無人值班變電站設計研究

王福權

【摘 ?要】目前，我國經濟發展水平有所下降，但國內生產總值增長率仍處于較高的增長階段。地鐵的建設正如火如荼地進行著，船舶建造、漂浮設備、勘探、海上救助和救生設備的發展穩步推進。高速鐵路建設發展迅速，網絡消費和跨國貿易規模呈幾何倍數增長，能源汽車正在蓬勃發展。電能供應是我國經濟發展的基礎，也是人民生活的基礎。無人值守變電站是我國供電企業實施無人值守技術的重要成果之一。無人值班變電所技術雖然還不夠成熟，但只要能降低建設成本，減少其占地面積，使其安全可靠、可控，其在市場上的應用將帶來巨大的經濟效益。

【關鍵詞】無人值班變電站;設計;應用

無人值守變電站是21世紀初興起的一種新型變電站。開發時間短，技術不太成熟。但其獨特的無人值守運行管理模式仍在一定程度上促進了我國供電企業的進步，提高了我國供電企業的供電效率，給國家電網帶來了更大的經濟效益。因此，大力開展無人值守變電站的設計、應用和管理研究，也有利于我國電網的發展。

1 有關 220kV 無人值班變電站的概念

1.1 定義

無人值班變電站：即變電站不需要固定人員輪流從事傳統變電所的日常工作。采用微遙控自動化技術，值班人員可在總調度室完成目標變電所的運行，這是科技創新發展帶來的先進變電站運行管理模式。

1.2 意義

無人值守變電站在一定程度上帶來了革命性的創新。無人值班變電站與傳統變電站最大的區別在于智能化，即人工變電站與智能控制的區別。與傳統變電站相比，其電網運行管理方式發生了變化。采用計算機遠程控制、遠程終端控制變電所運行等自動化技術，變電站無需設定員值班，提高了人員的工作效率，減少了崗位數量，為企業節約了資金。無人值班變電站的出現，大大減少了變電站人工操作失誤引起的故障，其遠程終端運行方式提高了變電所工作效率，提高了我國電網運行的經濟效益。

2 220kV 無人值班變電站的設計要求

2.1 無人值班變電站設計的功能要求

它是一個借助計算機遙控等自動化技術的變電站，是一種先進的運行管理模式。與傳統變電站相比，采用先進的微終端技術取代傳統的人工管理模式，建立了一個遠程負責一個區域的變電站操作站，取代了傳統的變電站人工控制模式。此外，變電站操作站可以同時控制多個無人值守變電站，將多個變電站的數據和信息收集在一起，更好地監控變電站設備。操作提高了人員的工作效率。與傳統變電站相比，無人值守變電站的主要優點是數據處理速度快、安全監控能力強、遠程預警及時、具有新型微機保護功能。

2.1.1強大快速的數據處理和全面覆蓋的數據采集

無人值班變電站采用自動控制管理，其數據處理具有實用性強的邏輯判斷能力，使得信息檢索速度非常快，信息存儲量大。它能夠完整地記錄事件，并具有很強的分析和處理采樣數據的能力。同時，對多個無人值守變電站的信息進行批量采集，并傳送到變電站的運行維護站。信息包括遙控、遙感、斷路器、隔離開關、信息保護、統一時鐘、非電測量和狀態信息等。

2.1.2強大的安全監控功能

與傳統變電站相比，無人值班變電站控制監測系統更為強大，而且有著多種多樣的監視手段。包括無人值班變電站一次系統運行狀態監視、聲音光感報警、自我調節、顯示保護測定值、自我診斷等等。

2.1.3微機保護功能

微機保護功能包括饋線保護、母線保護、變壓器保護、備用電源自投等等。這是變電站綜合自動化一個重要功能，對于保障變電站正常運行有著重要的作用。

2.1.4敏感的遠動預警功能

遠動系統的基本功能有遙測、遙控、遙信、遙調。其工作原理是實時采集數據傳送至上級調度中心，由上級調度中心控制調節。如果發生故障，微機保護發出動作指令，并及時將信息傳遞給調度中心。

2.2 無人值班變電站設計的運行模式

220kV無人值班變電站與傳統變電站最大的區別在于其先進的運行管理模式。其運行管理模式可分為三種：一是根據無人值守變電站的位置設置區域性變電站運行維護監控中心，可同時監控該區域內所有無人值守變電站，但數量不多，約10個。然后由監控中心操作員負責區域的監控和運行，這是監控和運行管理的第一種模式。二是每個無人值班變電站都有自己的監控中心。每個監控中心都有一名專員負責監控和管理變電站。同時，也有巡檢人員定期對變電站進行巡檢，發現并解決潛在故障。監督檢查人員由上級調度指揮。第三，上級調度員還負責變電站的監督管理，減少人員過多的參與，并聘請現場巡視員對變電站進行巡視。顯然，監控中心、巡檢員和調度中心之間的關系決定了無人值守變電站的監控運行方式。

3 220kV 無人值班變電站設計時要注意的問題

3.1 確保無人值班變電站的自動報警消防系統正常運轉

因為無人值班變電站不需要固定的值班人員，所以這種變電站的自動消防系統、煙霧報警系統和溫度控制報警系統一定要運行正常，作為無人值班變電站的安全保障。如果無人值班變電站出現故障造成變電站內溫度升高煙霧過多時，穩定運行的警報系統就能及時上傳到調度中心，將信息傳遞給附近的巡查人員，使其可以快速及時地對變電站進行救援。消防設計遵循“以防為主，防消結合”的消防方針，按有關規范、規程及規定的要求進行消防設計。根據《火力發電廠與變電站設計防火規范》及《電力設備典型消防規程》的規定，主變壓器采用排油充氮滅火方式。變壓器發生火災危險時，該設備自動或人工啟動向變壓器內充入氮氣，變壓器油通過 DN200 排油管排入事故油坑，從而控制火勢，防止火災蔓延。在通向二次設備室及站用配電間的電纜溝、豎井和墻孔及盤底開孔處采取效阻燃的封堵處理，在主要回路的電纜溝中的適當部位設置阻火墻，在靠近含油設備（主變和電流、電壓互感器等）的電纜溝蓋板予以密封處理。另在變壓器附近配備推車式干粉滅火器及消防砂箱、消防鏟等消防器材，可存放于消防器材小間。這些措施都為變電站正常運行保駕護航。

3.2 同樣完善的安保系統與占地面積的顯著縮小

無人值班變電站雖然沒有固定的值班人員，但其安全監控系統比傳統的變電站更加完善可靠。傳統變電站由值班保安24小時監控，無人值守變電站一般由附近區域的現場巡視員監控。如果在檢查過程中發現變電所存在問題，可以采取正確的措施及時對變電所進行搶救，確保變電站的安全可靠。由于無人值班變電站不需要人員看守，是調度中心人員遠程監控以確保安全，因此可以取消主控室、會議室、值班休息室、附近員工生活樓等傳統場所。與傳統變電站相比，大大減少了無人值班變電站的建筑面積，降低了變電站的工程造價，體現了無人值班變電站的巨大優勢。

4 結束語

綜上所述，220kV無人值守變電站以其獨特的運行管理模式，不僅可以減少變電站占地面積，降低工程造價，還可以減少工作崗位，減少對電力企業人力資源的投入，從而提高經濟效益。而220kV無人值守變電站更安全、更環保、更可靠、傳輸更穩定，非常適合當前電力企業的發展，是新時代的產物。因此，大力研究其設計與應用對我國電力企業的發展具有重要意義。

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（作者單位：巴彥淖爾電業局五原供電分局）