关于无人值班变电站设计的思考

关于无人值班变电站设计的思考

解辰雨

（中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司830002）

摘要：随着社会的发展，生产力的进步，科技的日新月异，周围科技环境的不断提升，供电企业也顺应时代潮流进行自主创新来适应时代的发展。社会的各行各业推行无人管理模式，供电企业也尝试采用这种模式。无人值班变电站就是成果之一。其设计必须满足高度安全性、高度可靠性、高度可控性和高度自动化等特征，且需控制好工程造价，减少建筑面积占地等，才能从根本上实现减员增效的经济目标以及社会效益的提升。

关键词：无人值班；变电站；设计

1新建无人值班变电站的设计

1.1变电站综合自动化系统的结构设计

1.1.1分层分布式系统：在电压等级较高、可靠性要求高的变电站中，一般采用分层分布式结构的系统。分层：分为变电站层、保护测控单元层。分布：保护测控单元按分布式配置。对于10kV及以下电压等级的二次保护设备，将单元装置就地安装在开关柜上；其余高压线路和变压器保护采用集中组屏结构，保护屏安装在控制室，通过现场总线与通信管理机通信，由通信管理机和后台机构成变电站层。当系统任一设备故障时只影响局部，其它设备仍能正常工作，具有较高的扩展性和灵活性。各单元之间连接仅为网络线，可节省大量的二次电缆，减小主控室的面积，节省投资。

1.1.2分布式系统和集中式系统：分布式设备通常以一台主变或一条馈线为单元装置。通常按功能不同分为监控、保护两部分，可分开设置为监控模块与保护模块，也可将线路保护装置加上测量功能，并将控制回路也放于保护装置内，这样仅一个单元模块也能完成对一条线路的控制。

1.2变电站综合自动化系统的功能设计

1.2.1变压器保护测控功能差动保护功能、后备保护功能、非电量保护功能；测量功能包括以下信息：电压、电流、功率、功率因数、频率；主变压器分接头位置及调压控制；控制功能：实现主变压器各侧断路器的分合操作。

1.2.2线路保护测控功能保护功能实现距离、接地、速断、过流、低频减载保护、重合闸，保护种类可根据实际情况方便地取舍，定值根据实际要求进行修改；测量回路可测电压、电流、有功、无功；控制功能：断路器分合控制设计有就地分合按钮和站级测控主单元遥控按钮。

1.2.3电容器保护测控功能保护功能可实现电流、电压、不平衡电流、不平衡电压保护；测量功能：可测回路的母线电压、电流、无功功率；控制功能：断路器分合控制及无功电压综合控制。

1.2.4备自投装置：一主一备方式或进线变压器组方式进行投入。分段（进线）开关自投功能：备用电源自投、分段（桥）开关电流保护、联切负荷功能。

1.2.5公用设备测控单元：对站内公用设备及部分非电量设备的实时数据进行采集和控制，包括站用变交流系统、直流系统、温度、火警、控制器信号等。

1.3当地监控系统单元功能当地监控系统是基于PC机，运行于Windows多窗口系统上当地后台控制系统。由PC机、打印机、外设接口等构成，供变电站控制使用。①数据采集和处理：采集全站各种模拟量、状态量、电度量，并以图形表格方式显示记录；事件顺序记录，打印；实时数据统计；随时调出实时数据库和历史数据。②图形功能：提供电压棒图、负荷曲线、系统接线等画面。③报表系统：报表编辑的在线生成和修改；灵活的制表功能，可轻松地生成各种报表、打印。④控制操作：断路器的分合闸操作，有载调压分接头的调节操作，站内电动隔离开关的分合，主变风机启停，PT切换，站用变自投切。⑤保护管理功能：获取保护设备的运行情况、故障动作信息、自检信息、获取保护运行定值、修改保护定值，信号复归。⑥告警功能：开关变位告警；保护动态告警；测量越限告警；设备异常告警；画面闪烁，自动弹出告警画面，且伴有音响告警。

1.4通讯管理单元功能它是变电站综合自动化系统的通信枢纽，协调系统各设备单元的数据、命令交换、收集变电站不同类型的实时数据、以不同规约、不同通信媒介向控制站转发，同时也接受来自控制站的下行命令、转送至各设备单元；收集设备各单元的数据信息，转发至主控端；接受主控端控制命令，转送至相应单元设备；监视各单元的运行状态，发现异常时上传告警。

1.5变电站的二次设备除自动化设备外，一般还有交直流设备和电能计量装置。①直流系统。为减少维护量，直流系统一般采用免维护电池和微机充电模块、微机监控装置，自动化系统对于直流系统的监测可通过彼此微机接口之间的通讯实现，不必直接去采集模拟量、信号量等。②交流系统。一般仍采用常规模式，利用综自站用变测控装置实现交流回路的测量及遥控。③由于电能计量的特殊性及重要性，一般配备全电子多功能电度表进行计量，可同时计量有功、无功电量，并能分时计量，表计具有并行通信接口及负荷控制接口，可实现远传。

1.6站内防火、防盗、视频应装设火灾报警装置一套，发当地和远方火灾报警信号，分别在监控室及高压配电室设离子感烟、感温探头；在设计时安装脉冲电网或周戒报警，并将信号传至站端后台并远传；另应安装视频，便于在远方粗略巡视变电站。

2通信通道

2.1电力载波：在电力系统的早期基本使用这种方法，因这仅仅需要一个电力载波机和结合滤波器就可以了，其特点方便、简单、经济，但其缺点是易损坏、抗干扰能力差、传输距离短而渐渐地被微波和光纤所取代。

2.2光纤：特点是保密性好，抗干扰能力强，信号衰减小，通信容量大，产生误码少，不怕雷击，敷设方便，基于以上特点，它成为电力系统中较好地通道。目前，我们多数以光纤为主通道，配以载波为备用通道。

3总结

变电站作为电力系统的重要环节，其最初阶段的设计及建造尤为重要。从目前国内外无人值班变电站技术的发展上看，变电站的建筑设计不仅要满足功能的全面要求，更需注意它的外观特色，以适应于现代城市建筑发展的需要，建造符合时代特色的新型变电站。

参考文献

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[3]孟祥东.浅谈无人值班变电站设计原则及应用[J].科技信息，2010（15）：350.

[4]吴罡，李琳，李翔.110kV智能变电站设计方案初探[J].江苏电机工程，2011，（2）.