述

智能變電站是隨著科學技術的廣泛普及而出現的一種新型變電站形式，具有自動化和信息化的特點。對于它的模塊化來說，屬于是變電站建設的一種新型模式，是時代發展的產物，它的模塊化建設主要涉及到的以下幾個方面，即主變壓器、高壓開關、中壓開關、中壓配套設備和綜合自動化等等，這幾個部分之間相互作用相互聯系，共同構成智能化變電站。下面對各個部分進行簡要闡述。

第一，主變壓器。它是通過拔插的方式，和高壓進線電纜接頭相互連接，在全封閉和多股電纜母線橋架，來實現和中壓出線的相互連接。

第二，高壓開關。它是在進出線部位選擇拔插的具體方式，在氣體絕緣封閉方式的利用下，來實現和組合電器的相互連接。

第三，中壓開關。它是選擇一體化的預裝性質的組合電器。

第四，中壓配套設備。這一設備中，它的結構構成主要是以消弧線圈、接地變壓器以及無功補償裝置為主的[1]。

第五，綜合自動化。它屬于是選擇一體化預裝式的控制室。

在實際的變電站建設中，這五個功能模塊都是需要在事前進行調試的，在開始安裝操作時，依次選擇的是一次電纜、連接變壓器、開關和配套設備、綜合自動化選擇通訊線路、電纜連接，在各個部分連接完成之后，最后開始進行整體上的調試工作，對各個功能組成進行性能的測試，以確保智能變電站模塊化建設的順利進行。

2 電氣一次模塊化建設的基本方案

2.1模塊建設的施工工藝

在智能變電站的模塊化設計工作中，對于各個環節的施工工藝和施工方法確定需要做好實現的調查和研究工作，確保方案具有很好的可執行性。對于電纜環節的施工，電纜敷設處理可以選用成品電纜槽盒為主，這對施工效率提升是有重要促進作用的。電纜溝要采用成品復合溝蓋板和裝配式電纜溝，這樣可以大大縮減現場澆筑的施工工作量和實踐，在使用隱藏式電纜溝系統下，可以確保其安全性和便利性，整個變電站內沒有明顯的露溝、蓋板，外觀整齊簡潔，更具有工業化的特點。

2.2二次設備的集成形式

按照間隔和功能劃分，可以將二次設備集成形式分為以下幾種；即單間隔相近功能集成、單功能跨間隔集成、單間隔多功能集成、多功能跨間隔集成以及單間隔跨層多功能集成。這些不同的集成形式可以以較少的設備投入完成較多的功能作用，從而使其效益增加，第一，可以減少二次設備以及屏位數量，減少變電站的占地面積和交換機數量，從而使網絡結構得到簡化，提高了它的運行可靠性；第二，變電站的整體結構設置更為簡單緊湊，其運行可靠性得到保障，能夠實現從全站角度的整體協調管理和控制；第三，對裝置間的接線起到簡化作用，可以節省其他不必要環節的電纜線應用；第四，可以實現資源之間的相互共享，這種共享性可以進一步節省軟件和硬件資源以及變電站的總體造價成本，使其所產生的一系列成本控制在合理范圍內。

2.3關鍵設備的確定

對于電氣設備的確定主要是在遵循通用設計應用目錄的原則下，采用高度較為集中的一次設備和二次設備為主。

首先，智能變壓器。它屬于是智能組件和變壓器的綜合，每一臺的220kV主變壓器最好設置一面智能控制柜，把主變智能組件進行合理布置；而110kV主變壓器則可以結合本體設備來取消智能控制柜，實現和本體端子箱的集成。此外，變壓器本體智能終端集成最熱點溫度預測、發熱老化評估和預測、油中氣體溶解的溫度、分接開關觸頭磨損以及使用壽命的評估等等，可以保證變壓器的安全穩定運行[2]。

其次，智能高壓開關設備。它是通過GIS廠家來完成智能控制柜內部各個智能組件的組裝的，進而完成廠內的接線工作，并進行調試，而智能控制柜和本體的一體化運輸和吊裝可以減少現場接線和聯調工作，使建設的工期縮短，從而帶動起建設效率的提高。

2.4總平面的相關布置

它的布置原則是盡可能的減少變電站建設用地，第一，主接線的優化工作。它的優化是采用集成度較高的設備，實現變電站內部設備的合理配置。主接線中還需要對變電站本期和未來所上規模的界限進行明確，并依據建設的實際提高建設各個模塊化思想的透明度。第二，對站址條件的利用。可以對變電站區域內的環境和道路進行合理利用，縮短變電站的縱向尺寸和橫向尺寸，把圍墻建設所占的面積降為最小。第三，二次設備的集成應用。對于戶外變電站來說，可以對配電裝置周圍的空余場地進行利用，合理配置預制艙式二次組合設備，實現整艙的配送和吊裝等工作。這樣就可以改變原有的二次屏柜現場的安裝、接線以及調試模式，使設備的運行環境得到改善，也就減少了潛在因素對設備的影響；而戶內的變電站建設可以采用模塊化的二次組合設備，并且各個模塊的功能有明確區分，減少現場接線工作，使其建設效率得到確保。第四，對全站的功能用房進行整合，在對變電站進行設計時可以融入模塊化設計思想，遵守無人值守變電站標準把變電站房間設置數量和項目予以標準化管理。整個變電站只設置安全工具房間、資料房間、泵房，這樣就達到了房間的優化配置。

2.5配電裝置的型號確定以及具體布置

在模塊化建設的設計要求下，對于各種設備的選型都要按照工廠預制現場裝配的理念進行設計，對于一次設備來說，它的本體可以增加智能組件來實現智能化，而智能組件則是統一由一次設備的廠家在現場完成集成處理；對于電氣裝置的具體布置來說，可以采用“單元”布置的形式，分為各個區域就近進行布置，達到二次接線的實際要求[3]。此外，對于電纜的鋪設，可以采用成品電纜槽盒，這可以使其土建施工更為快速和簡單，而電纜溝則可以采用成品復合溝蓋板和裝配式電纜溝，以盡可能的減少現場澆筑的時間和工作量。

3 結論

隨著我國電力事業的不斷發展，智能變電站建設取得了顯著成就。基于當前信息化的要求，實行模塊化的智能變電站建設可以改變傳統站中的設備選擇、電氣布局以及施工模式等，使其資源消耗降低，運行可靠性增強，滿足現代電力需求。

[1]宋麗娜.模塊化在智能變電站的應用[J].電子技術與軟件工程，2016（1）：156-156.

[2]李偉.一種模塊化結構的智能變電站培訓系統[J].通信電源技術，2015，32（6）：250-251.

[3]耿芳，王笑一.智能變電站模塊化設計研究[J].天津電力技術，2015（4）：53-57.

TM6

A

1674-6708（2016）171-0229-02

湯少彥，國網寧德供電公司。