110kV智能化變電站電氣系統設計研究

王珂

摘? ?要：智能化變電站的應用使得電力系統運行的穩定和效率得到了有效提升，在智能化變電站當中的電氣系統是至關重要的環節，因此需要對其設計過程進行充分的研究，從而能夠有效發揮電氣系統自身的實際作用，確保智能化變電站的安全穩定運行。本文以110kV智能化變電站為主要的研究對象，對其中的電氣系統設計進行了研究。

關鍵詞：110kV智能化變電站? 電氣系統? 設計

中圖分類號：TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）03（a）-0009-02

在電力系統運行穩定性和安全性問題上需要依靠先進的技術對其進行保證，而對于現階段變電站的主要發展趨向而言，需要逐漸向自動化和智能化的方向發展，這一目標的實現能夠在很大程度上提升電力系統工作穩定性和安全性，并且需要相應的設計工作人員對這項工作加以重視，在充分研究的基礎上確定相應的設計方案，提高電氣系統的工作穩定性。

1? 智能變電站概念

對于智能變電站而言，主要指的是利用現代化技術以及相關的智能化設備來促進變電站逐漸向信息數字化、通信平臺網絡化以及信息共享標準化發展，并且在對這些技術和設備的合理有效利用下確保變電站系統能夠做到自我保護、自主控制等工作，同時還能夠與電力系統運行的相應要求相結合的情況下實現實時有效控制輸配電網的操作，達到變電站與變電站之間的交流合作等目的。

2? 智能變電站技術應用及其電氣系統設計要點

2.1 智能變電站技術應用

在智能變電站當中需要依靠一些先進的智能化技術來支撐變電站的運行，其中主要包括：（1）對設備控制端的利用。在合理有效利用計算機設備控制器的情況下，智能變電站能夠有效實現自身系統的運行維護工作，并且從變電站系統整體上講，在有效結合相應的檢測設備的情況下能夠實現計算機終端系統功能的進一步發揮，從而能夠顯著降低變電站發生故障和事故的可能性，有效提高了110kV智能變電站的供電穩定性;（2）對中端分級控制設備技術的利用。在這一控制環節當中就會使得變電站結構當中的間隔層以及設備層能夠在相對獨立的環境中分別對變電站進行控制，并能夠有效發揮各自的作用，使得變電站系統當中的中央處理設備所產生的負荷降到最低的狀態，有效降低了變電站系統當中控制設備的集中化所導致的運行風險;（3）對光纖技術的應用。在110kV智能變電站系統正常工作的過程當中，其系統所組成的局域網絡需要進行合理有效的監督和管理，而這項工作的開展就需要借助先進的光纖技術，在合理有效地利用這一技術的前提下能夠顯著提高變電站系統結構中各層之間數據傳遞的有效性和穩定性，從而大幅度提升變電站的工作可靠性，光纖技術的應用能夠實現變電站系統數據的有效共享。

2.2 電氣系統設計要點

在對智能化一次設備進行選擇的過程中，需要充分考慮變電站實際工作的要求，利用先進的光纖技術來設置相應的電子式互感器信號傳輸元件，并且在相應智能終端的利用下實現電力系統的運作要求，在110kV變電站進行輸送電的過程中需要借助中置式真空開關柜，并在合理安裝線路保護設備的情況下確保這一設備工作的有效性。在對110kV智能變電站進行網絡構架建立的過程中需要借助高速以太網，從而能夠顯著提高系統各方面數據信息的傳遞和收集的速度，并且在變電站各組成結構當中應用相應的數據網絡結構，從而能夠在獨立工作的狀態下保證變電站正常的運行。

3? 110kV智能變電站電氣系統設計

3.1 電氣系統一次設計

首先是對110kV智能變電站電氣平面進行合理化布置，這方面的設計工作需要有效結合變電站現場的實際情況，制定相應的設計規劃，從而有助于電氣系統智能化一次設備的設計和選擇，例如在變電站室內空間當中需要對消防設備以及通風設施進行合理有效的設計等，對二次設備進行設計時需要注意的是在垂直空間當中不應該設置相關的電容器，從而能夠有效地避免由于電容器的工作而對相關的計算機的工作產生的影響。

然后是對電氣設備的選擇，在進行設計時需要借助電氣平面設計方案，對各區域在功能、面積等劃分上進行考慮，再加上電氣設備的主要參數能夠進一步提高設計電氣設備的有效性。選擇電氣設備額定值時，應該通過主接線方式，并且對工作狀況進行合理的分析，對電氣設備的動穩定性、熱穩定性等參數進行校驗和核算，并對其工作狀態進行合理有效的分析和研究，在確保電氣設備能夠穩定正常工作的情況下選擇合適的電氣設備。

其次是對主接線的設計，在對電源形式進行設計的過程中可以利用雙電源形式，在合理選擇接線方式的情況下對變電電路進行有效連接，變壓器連接高壓側線線路，依據母線分段的方式來處理低壓線路，由于主接線涉及的范圍比較廣泛，從對電氣設備的選擇開始一直到配置配電，包括繼電保護方案等方面的落實。然后是對單母線形式的設計，再利用相應的電源進行方式來確保變電站系統安全穩定的運行，其中電源進線方式需要依靠兩種，一路作為電能供應的主線，一路作為備用線路，在利用這種形式進行線路連接的過程中能夠保證供電系統運行的安全穩定性，并且在電源出現一定的故障的情況下還能夠借助備用線路的作用來實現電能供應的恢復。

最后是對防雷以及過電壓保護裝置的設計，在110kV智能變電站當中對防雷裝置的設計是至關重要的，對相應的避雷設施進行設計和安裝是對變壓器的一種保護，能夠保護智能變電站中的相關設備不會被雷電災害等過電壓的狀態影響。

3.2 電氣系統二次設計

首先對智能化設備進行相應的整合，在設計和運用智能化開關的過程中需要有效結合原有的設計方案，將變電站系統當中的電氣二次設備的接口轉換成數字化模式，之后將這些接口與智能終端相互連接，從而能夠有效地降低智能化變電站設備的投資成本，并且還需要加強數據線路監控設備的應用，確保電氣系統正常的工作，利用相應的電子式互感器來提高電源運行的穩定性以及相應的自動化系統實現電氣二次設備的網絡化轉變，在對變電站系統內部的一些設備進行有效連接的前提下還能夠實現集中控制的目標。

其次是對直流通信電源的整合，在智能化變電站電氣系統設備進行二次設計的過程中需要采用分段式開關設計，也就是對整合直流電源設計方案進行有效的利用，在具體的應用過程中主要是在48V和220V線路的基礎上設置兩個直流母線，再通過對變電站內部實際電流負荷的情況來對蓄電池電源進行容量上的設計，在這一過程中不需要對通信線路蓄電池進行單獨的設計。

最后是對通信規約的選擇，在110kV智能化變電站進行改造的過程中，對電氣系統二次設備的系統網絡當中主要包括了站控層以及過程層兩個環節，對于站控層的通信規約設計需要以傳統的通信規約為基本結構，在對智能變電站進行二次設備控制平臺的建立的情況下顯著提高數據傳輸的可靠性。

4? 結語

綜上所述，在110kV智能化變電站電氣系統設計環節中，需要對設備等各方面進行充分分析，在有效確定設計方案的情況下實現智能變電站的價值，發揮其真正的作用。

參考文獻

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