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變電站模塊化建設范文第1篇

關鍵詞：模塊化；預制倉式變電站；110kV配網(wǎng)；電力網(wǎng)絡；變電站建設；電力系統(tǒng) 文I標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2017）11-0080-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.041

1 概述

隨著我國城市化進程的不斷進行，城市的用電負荷也隨之不斷增加，110kV配網(wǎng)中需要建設更多的變電站。但是，由于城市的人口相對密集，土地面積緊張，想要在市區(qū)建設這些變電站，就必須考慮到變電站的占地面積以及電磁干擾噪聲干擾等方面的問題。近年來，在我國應用的預制倉式變電站中，能夠實現(xiàn)二次自動化設備的預制，但變電站的占地面積與工作量仍然很大，因此選擇建設結構更加緊湊的變電站是未來發(fā)展的目標，而模塊化預制倉式變電站就是能夠滿足這些需求的變電站結構。

2 模塊化預制倉式變電站的建設要求

在城市區(qū)域內(nèi)建設變電站，最基本的要求就是要滿足其自身的美觀性、可靠性以及經(jīng)濟性，所以模塊化預制倉式變電站的具體建設要求包括以下六個方面：第一，變電站能夠在戶外正常運行，并需要具有較強的抗沖擊能力、防盜能力以及防破壞能力；第二，具有優(yōu)秀的防腐性能，確保正常使用40年后不得產(chǎn)生銹蝕；第三，變電站的防腐這標準必須達到國家標準以上；第四，運行噪聲能夠得到有效的控制，避免影響市民的正常生活；第五，占地面積應控制在設計范圍以內(nèi)，保證整體結構的緊湊型性；第六，能夠實現(xiàn)一體化安裝，以縮短工程施工周期。

3 模塊化預制倉式變電站建設方案

3.1 變電站整體方案

在模塊化預制倉式變電站的結構設計中，通常會包括110kV的GIS預制倉、二次自動化預制倉、無功補償預制倉、消弧線圈預制倉以及變壓器預制倉等。這些預制倉的股價結構均為異地式，能夠滿足較高的剛度與機械強度要求，選用的材質(zhì)以優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼為主。預制倉的防護要滿足IP33D的要求，而倉體接縫處防護等級要保證在IP54以上，倉體內(nèi)部應使用鋼板與阻燃材料分成不同的隔室，這些隔室之間的防護等級達到IP2X。預制倉中的門板、框架以及上蓋據(jù)需要使用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板作為材料，并對表面進行噴砂等方式的防腐處理，框架處鋼板的厚度必須保證在2.5毫米以上，門板以及上蓋板的厚度必須保證在2毫米以上。倉體內(nèi)部的填充物可以選用聚氨酯防火材料，保證倉體具有較強的防火性能。倉體中使用的金屬構件的防腐處理必須保證40年不出現(xiàn)銹蝕，外側的冷軋鋼板必須經(jīng)過處理，以確保其防腐性能。由于倉體內(nèi)部需要設置變壓器、計算機等自動化控制設備，必須保證具有良好的防潮與防塵性能。預制倉的外形應符合其應用要求，必須做到不易積水，頂蓋應保證有一個大于5°的散水坡度。倉體的設計中必須減少緊固件的外露數(shù)量，防止出現(xiàn)水經(jīng)過緊固件進入殼體內(nèi)部，對于已經(jīng)穿透外殼的孔，必須采取有效的密封措施，如果無法避免出現(xiàn)緊固件外露，則應選擇不銹鋼材質(zhì)的緊固件，防止出現(xiàn)銹蝕。為了保證倉體具有良好的隔熱性，必須保證一般周圍空氣溫度下電器設備的溫度低于最高溫度，同時必須保證高于最低溫度。每個倉體的內(nèi)部都應在頂部安裝自動煙感系統(tǒng)，煙感系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)接通，一旦出現(xiàn)火災，能夠避免火災的進一步

蔓延。

3.2 變電站整體建設模式

在選擇模塊化預制倉式變電站的建設模式時，需要根據(jù)其占地面積與位置的需求來選擇，一般選擇落地平鋪的建設模式，也可以選擇立體建設模式，可以將倉體安裝在基礎層的置頂位置，其設計時必須對倉體承重以及減震系統(tǒng)進行處理。上下兩層的倉體間必須設立有效的隔震設施，用戶消除震動與噪音。上層的倉體結構的總重量要控制在100噸以下，最下層倉體的框架必須能夠承受100兆帕以上的應力。

4 模塊化預制倉式變電站主要技術要求

4.1 倉體防輻射性能要求

預制倉的防輻射主要采取工頻輻射防護的方式，對110kV的預制倉進行防護相對簡單，當時進出線接頭處比較容易出現(xiàn)問題，所以變壓器預制倉需要采取以下防護方案：第一，選擇合適的線路接入方式與路徑，盡可能使用地下電纜；第二，變電站中應減少分相設備數(shù)量，使用三相設備取代，以便可以應用三相電的優(yōu)勢來消除電磁場；第三，應用適當?shù)姆椒▉砥帘坞姶艌?，對工頻電磁輻射采取屏蔽的措施效果非常明顯，站內(nèi)的高壓設備與分立式輸電設備在運行時會產(chǎn)生電磁場，因此高壓設備應使用GIS裝置，利用建筑中的技術結構建立屏蔽網(wǎng)，實現(xiàn)對電磁場的屏蔽。與此同時，在變電站的防雷設計中，可以增加金屬網(wǎng)鋼筋的數(shù)量，使用截面較大的主筋進行連接，還可以通過增加接地極數(shù)量，增加金屬網(wǎng)的截面等措施提高屏蔽效果。

4.2 變電站隔音性能要求

為了保證變電站在工作過程中發(fā)出的噪音不會對居民的正常生活造成影響，在進行模塊化預制倉式變電站設計時，必須采取以下隔音措施：第一，在設計中選擇低噪聲軸流風機與消聲百頁，從源頭減小噪聲的產(chǎn)生；第二，將變電站設計為具有形狀規(guī)整、密封隔音等特點的雙側結構箱體；第三，在變電站周邊做好環(huán)境保護工作，種植相對高大的數(shù)木，在美化環(huán)境的同時能夠起到隔離噪音的效果。

4.3 倉體防腐性能要求

為了增強倉體表面的防腐性能，需要對其使用熱噴鋅、噴砂、噴鋅加涂料等方式進行處理，對于不銹鋼彩板，則需要使用噴砂、噴戶外高檔聚氨酯面漆的方式提高防腐性能。在這些金屬材料經(jīng)過防腐處理后，必須保證其具有較高的附著力，確保倉體表面能夠達到40年不出現(xiàn)銹蝕的目的。與此同時，對于倉體的底架，則需要采用噴砂、噴鋅的處理方式，并使用瀝青漆進行重度防腐，確保40年不出現(xiàn)銹蝕。對于噴鋅表面的質(zhì)量要求如下：必須保證涂層均勻，其中鋅層的厚度必須保證在55～65微米以上，并且不會出現(xiàn)裂紋、起皮、掉塊等

缺陷。

4.4 倉體保溫性能與耐寒性能要求

預制倉的倉體部分一般采用三層的金屬結構，應用與冰箱類似的保溫工藝。通常情況下，選用的是雙層優(yōu)質(zhì)鋼板，將這兩層鋼板間填充聚氨酯等防火保溫材料，再與環(huán)保金屬裝修層組合在一起。倉體的門板結構中應用了斷橋隔熱的技術，其中內(nèi)板與外板處于懸浮狀態(tài)，間距必須保證在3毫米以上，并在其中填充聚氨酯，保證門板的熱傳導率在2%左右。與此同時，倉體的內(nèi)部還要設計安裝自動溫控裝置與能夠長時間加熱的裝置，確保倉內(nèi)溫度的穩(wěn)定。高低壓倉必須擁有高濕排風設施與自動啟停空調(diào)設備，如果出現(xiàn)隔室內(nèi)的溫度超出0℃～50℃這一溫度范圍時，空調(diào)設備就可以自動啟動，能夠實現(xiàn)對內(nèi)部溫度的調(diào)控。如果相對濕度達到80%以上，高濕排風設施就會啟用，有效地降低倉內(nèi)的濕度。

4.5 倉體密封性能及倉韌ǚ縲閱芤求

為了確保倉體的密封性能可以滿足變電站的要求，必須為倉體制作密封條，這些密封條可以使用硅橡膠或三元乙丙等材料制作完成，具有高彈性的特點，且必須保證其使用壽命可以達到10年以上。與此同時，如果倉體內(nèi)部設有SF6這類電氣設備，必須為其設計專門的監(jiān)測裝置以及排風系統(tǒng)，對倉體上的電動進風風閥以及強制排風軸流風機進行有效控制，保證其能夠在需要的時候實現(xiàn)快速起停，電動風閥及軸流風機的總通風量需保證每2min將倉體內(nèi)空氣換氣一次。此外，在倉體的設計中會存在倉體密封性能與通風性能的矛盾，為了解決這一問題，必須對排風系統(tǒng)采用嚴格的防塵處理，風機的數(shù)量必須能夠滿足排風與除濕操作的實際需求。

4.6 倉體的抗內(nèi)燃弧性能要求

預制倉的倉體必須采取抗內(nèi)燃弧措施，并為其設置專用燃弧泄壓通道。燃弧通道的最佳位置應處于單元柜的上方，并且需要與所有功能隔室的泄壓通道形成連接，以確保在電氣設備出現(xiàn)故障時的人身安全。此外，在設置泄壓通道時，開關柜頂部不應設置泄壓板。

5 結語

總而言之，在我國電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中，模塊化預制倉式變電站已經(jīng)成為110kV配網(wǎng)中的重要組成部分，這類變電站具有占地面積小、投入成本低、施工周期短以及可靠性高的優(yōu)勢，是推動電力系統(tǒng)進一步發(fā)展的關鍵因素。

參考文獻

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變電站模塊化建設范文第2篇

科學技術的進步，使電力事業(yè)發(fā)展過程中，可以充分使用科技發(fā)展的成果，建設更加智能化安全化的電力設施，促進電力系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定發(fā)展，提升電力事業(yè)對我國經(jīng)濟發(fā)展和人民生活的支撐推動作用。變電站作為電力輸配過程中的重要電力設施，在電力運行過程中對電力的安全穩(wěn)定具有重要的促進作用。傳統(tǒng)的變電站建設，在實際運行過程中，安全性和穩(wěn)定性都有待提升，電力設備的消耗和電能的流失也成為傳統(tǒng)變電站發(fā)展的重要問題。對變電站的檢測和維護工作需要耗費大量的人力物力，增加了電力企業(yè)的發(fā)展成本。智能變電站，是在智能電力設備的基礎上，利用信息技術和網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)變電站信息采集、檢測、控制等工作的自動化，提高變電站的分析決策和智能調(diào)節(jié)性能。

1.智能變電站的內(nèi)涵

智能變電站是通過變電站建設過程中，安裝和使用先進的變電設備，并通過信息技術和網(wǎng)絡技術的使用，使變電站的運行具有自動化、智能化的特點。智能變電站可以有效提高變電站和電力網(wǎng)絡運行中的穩(wěn)定性，提高運行問題的解決能力。智能變電站在運行過程中，通過先進的網(wǎng)絡技術和信息技術的使用，可以使變電站在變電站本身或者電網(wǎng)出現(xiàn)問題時，自動對相關問題進行修復和解決，或者提前向電力管理監(jiān)測單位發(fā)出預警信息，從而減少電力運行過程中的故障給電力企業(yè)和用電客戶帶來的不便和損失，增強電力管理部門的問題處理能力。此外，在智能變電站的建設過程中，通過高科技的使用，還能大大提高變電站信息采集、檢測等工作的精確性。

2.智能變電站關鍵技術分析

2.1硬件的集成技術

在以往的變電站建設過程中，變電站的信息采集和信息處理都是通過中央處理器與芯片或設備的配合來完成的，相關數(shù)據(jù)的計算和分析都集中在中央處理器中，這就造成變電站的相關數(shù)據(jù)的采集和計算都要中央處理器來完成，中央處理器的工作性能直接決定了所有變電站工作的質(zhì)量。這樣很容易造成中央處理器在處理信息數(shù)據(jù)時，無法做到及時有效。隨著技術的發(fā)展進步，智能變電站的硬件設計越來越模型化、自動化和模塊化，這就使得變電站在進行硬件設計時，可以針對不同板塊的技術要求，進行模塊化的設計，從而分散信息數(shù)據(jù)處理過程中過于集中、低效的問題，使信息的處理和計算更加實時性，從而保障變電站信息處理和傳輸?shù)募皶r有效。

2.2軟件的構件技術

在變電站的建設過程中，變電站軟件的構件設計，是保障電網(wǎng)信息傳輸和測量、控制的實時、迅速的有效手段。在設計過程中，針對變電站的發(fā)展需要和電力網(wǎng)絡的運行規(guī)劃，在變電站和電力管理部門之間進行智能變電站軟件構件的安裝設計，可以使變電站的電網(wǎng)信息和管理部門之間形成遠程信息傳輸，實現(xiàn)變電管理部門對電網(wǎng)運行中的問題進行遠程的維護和管理，并根據(jù)智能變電站的智能修復和處理技術，對相關問題進行自我處理和修復，實現(xiàn)變電站系統(tǒng)和設備系統(tǒng)模型的自動重構等功能。

2.3信息的管理存儲技術

信息的儲存是進行電網(wǎng)管理的重要依據(jù)，信息的準確采集和傳輸?shù)陌踩允钱斍半娋W(wǎng)運行過程中，容易出現(xiàn)問題和需要進行提高的重要環(huán)節(jié)。智能變電站在信息采集和傳輸過程中，在遇到意外情況和干擾因素的情況下，可以根據(jù)其自我修復和自我處理功能，對相關問題進行自我解決，從而保障信息采集和傳輸工作的安全性，使電力管理部門獲得的電力數(shù)據(jù)和信息更加科學、準確。

3.智能變電站的構建方式

3.1體系架構

智能變電站在體系建構上，為了保障變電站的各項功能的充分發(fā)揮和各部分之間的有效配合，其構建更加完善、緊湊，更有利于變電站發(fā)展過程的高效率建設。智能變電站在設計過程中，由于要考慮到各個硬件設計之間的獨立性和配合性，在實際建設過程中，雖然各模塊之間更加緊湊，但是卻互相具有更高的獨立性。而為了保障信息采集傳輸?shù)陌踩行?，在軟件構建和硬件的設計上，又保障了各個模塊之間的緊密聯(lián)系和密切配合，從而使智能變電站既實現(xiàn)了各個硬件模塊之間的獨立高效運行，又使得智能化的結構整體形成密切的配合關系，從而實現(xiàn)了設計的完善和緊湊，提高了運行的安全和靈活高效。

3.2保護控制策略

繼電保護是電網(wǎng)發(fā)展過程中提高電網(wǎng)保護措施和事故防范措施的重要手段，以往變電站的繼電保護由于缺乏智能化、自動化的技術手段，往往采取定期檢測的保護措施，這種保護方式無法監(jiān)測到電網(wǎng)發(fā)展過程中的動態(tài)變化信息，對可能出現(xiàn)的問題無法進行跟蹤檢測。智能變電站的建設，可以通過網(wǎng)絡和信息技術的設定，對電網(wǎng)運行過程進行實時監(jiān)控，對電網(wǎng)運行過程中的運行狀態(tài)進行自動判斷，并根據(jù)評價結果采取自動調(diào)整的保護措施，從而使繼電保護動作更加實時快捷，并實現(xiàn)了對動態(tài)電網(wǎng)信息的實時檢測。

3.3信息安全策略

信息安全是電網(wǎng)發(fā)展中的重要問題，也是智能變電站建設的主要方向之一。智能變電站在建設過程中，由于廣泛使用了網(wǎng)絡技術和計算機技術，其信息傳輸過程也受到了這些技術帶來的風險威脅。智能變電站在信息網(wǎng)絡建設過程中可以充分提高變電站的智能水平，升級智能設備的的性能和防護能力，實現(xiàn)對變電站網(wǎng)絡通信質(zhì)量的實時監(jiān)控和維護，并對網(wǎng)絡內(nèi)傳輸?shù)男畔⑦M行保護，防止來自網(wǎng)內(nèi)外的惡意攻擊和竊取。除此之外，網(wǎng)絡防火墻技術、加密技術、權限管理和存取控制技術等計算機網(wǎng)絡安全技術的發(fā)展也為電力系統(tǒng)信息安全防護策略帶來了新的發(fā)展思路。

結語

變電站模塊化建設范文第3篇

【關鍵詞】變電站 自動化監(jiān)控系統(tǒng) 設計

在經(jīng)濟社會快速發(fā)展過程中，社會各行各業(yè)對電力需求量逐漸增大，對供電安全可靠性也提出了更高的要求。變電站是電力系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié)，加強對其有效的監(jiān)控，能夠提升電力系統(tǒng)運行安全?；诖?，加強對變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)設計的研究具有十分現(xiàn)實的意義。

1 變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)概述

在國家電力建設改革過程中，對電力系統(tǒng)改造提出了兩點要求，第一，盡可能減少投資，提升建設效益，保證電力系統(tǒng)整體的運行水平；第二，確保電力系統(tǒng)運行的安全可靠性。變電站作為電力系統(tǒng)中關鍵的環(huán)節(jié)，與電力經(jīng)濟效益、安全運行息息相關。計算機技術、電子技術、通信技術等不斷的發(fā)展，為變電站實現(xiàn)自動化監(jiān)控提供了技術基礎。變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)就是運用這些技術，通過有效的設計，在硬件設備以及軟件程序的共同支撐下，對變電站運行情況進行實時監(jiān)控，保證變電站運行的安全性，對電網(wǎng)綜合自動化發(fā)展做出巨大的貢獻。

2 變電站自動化監(jiān)控軟件開發(fā)

現(xiàn)階段，程序設計方法多種多樣，但以模塊化程序設計與面向對象的程序設計為主，將兩者有效地結合起來，形成一套完整的變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)模式。變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)一般使用后臺軟件，結合模塊化和面向對象的程序設計方式，基本上確定了后臺軟件應有的功能，由這些基本功能構成系統(tǒng)的主要特征。采用模塊化程序設計的方式，將后臺軟件分為若干個子系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、報表系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、主控程序等等，每一個子系統(tǒng)由簡單的數(shù)據(jù)關系構成，容易建立模型。因此，在具體的軟件開發(fā)設計中，一般采用分層分析設計以及線程技術方法。

2.1 分層分析設計方法

根據(jù)變電站業(yè)務處理、控制流圖以及數(shù)據(jù)流圖等，明確后臺監(jiān)控軟件的主要層次，即數(shù)據(jù)處理層、通信層、應用層、數(shù)據(jù)存儲層等，利用分層分析設計方法，逐層進行分析與設計，對層與層之間的接口進行明確規(guī)定，降低開發(fā)的難度，提高數(shù)據(jù)接口的兼容性以及移植性。

2.2 線程技術方法

以線程技術為主的變電站監(jiān)控主站，能夠利用不同的線程完成不同的任務，合理區(qū)分線程的優(yōu)先級別，就能夠完成實時性不同的任務，提高了變電站監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理效率，保證各項緊急任務發(fā)生后系統(tǒng)的響應速度。

3 變電站自動化監(jiān)控軟件的構成

變電站自動化監(jiān)控軟件的構成分為三個部分，即底層數(shù)據(jù)服務器、中間層數(shù)據(jù)庫以及高層應用程序。

3.1 底層數(shù)據(jù)服務器

該層具有數(shù)據(jù)處理以及通訊兩種功能，能夠接收到RTU采集的實時數(shù)據(jù)信息，包括變電站運行的狀態(tài)量、模擬量以及時間順序等等，同時還能夠向高層程序層的RTU發(fā)送控制命令，并顯示源碼數(shù)據(jù)。對原始的數(shù)據(jù)進行有效的處理，形成實時數(shù)據(jù)，并及時傳輸?shù)街虚g層數(shù)據(jù)庫中，提供給應用軟件使用，確保信息的實時性。

3.2 中間層數(shù)據(jù)庫

中間層數(shù)據(jù)庫主要是面向應用程序，具有系統(tǒng)功能分析，是整個數(shù)據(jù)信息結構的核心，能夠為高層應用功能模塊提供各種有用的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)系統(tǒng)性能的不同，將數(shù)據(jù)庫分為實時數(shù)據(jù)庫、參數(shù)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫以及輔助數(shù)據(jù)庫幾類。

3.3 高層應用程序

高層應用程序具有多個功能，包括監(jiān)視功能、遙控遙調(diào)功能、數(shù)據(jù)采樣計算處理功能、打印功能、接線圖編輯顯示功能、報表功能、參數(shù)管理功能、人機接口功能以及系統(tǒng)安全維護功能。該層的應用程序，能夠將變電站運行的實時數(shù)據(jù)信息進行處理，并對數(shù)據(jù)庫信息進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常情況就會發(fā)出警報，并做好備份工作。對相關的數(shù)據(jù)信息、報表等還能夠進行打印，為系統(tǒng)設置、維護等提供配套的參數(shù)管理，根據(jù)用戶操作內(nèi)容的不同，設置有效的權限管理。

4 變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)軟件結構設計

在變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)后臺軟件設計過程中，考慮到數(shù)據(jù)功能的組合與分散，系統(tǒng)通訊以及數(shù)據(jù)處理功能都是為高層應用程序提供有效的數(shù)據(jù)，如果將兩者分開，必會影響數(shù)據(jù)處理的時間，也會增多數(shù)據(jù)傳遞時間，將處理過程復雜化。所以，一般需要將通訊與數(shù)據(jù)處理功能進行組合，形成一個獨立的功能模塊，我們稱之為數(shù)據(jù)服務器，兩者的組合能夠節(jié)約數(shù)據(jù)處理時間，提高系統(tǒng)整體的效率。同時，數(shù)據(jù)庫管理、報表功能、數(shù)據(jù)存儲功能、遠動功能等功能之間數(shù)據(jù)聯(lián)系較少，獨立性較強，可以實行分散，盡可能使其與應用數(shù)據(jù)發(fā)生聯(lián)系，形成以數(shù)據(jù)為中心的功能結構，便于系統(tǒng)操作和維護。

值得注意的是，在變電站巡檢操作人員操作設備過程中，在主控室操作后，又必須到現(xiàn)場查看并驗證一次設備的實際位置，如果操作項目多的話，過程反復又浪費時間，自動化的程度還有待提高。假如操作人員在主控室或調(diào)度室就能查看一次設備的運行工況，則會大大減少操作人員的勞動量和時間。所以，未來的趨向將是在一次設備附近裝設視頻和聲控系統(tǒng)，通過遠動和通信系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采樣和傳輸，運行操作人員在遠方就能對設備的運行工況及狀態(tài)變化情況了如指掌，同時又減少與高壓設備危險接觸的不定因素。但就目前而言，大部分人員計算機技術能力有待提高，只能進行簡單分合閘操作以及線路改命名等簡單的數(shù)據(jù)庫編譯工作等，遇到復雜問題仍需向廠家求助，這一問題需要后續(xù)解決。

5 總結

通過上述分析可知，隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，電力事業(yè)改革工作正如火如荼地進行中，各行各業(yè)對電能的需求量不斷提升，給電力系統(tǒng)運行的質(zhì)量提出了更高的要求。變電站是電力系統(tǒng)中關鍵的組成部分，是輸電系統(tǒng)中關鍵環(huán)節(jié)，在信息技術、通信技術、計算機技術等的發(fā)展過程中，我們要通過合理的設計，建立變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)，對其運行進行有效的監(jiān)控，保證變電站運行的安全與穩(wěn)定。

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變電站模塊化建設范文第4篇

關鍵詞 智能變電站;預制艙式組合二次設備;施工

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）21-0100-01

國民經(jīng)濟與社會發(fā)展相當快速，與之伴隨而來的是對能源需求的快速增長和人力資源的緊張、建設工期緊、電網(wǎng)工程質(zhì)量與工藝要求越來越高之間所形成的突出矛盾。因此，需要對變電站施工進度進行提高，提高工程施工質(zhì)量，這就對模塊化、標準化與工廠化生產(chǎn)的應用與推廣提供了機會。變電站二次設備現(xiàn)場接線、調(diào)試的工作量相當大，但是現(xiàn)場施工卻需要等待土建、電氣一次等專業(yè)施工完畢之后才能夠進場，對工程的建設周期產(chǎn)生了嚴重的制約。利用預制式二次組合設備，則能夠讓整套二次設備由廠家來集成，讓工程化加工最大化，減少現(xiàn)場中的二次接線，同時還能夠有效的減少設計，施工、調(diào)試等方面的工作量，對檢修維護工作進行簡化，有效的縮短建設周期。

1 變電站二次系統(tǒng)建設現(xiàn)狀

當前在智能變電站的建設過程中，二次設備都是在施工現(xiàn)場來完成安裝與調(diào)試的，這就主要存在有以下的一些問題。

1）會受到施工工序限制，施工周期較長。二次屏柜的安裝是在土建施工結束之后方能進行;與二次系統(tǒng)的光/電纜接線，也是在屏柜安裝完成后才能進行。這就讓二次系統(tǒng)的安裝調(diào)試受制于土建、一次設備的施工安裝時間及進度。

2）現(xiàn)場工作量較大，效率不高。智能變電站的調(diào)試項目相當多，并且技術較為復雜，這就要求廠家的售后人員必須要常駐現(xiàn)場進行參與到施工調(diào)試之中，這種方式效率較低，并且當智能變電站在電網(wǎng)內(nèi)全面推廣建設之后，各個廠家以及調(diào)試單位往往難以進行有效的應對。

3）現(xiàn)場施工環(huán)境不好，存在一定的隱患。智能變電站中使用了大量的光口接線，但是工程現(xiàn)場施工環(huán)境不好，有著大量的灰塵，并且二次設備裝置的光口不能夠得到有效的保護，這對裝置光口后期運行的性能以及壽命帶來隱患。

4）需要設置獨立的二次小室，導致占地面積增加。常規(guī)的二次設備都需要設置獨立的控制室，需占用土地資源，即增加土建施工量又不利于土地資源的節(jié)約。

2 采用預制艙式組合二次設備的優(yōu)勢

二次設備在廠家集成安裝并完成接線，這有助于對二次設備功能的整合，能夠改善設備的集中與集成度，有效的節(jié)約設備及減少現(xiàn)場工作量，并符合“資源節(jié)約型”的技術要求。

預制艙式組合二次設備對聯(lián)調(diào)模式也進行了改變，利用工場聯(lián)調(diào)+現(xiàn)場調(diào)試模式。在工場中模擬出設計的運行情況，對全站五防邏輯、信號點表命名等設備SCD文件的固化工作進行完成，在現(xiàn)場僅僅需要和以此設備之間進行傳動驗證。

簡化了二次設計，工場連調(diào)完成后即可生成完整的虛端子點表，可依據(jù)各地調(diào)度的不同要求附在設計文件中。

相對于常規(guī)變電站，采用預制艙式組合二次設備可以有效的減少建筑占地面積。預制艙式組合二次設備使用工廠加工、現(xiàn)場吊裝的方法，省去了建筑物施工過程之中的結構、砌筑、裝飾以及電氣安裝等多個環(huán)節(jié)，有效的減少了環(huán)境污染。[1]與此同時還可以減少粉塵污染，對艙內(nèi)二次設備提供了良好的工作環(huán)節(jié)，有效的保證了設備的安全可靠性。

同時因為對減少流程進行了改善，將傳統(tǒng)的串行施工模式，改為并行施工模式，這樣可以有效的提高設計、施工的效率，有效的縮減了建設工期，同時還可以大幅度的減少二次設備的現(xiàn)場的調(diào)試項目。因為預制艙實用的是環(huán)保集成材料來進行拼裝，就地布置在配電間隔內(nèi)，能有效的減少二次光/電纜的長度，使得工程造價得以降低。

3 預制艙式組合二次設備的布置方式

1）將單個艙體設備進行單列排放。這種方式中，傳統(tǒng)屏柜不靠墻安裝，在前后都留出維護用的通道，對于廠家來講是最方便實現(xiàn)的，但是缺點也很明顯就是所能夠布置的屏柜較少，并且空間利用不高，只適合用于評估數(shù)量比較少的時候。

2）單艙體設備成雙列靠墻進行布置。屏柜在艙體之內(nèi)沿著艙體的長度方向來進行雙列布置，布置在艙體的兩側，將屏柜的前面面向艙體，屏柜的后部則是緊貼在艙壁出。但是當前傳統(tǒng)的機柜都要求前后開門，將屏的正面是用來操作與顯示的面板，在其背面則為接線區(qū)，因此如果是采用這種方式，那么就需要對后門進行取消，對機柜進行相應的改動，對機柜的接線方式以及接線位置都進行相對應的改動。主要可以使用以下兩種方案。

①使用前開門接線的機柜：

將裝置布置在機柜門上，以此來實現(xiàn)裝置的背面接線，這樣可解決機柜單側開門所產(chǎn)生的背面接線困難的問題進。

②屏內(nèi)裝置在板前安裝，實現(xiàn)板前接線：

這種方式不需要開后門，裝置使用的是板前安裝，板前接線，所有的接線與維護等各種操作都是在機柜的正面完成。這種形式的機柜能夠節(jié)省空間，并還可以讓二次設備光纖接口實現(xiàn)屏前接線。但是這種方式需要對屏內(nèi)現(xiàn)有的裝置結構進行對應的調(diào)整。[2]當前國內(nèi)已有設備廠家開發(fā)研制出了這樣的產(chǎn)品，能夠在保持現(xiàn)有的裝置硬件結構不變的情況之下，將裝置面板翻起，進而實現(xiàn)板前安裝與板前接線。

3）將兩個艙體并接，使用設備不靠墻安裝。這種是在第一種方案的基礎之上，使用拼艙的方式。這種方案在布置通信屏柜或者是站控層服務器柜時相當實用，能夠有效的滿足規(guī)范空間要求，并且在運行上相當?shù)姆奖?。兩個艙能夠公用空調(diào)、照明等各種輔助系統(tǒng)，能夠有效的節(jié)約部分投資。

總之，運用預制艙式組合二次設備能夠有效的實現(xiàn)二次設備的配送式建設方式，對智能變電站二次系統(tǒng)的建設模式與流程進行有效的改善，能夠有效的提高工程建設效率，對工程安全與工藝質(zhì)量進行有效的提高，并且更加的節(jié)約和環(huán)保，并響應了國家電網(wǎng)公司關于明確輸變電電網(wǎng)工程“兩型三新一化”建設技術的要求。

可以說是配送式智能變電站建設的一種革命性的進步。在今后應該將預制艙式組合二次設備的模塊化與標準化工作作為重點，盡快的構建起模塊化的具體劃分原則，并與通用設計以及通用設備進行有機的結合，對各級電壓等級變電站的魔抗劃分方案進行細化，讓方案設計、物資采購、施工等都能夠實現(xiàn)標準化，進而實現(xiàn)二次設備的標準化配送。

參考文獻

變電站模塊化建設范文第5篇

【關鍵詞】智能變電站；繼電保護；分析

0 引言

隨著我國電網(wǎng)建設技術的不斷進步，為了解決傳統(tǒng)變電站在信息操作等方面的缺點，已經(jīng)實現(xiàn)了智能變電站在電網(wǎng)建設中的投入。特別是近年來倡導節(jié)能環(huán)保為主要發(fā)展方向的理念傳播開來，智能變電站的重要技術已經(jīng)成為發(fā)展電網(wǎng)建設不可取代的部分，也是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要技術。

1 智能變電站的特點

智能變電站是智能電網(wǎng)的重要基礎，它統(tǒng)一協(xié)調(diào)的發(fā)揮作用，對于智能變電站她主要有智能設備和智能高級應用兩個部分組成。其中智能設備是基礎也是更要組成部分，它主要是通過一次設備與智能組件的有效結合，智能組件主要包括預測控制裝置、安全裝置、控制安全裝置、狀態(tài)監(jiān)測裝置、智能終端，通過這幾個組件的結合，幫助一次設備更好的運行，所以智能組件也被成為第二次設備。智能變電站不僅可以有效的施舍預測和保護，還能進行計量和互動，在原來的基礎上施舍全面自動化。對于智能變電站，智能組件發(fā)揮了重要的作用。因為其特有的方式和信息量，自動化表現(xiàn)在，數(shù)據(jù)不是像以前只作為傳輸，現(xiàn)在在傳輸?shù)幕A上更好的分析，然后傳到電網(wǎng)調(diào)度機構中，主要是通過自動化平臺以及自動化系統(tǒng)中高級應用模塊進行對數(shù)據(jù)的剖析，進行智能的控制，決策，最后發(fā)出警告的信號。在這一分析過程中，可以通過對變壓器的檢測發(fā)現(xiàn)其中存在的安全隱患和不符合參數(shù)的信息，當出現(xiàn)這一系問題時，設備將自己發(fā)出警報信息。通過設備信息數(shù)字字化、標準共享化、通信平臺網(wǎng)絡化。有了這些強大的功能外，它還具備集成化、結構緊湊化、狀態(tài)可視化等顯著技術特征，可以更好的擴展、升級、維護，甚至可以更高形式和性能上進行改造。智能變電站是發(fā)展的產(chǎn)物，隨著科學技術的進步，將更加廣泛的應用在電力中。

智能變電站主要有自愈性、兼容性、高效性、安全性、這些特點。其中自愈性包括關于電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠預測并及時應對系統(tǒng)問題以避免或減少故障失電和電壓不穩(wěn)等電力供應質(zhì)量的一些問題，這是智能變電站的一個重要的特點。兼容性即電站可以通過控制分散的電源，達到合流的效應，通過信息技術平臺和界面將用戶連接到電池，由風轉化的電能上，這是智能變電站的一個表現(xiàn)形式。電網(wǎng)將達到更優(yōu)化的輸配量比，從而減少電力成本。電網(wǎng)的升級將提高輸電網(wǎng)的輸送能力，使輸送容量最優(yōu)化，減少損耗，使最低成本發(fā)電的電源得到最高利用率。同時可以更好地協(xié)調(diào)電力輸送與當?shù)刎摵傻钠ヅ洹⒌貐^(qū)間能源流動與通信傳輸量之間的關系。這就是智能變電站的高效性的表現(xiàn)。最主要的是安全性，電站可以在自然狀態(tài)與計算機監(jiān)控兩者之間進行安全運行，新技術的應用和新設備的配置能夠更好地識別和應對人為破壞及自然侵害。這樣將電站更人性化的應用。

2 智能變電站繼電保護的問題

（1）智能變電站中的主要保護是電流速斷保護，電流速斷保護是在最大運行方式情況下利用系統(tǒng)線路的末端三相短路電流來進行整理規(guī)定的，但是由于其靈敏度大于1.2，因此要把動作電流值取得較小一點，特殊情況下比如是在線路較長，配電變壓器較多時，即系統(tǒng)阻抗能力比較大的時候，動作點就要取更小的數(shù)值。如果在整定時不考慮給電流速斷保護帶來的影響，那么配電變壓器投入時所產(chǎn)生的勵磁涌流的起始值就會元超過無時限速斷保護定值，進而造成系統(tǒng)故障后恢復送電時發(fā)生開關合上或運行過程中頻繁跳閘的情況。

（2）隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其規(guī)模的在不斷的擴大，因此智能變電站電力系統(tǒng)中的短路電流也會隨著發(fā)生變化，如果變電出口處或者是配電出口處發(fā)生短路，那么短路電流就會變大，甚至會達到普通額定電流的幾百倍。在正常情況下，短路電流倍數(shù)越大，那么就會造成誤差較大的電流互感器變比，進而就可能使靈敏度低的電流速斷保護拒絕操作命令。

（3）二次回路問題，繼電保護涉及到的二次回路數(shù)量較多、接線復雜，常常是故障頻發(fā)環(huán)節(jié)。設備檢驗時，通常會注重檢查設備本體，忽視對二次回路接線檢查，所以運行中會出現(xiàn)二次回路接線故障。比如開口三角N與L、PT切換時失去了零序電壓，造成回路不暢通等。

3 智能變電站繼電保護體系構建以及注意事項

3.1 “三層兩網(wǎng)”架構

所謂“三層兩網(wǎng)”是的是站控層、間隔層、過程層三層，這三層構成了站控層網(wǎng)絡和過程層網(wǎng)絡。智能變電站中的繼電保護站控層網(wǎng)絡實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、修改、傳輸?shù)龋^程層網(wǎng)絡實現(xiàn)了開關、閉鎖等信息采集，并以把這些信號傳輸?shù)轿C處理?！叭龑觾删W(wǎng)”是智能電站繼電保護的基本構建，是繼電保護實效性的重要性能。

3.2 繼電保護的系統(tǒng)建模

繼電保護的系統(tǒng)建模是建立在完整的IEC61850協(xié)議上的，IEC61850協(xié)議的出現(xiàn)實現(xiàn)了信息模型的構建，并確立了部分信息交換規(guī)則。在系統(tǒng)建模方面，IEC61850協(xié)議以繼電保護的功能為分類，分出多個邏輯設備和邏輯節(jié)點，包括開關跳閘、保護采樣等節(jié)點。與此同時，IEC61850協(xié)議還按照通信類型進行特定映射，并對數(shù)據(jù)進行覆蓋式保護，拓展了數(shù)據(jù)類的方法。IEC61850協(xié)議是構建繼電保護體系的必要成份，也是國際統(tǒng)一的協(xié)議，因此人們應當加大對IEC61850協(xié)議的數(shù)據(jù)保護，必須建立完善數(shù)據(jù)傳輸防火墻，提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)保護指數(shù)。

3.3 構建數(shù)據(jù)幀傳輸

智能變電站繼電保護技術在保護裝置上擯棄了傳統(tǒng)的專門采樣、命令信號通道，使信號傳輸具有網(wǎng)絡性。傳統(tǒng)的繼電保護技術在處理速率以及通道固定等方面不具備動態(tài)性，相比智能繼電保護技術較為固定。而智能變電站繼電保護技術實現(xiàn)了高速的數(shù)據(jù)采樣、多控件信息獲取，并實現(xiàn)了高速的網(wǎng)絡交換和人機交換。當然，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的傳輸必須建立在“三層兩網(wǎng)”的架構之上，高速的網(wǎng)絡傳輸也對繼電保護有一定的約束，因此完善“三層兩網(wǎng)”架構的構建是實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)闹攸c工作。

3.4 完善模塊化保護功能

與傳統(tǒng)繼電保護裝置不同的是，智能變電站的繼電保護技術實現(xiàn)了模塊化的保護功能，完成了不同網(wǎng)絡層的信息共享。智能變電站技術保護采用“分散”的保護技術，使繼電保護不依賴于裝置，而是取決于不同的網(wǎng)絡性能，模塊化保護使繼電保護穩(wěn)定性更高。

3.5 構建高精度同步系統(tǒng)

智能變電站繼電保護技術存在信息同步和時差問題，因此構建一個高精度的同步系統(tǒng)勢在必得。首先，高精度的同步系統(tǒng)要構建信息資源的共享通道，實現(xiàn)專門的信息共享和同步；其次，構建多放射性的同步系統(tǒng)，使鏈路狀態(tài)不受影響，充分發(fā)揮智能變電站繼電保護的高精度同步。同此同時，高精度的同步系統(tǒng)要求我們利用高速的網(wǎng)絡傳輸，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效監(jiān)測和同步。

4 結語

隨著技術的革新、材料與工藝的應用， 繼電保護硬件設備的可靠性也大大的提高，智能變電站的繼電保護是一場技術的革新與應用，它將給繼電保護專業(yè)領域帶來革命性的變化。隨著智能電網(wǎng)建設的推進，相關研究的深入，繼電保護也面向智能化、安全化、全面化方面發(fā)展，因此大力發(fā)展與運用此技術，可以為國家和人員作出最具有基礎性和保障性的生活。

【參考文獻】

[1]陳翔，張靚.基于智能變電站繼電保護技術研究[J].電源技術應用，2013（03）.