110kV智能变电站电气设计的特点分析

发表时间：2019-08-15T15:18:59.680Z 来源：《防护工程》2019年10期 作者： 王亚平 彭晓俊 席晓林[导读] 110kV智能变电站的电力网络规划和设计中，最核心的部分当属变压器。河南豫达电力集团有限公司 河南省平顶山 467000

摘要：110kV智能变电站的电力网络规划和设计中，最核心的部分当属变压器。其具有健康高效传输电能，合理规范电能的作用，进行智能变电站的设计和规划，首要的就是要对电气进行设计，保证智能变电站能够担当起传统变电站电能转换的功能，还能够利用海洋能、风能等新型可再生能源进行发电。另外，智能变电站的智能技术，还能够使得电站自动化关键技术，如自诊断、在线设备监测等得以实现，全面提升电网运行的智能调度管理能力，保证设备更加稳定、安全、可靠地运行。 关键词：智能变电站；电气设计；要点

引言：

依托智能设备和技术，通过合理的智能化设备和技术革新，110kV智能化变电站设计，进行了智能变压器、电子式互感器等的改造，通过设计，实现了变电站的全站信息共享、网络技术运行等，带动了新技术和产业的发展。而且随着智能化变电站的投入使用，可靠性更高的设备将被研制，智能化技术的优化将具有更大的发展空间。 1.110kV智能变电站电气设计方面的特点分析 1.1 一次设备电气设计的基本特点

一次设备的智能化电气设计，与常规变电站的电气设计相比较有着非常明显的革新。智能变电站的智能化更多的就体现在设备智能化上，就是把一次设备传统使用的模拟数据，通过光纤网络等的建设，加以数字化传送，形成新的智能化组件，该智能化的组件不仅能够对设备状态通过各个传感器加以了解，而且升级后的设备，可以进行远程智能化操作，形成监控平台，便于数据的管理，而且整体设备也在使用寿命和管理水平都有了质的飞跃。（1）智能化一次设备的技术特点，首先体现在模拟数据的数字化，就是对一次设备加以检测、控制，对运行模拟参数进行一系列的转换，采用数字信号替代模拟信号进行传输。（2）智能化一次设备的第二个技术特点，是实现网络控制技术，采用网络信息传输完成设备的本体的操作，保证网络控制操作任务能够圆满完成[1]。（3）智能化一次设备的信息进行传输的过程，可以将状态加以可视化，通过网络数据的传输，调控系统接收到反馈来的信号，然后将信息进行处理，判断分析是否为一次设备发来的操作信号，有效实现了系统内的另行互动。（4）一次设备的智能化运行，还与二次设备加以融合，例如在一次设备和电网调控系统记性信息的互动的时候，提供的智能信息，要达到真正的智能化应用，应将设备状态加以可视化传递，为调度系统进行预案制定和决策提供参考。 1.2电气设计方面的划分

（1）智能变压器是智能变电站的核心和枢纽，进行变压器的设计的时候，应着重进行变压器的状态监测和保护，实现对变压器状态的精准监测，目的是保证供电的可靠性。智能变压器的外形与传统的变压器差别不大，但是具有的功能却有了本质上的提升，相应的元件都具有了智能化的功能，能够对内部设备进行智能化的控制、测量以及保护和报警。（2）智能化高压开关设备，是高压电力系统中起到保护和控制电力系统的作用的。在电力设备或者线路出现故障的时候，能够快速切除电网的故障部分，具有的元件包括隔离开关、重合器、分断器、接触器等等，经过智能化的电气设计，具有完整的功能和智能化元件的合理分配，如智能开关柜等。智能化开关设备具有在线监测、在线操控等先进功能，具体的表现包含SF6气体密度、温度检测，小信号监测等等，同时还可以进行分合闸脉冲控制，实现开关柜的智能控制。变压器能够通过电机进行直接的驱动，提高机械系统的可靠性。（3）电子式互感器是智能电力系统中不可缺少的电流检测工作，能够精确地测量到数据，测量电压电流等。智能变电站采用的是电子式电压电流互感器，哟犹传输系统连接到二次转换器，形成的被测量的量，能够测量仪器仪表，进行继电保护装置的控制，电子式互感器的特点是频带响应宽、无油化结构，具有数字化微机化的特征等，当前常用的电子式互感器的种类包括了OCT、OVT、罗氏线圈、有源式电压互感器等。 2.110kV智能变电站电气设计的基本体系结构探讨 2.1过程层电气设计结构

过程层的电气设计采用的网络传输输入输出的信号传递方式，能够对GOOSE、SV信号进行设计设备和虚端子之间的信号传递，传递信号由各类系统配置文件进行实现。过程层通讯网位于间隔层和站控层之间，采用过程层的交换机加以控制。 2.2间隔层电气设计结构

间隔层通讯网采用的是星型网络构架。110kV智能变电站采用的是单以太网的变电站自动化系统，间隔层的通讯网可以同时实现跨间隔的横向连锁功能。间隔层设备包括了安全自动装置，测控装置等，主变测控单独配置，每台主变测控单独租1面屏，布置在二次设备室中。

3.对110kV智能变电站的电气设计关键点分析 3.1信号整理

110kV线路进行光纤通道的设计，要求对于差动进行保护，对于信号整理要求通信通道的收发要双向延时。可以采用电子互感器与合并单元的模式，满足双重化保护，采用双A/D系统接入合并单元的方式，满足完全对的要求，同时接收各路电子式互感器的采样信号，同步对时信号，同时接收异常信号，完成自诊断功能。 3.2运行管理

按照电网统一调度管理的要求，实现系统的调度自动化的分级管理，便带内战的主变压器、110kV母线、10kV无功补偿等在进行调度的时候，可以采用远动系统配置的方案，结合智能变电站的自动化系统，进行信息的统一采集和分析，通信工作站负责总调度中心的远动信息，采用非PC结构，双套配置，实现智能变电站的远动功能，满足电网调度中可靠性的要求，实现无人值守的监控中心的传输需求：采用开放式分层分布式网络结构，由站控层、间隔层以及网络设备构成，规模性配置站控层的设备，按照工程实际规模配置间隔层；变电站计算机监控系统，采用通信标准统一组网。由变电站计算机监控系统对主机和运动数据传输设备等进行信息资源的共享[1]。 3.3信息安全问题

为了保证信息安全，保护综合自动化系统设备的可靠运行，进行主控室的接地布置的时候，在电缆沟和屏柜下层的电缆室内，进行专用接地铜排的布设，首末端进行了连接，形成了二次设备室的内等电位接地网的布设，设置了静态保护，为了防止设备遭受雷电的袭击，分别设置了防雷设备，例如在电源输入线上，进行了浪涌和雷电过电压的设计，电源防雷器设置在了装置的交流和直流电源的入口点的位置。为了使保护装置不受外界电磁的干扰，间隔层和站控层之间的连接、通讯接口之间的连接均设置了隔离措施，以提高微机保护、抗电磁骚扰和防护等级。 结论：

简而言之，：随着我国的经济的发展，对于能源的需求也在增多，同时伴随着人口增长多众多复杂的要素的影响，对电网运行的要求也越来越高。对于传统电力运行中出现的问题，必须依靠技术进步和科技人员的努力才能旧爱已解决。当今时代，智能化电网的建设，带来了电网建设和运行的新变革。给电网建设带来了扩张力和生命力。那么新型的智能电网建设都包含什么呢？就目前的成果来看，智能电网包含了数字信息、传感检测技术等，使用的是光线信息传输通道，完成对电气设备的决策和判断，是一种能够与用户产生双向互动和利用能源再生技术的新型的电网建设模式。本文所要讨论的是110kV智能变电站电气设计的要点，期望对于智能变电站的设计、规划和建设提供参考作用[2]。 参考文献：

[1]刘明飞.浅析110kV智能变电站电气设计的要点[J].低碳世界，2017（26）：16~17.

[2]吕贺伦，吕阿率.有关110kV变电站中的电气设计问题探究[J].中国科技纵横，2018（5）：125.