湯少彥

國網(wǎng)寧德供電公司，福建寧德 352100

智能變電站模塊化建設(shè)的思考

湯少彥

國網(wǎng)寧德供電公司，福建寧德 352100

在當前經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢下，電力企業(yè)的能源供應更加注重高效化和節(jié)能化，在遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方針要求下來滿足日益增長的供電需求，這就為智能變電站的發(fā)展創(chuàng)造了良好機遇。相對傳統(tǒng)變電站來說，智能變電站的一個明顯特點就是智能化運行，對于模塊化建設(shè)屬于是新時期技術(shù)發(fā)展的一個方向，可以使變電站建設(shè)更為集約化和節(jié)能化，使其建設(shè)工期大大縮短，本文就對智能變電站的模塊化建設(shè)相關(guān)內(nèi)容進行了分析。

智能變電站；模塊化；建設(shè)

在變電站建設(shè)中，采用模塊化的思維進行建設(shè)指導，是符合時代發(fā)展趨勢的。從實質(zhì)來看，模塊化變電站采用的是裝配結(jié)構(gòu)模式，以工廠預制生產(chǎn)和現(xiàn)場安裝兩部分為主進行建設(shè)，這種新的建設(shè)方式可以使變電站的建設(shè)場地面積進一步縮小，同時也會使建設(shè)的施工工期縮短，使其施工效率得到保障，可以使變電站在短期內(nèi)盡快投入使用，各項功能模塊分布合理，為供電服務提供安全保障。

1 智能變電站的模塊化描述

智能變電站是隨著科學技術(shù)的廣泛普及而出現(xiàn)的一種新型變電站形式，具有自動化和信息化的特點。對于它的模塊化來說，屬于是變電站建設(shè)的一種新型模式，是時代發(fā)展的產(chǎn)物，它的模塊化建設(shè)主要涉及到的以下幾個方面，即主變壓器、高壓開關(guān)、中壓開關(guān)、中壓配套設(shè)備和綜合自動化等等，這幾個部分之間相互作用相互聯(lián)系，共同構(gòu)成智能化變電站。下面對各個部分進行簡要闡述。

第一，主變壓器。它是通過拔插的方式，和高壓進線電纜接頭相互連接，在全封閉和多股電纜母線橋架，來實現(xiàn)和中壓出線的相互連接。

第二，高壓開關(guān)。它是在進出線部位選擇拔插的具體方式，在氣體絕緣封閉方式的利用下，來實現(xiàn)和組合電器的相互連接。

第三，中壓開關(guān)。它是選擇一體化的預裝性質(zhì)的組合電器。

第四，中壓配套設(shè)備。這一設(shè)備中，它的結(jié)構(gòu)構(gòu)成主要是以消弧線圈、接地變壓器以及無功補償裝置為主的[1]。

第五，綜合自動化。它屬于是選擇一體化預裝式的控制室。

在實際的變電站建設(shè)中，這五個功能模塊都是需要在事前進行調(diào)試的，在開始安裝操作時，依次選擇的是一次電纜、連接變壓器、開關(guān)和配套設(shè)備、綜合自動化選擇通訊線路、電纜連接，在各個部分連接完成之后，最后開始進行整體上的調(diào)試工作，對各個功能組成進行性能的測試，以確保智能變電站模塊化建設(shè)的順利進行。

2 電氣一次模塊化建設(shè)的基本方案

2.1模塊建設(shè)的施工工藝

在智能變電站的模塊化設(shè)計工作中，對于各個環(huán)節(jié)的施工工藝和施工方法確定需要做好實現(xiàn)的調(diào)查和研究工作，確保方案具有很好的可執(zhí)行性。對于電纜環(huán)節(jié)的施工，電纜敷設(shè)處理可以選用成品電纜槽盒為主，這對施工效率提升是有重要促進作用的。電纜溝要采用成品復合溝蓋板和裝配式電纜溝，這樣可以大大縮減現(xiàn)場澆筑的施工工作量和實踐，在使用隱藏式電纜溝系統(tǒng)下，可以確保其安全性和便利性，整個變電站內(nèi)沒有明顯的露溝、蓋板，外觀整齊簡潔，更具有工業(yè)化的特點。

2.2二次設(shè)備的集成形式

按照間隔和功能劃分，可以將二次設(shè)備集成形式分為以下幾種；即單間隔相近功能集成、單功能跨間隔集成、單間隔多功能集成、多功能跨間隔集成以及單間隔跨層多功能集成。這些不同的集成形式可以以較少的設(shè)備投入完成較多的功能作用，從而使其效益增加，第一，可以減少二次設(shè)備以及屏位數(shù)量，減少變電站的占地面積和交換機數(shù)量，從而使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到簡化，提高了它的運行可靠性；第二，變電站的整體結(jié)構(gòu)設(shè)置更為簡單緊湊，其運行可靠性得到保障，能夠?qū)崿F(xiàn)從全站角度的整體協(xié)調(diào)管理和控制；第三，對裝置間的接線起到簡化作用，可以節(jié)省其他不必要環(huán)節(jié)的電纜線應用；第四，可以實現(xiàn)資源之間的相互共享，這種共享性可以進一步節(jié)省軟件和硬件資源以及變電站的總體造價成本，使其所產(chǎn)生的一系列成本控制在合理范圍內(nèi)。

2.3關(guān)鍵設(shè)備的確定

對于電氣設(shè)備的確定主要是在遵循通用設(shè)計應用目錄的原則下，采用高度較為集中的一次設(shè)備和二次設(shè)備為主。

首先，智能變壓器。它屬于是智能組件和變壓器的綜合，每一臺的220kV主變壓器最好設(shè)置一面智能控制柜，把主變智能組件進行合理布置；而110kV主變壓器則可以結(jié)合本體設(shè)備來取消智能控制柜，實現(xiàn)和本體端子箱的集成。此外，變壓器本體智能終端集成最熱點溫度預測、發(fā)熱老化評估和預測、油中氣體溶解的溫度、分接開關(guān)觸頭磨損以及使用壽命的評估等等，可以保證變壓器的安全穩(wěn)定運行[2]。

其次，智能高壓開關(guān)設(shè)備。它是通過GIS廠家來完成智能控制柜內(nèi)部各個智能組件的組裝的，進而完成廠內(nèi)的接線工作，并進行調(diào)試，而智能控制柜和本體的一體化運輸和吊裝可以減少現(xiàn)場接線和聯(lián)調(diào)工作，使建設(shè)的工期縮短，從而帶動起建設(shè)效率的提高。

2.4總平面的相關(guān)布置

它的布置原則是盡可能的減少變電站建設(shè)用地，第一，主接線的優(yōu)化工作。它的優(yōu)化是采用集成度較高的設(shè)備，實現(xiàn)變電站內(nèi)部設(shè)備的合理配置。主接線中還需要對變電站本期和未來所上規(guī)模的界限進行明確，并依據(jù)建設(shè)的實際提高建設(shè)各個模塊化思想的透明度。第二，對站址條件的利用。可以對變電站區(qū)域內(nèi)的環(huán)境和道路進行合理利用，縮短變電站的縱向尺寸和橫向尺寸，把圍墻建設(shè)所占的面積降為最小。第三，二次設(shè)備的集成應用。對于戶外變電站來說，可以對配電裝置周圍的空余場地進行利用，合理配置預制艙式二次組合設(shè)備，實現(xiàn)整艙的配送和吊裝等工作。這樣就可以改變原有的二次屏柜現(xiàn)場的安裝、接線以及調(diào)試模式，使設(shè)備的運行環(huán)境得到改善，也就減少了潛在因素對設(shè)備的影響；而戶內(nèi)的變電站建設(shè)可以采用模塊化的二次組合設(shè)備，并且各個模塊的功能有明確區(qū)分，減少現(xiàn)場接線工作，使其建設(shè)效率得到確保。第四，對全站的功能用房進行整合，在對變電站進行設(shè)計時可以融入模塊化設(shè)計思想，遵守無人值守變電站標準把變電站房間設(shè)置數(shù)量和項目予以標準化管理。整個變電站只設(shè)置安全工具房間、資料房間、泵房，這樣就達到了房間的優(yōu)化配置。

2.5配電裝置的型號確定以及具體布置

在模塊化建設(shè)的設(shè)計要求下，對于各種設(shè)備的選型都要按照工廠預制現(xiàn)場裝配的理念進行設(shè)計，對于一次設(shè)備來說，它的本體可以增加智能組件來實現(xiàn)智能化，而智能組件則是統(tǒng)一由一次設(shè)備的廠家在現(xiàn)場完成集成處理；對于電氣裝置的具體布置來說，可以采用“單元”布置的形式，分為各個區(qū)域就近進行布置，達到二次接線的實際要求[3]。此外，對于電纜的鋪設(shè)，可以采用成品電纜槽盒，這可以使其土建施工更為快速和簡單，而電纜溝則可以采用成品復合溝蓋板和裝配式電纜溝，以盡可能的減少現(xiàn)場澆筑的時間和工作量。

3 結(jié)論

隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，智能變電站建設(shè)取得了顯著成就?；诋斍靶畔⒒囊?，實行模塊化的智能變電站建設(shè)可以改變傳統(tǒng)站中的設(shè)備選擇、電氣布局以及施工模式等，使其資源消耗降低，運行可靠性增強，滿足現(xiàn)代電力需求。

[1]宋麗娜.模塊化在智能變電站的應用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（1）：156-156.

[2]李偉.一種模塊化結(jié)構(gòu)的智能變電站培訓系統(tǒng)[J].通信電源技術(shù)，2015，32（6）：250-251.

[3]耿芳，王笑一.智能變電站模塊化設(shè)計研究[J].天津電力技術(shù)，2015（4）：53-57.

TM6

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1674-6708（2016）171-0229-02

湯少彥，國網(wǎng)寧德供電公司。