智能变电站模块化建设的思考

汤少彦

国网宁德供电公司，福建宁德 352100

智能变电站模块化建设的思考

汤少彦

国网宁德供电公司，福建宁德 352100

在当前经济发展态势下，电力企业的能源供应更加注重高效化和节能化，在遵循可持续发展战略的方针要求下来满足日益增长的供电需求，这就为智能变电站的发展创造了良好机遇。相对传统变电站来说，智能变电站的一个明显特点就是智能化运行，对于模块化建设属于是新时期技术发展的一个方向，可以使变电站建设更为集约化和节能化，使其建设工期大大缩短，本文就对智能变电站的模块化建设相关内容进行了分析。

智能变电站；模块化；建设

在变电站建设中，采用模块化的思维进行建设指导，是符合时代发展趋势的。从实质来看，模块化变电站采用的是装配结构模式，以工厂预制生产和现场安装两部分为主进行建设，这种新的建设方式可以使变电站的建设场地面积进一步缩小，同时也会使建设的施工工期缩短，使其施工效率得到保障，可以使变电站在短期内尽快投入使用，各项功能模块分布合理，为供电服务提供安全保障。

1 智能变电站的模块化描述

智能变电站是随着科学技术的广泛普及而出现的一种新型变电站形式，具有自动化和信息化的特点。对于它的模块化来说，属于是变电站建设的一种新型模式，是时代发展的产物，它的模块化建设主要涉及到的以下几个方面，即主变压器、高压开关、中压开关、中压配套设备和综合自动化等等，这几个部分之间相互作用相互联系，共同构成智能化变电站。下面对各个部分进行简要阐述。

第一，主变压器。它是通过拔插的方式，和高压进线电缆接头相互连接，在全封闭和多股电缆母线桥架，来实现和中压出线的相互连接。

第二，高压开关。它是在进出线部位选择拔插的具体方式，在气体绝缘封闭方式的利用下，来实现和组合电器的相互连接。

第三，中压开关。它是选择一体化的预装性质的组合电器。

第四，中压配套设备。这一设备中，它的结构构成主要是以消弧线圈、接地变压器以及无功补偿装置为主的[1]。

第五，综合自动化。它属于是选择一体化预装式的控制室。

在实际的变电站建设中，这五个功能模块都是需要在事前进行调试的，在开始安装操作时，依次选择的是一次电缆、连接变压器、开关和配套设备、综合自动化选择通讯线路、电缆连接，在各个部分连接完成之后，最后开始进行整体上的调试工作，对各个功能组成进行性能的测试，以确保智能变电站模块化建设的顺利进行。

2 电气一次模块化建设的基本方案

2.1模块建设的施工工艺

在智能变电站的模块化设计工作中，对于各个环节的施工工艺和施工方法确定需要做好实现的调查和研究工作，确保方案具有很好的可执行性。对于电缆环节的施工，电缆敷设处理可以选用成品电缆槽盒为主，这对施工效率提升是有重要促进作用的。电缆沟要采用成品复合沟盖板和装配式电缆沟，这样可以大大缩减现场浇筑的施工工作量和实践，在使用隐藏式电缆沟系统下，可以确保其安全性和便利性，整个变电站内没有明显的露沟、盖板，外观整齐简洁，更具有工业化的特点。

2.2二次设备的集成形式

按照间隔和功能划分，可以将二次设备集成形式分为以下几种；即单间隔相近功能集成、单功能跨间隔集成、单间隔多功能集成、多功能跨间隔集成以及单间隔跨层多功能集成。这些不同的集成形式可以以较少的设备投入完成较多的功能作用，从而使其效益增加，第一，可以减少二次设备以及屏位数量，减少变电站的占地面积和交换机数量，从而使网络结构得到简化，提高了它的运行可靠性；第二，变电站的整体结构设置更为简单紧凑，其运行可靠性得到保障，能够实现从全站角度的整体协调管理和控制；第三，对装置间的接线起到简化作用，可以节省其他不必要环节的电缆线应用；第四，可以实现资源之间的相互共享，这种共享性可以进一步节省软件和硬件资源以及变电站的总体造价成本，使其所产生的一系列成本控制在合理范围内。

2.3关键设备的确定

对于电气设备的确定主要是在遵循通用设计应用目录的原则下，采用高度较为集中的一次设备和二次设备为主。

首先，智能变压器。它属于是智能组件和变压器的综合，每一台的220kV主变压器最好设置一面智能控制柜，把主变智能组件进行合理布置；而110kV主变压器则可以结合本体设备来取消智能控制柜，实现和本体端子箱的集成。此外，变压器本体智能终端集成最热点温度预测、发热老化评估和预测、油中气体溶解的温度、分接开关触头磨损以及使用寿命的评估等等，可以保证变压器的安全稳定运行[2]。

其次，智能高压开关设备。它是通过GIS厂家来完成智能控制柜内部各个智能组件的组装的，进而完成厂内的接线工作，并进行调试，而智能控制柜和本体的一体化运输和吊装可以减少现场接线和联调工作，使建设的工期缩短，从而带动起建设效率的提高。

2.4总平面的相关布置

它的布置原则是尽可能的减少变电站建设用地，第一，主接线的优化工作。它的优化是采用集成度较高的设备，实现变电站内部设备的合理配置。主接线中还需要对变电站本期和未来所上规模的界限进行明确，并依据建设的实际提高建设各个模块化思想的透明度。第二，对站址条件的利用。可以对变电站区域内的环境和道路进行合理利用，缩短变电站的纵向尺寸和横向尺寸，把围墙建设所占的面积降为最小。第三，二次设备的集成应用。对于户外变电站来说，可以对配电装置周围的空余场地进行利用，合理配置预制舱式二次组合设备，实现整舱的配送和吊装等工作。这样就可以改变原有的二次屏柜现场的安装、接线以及调试模式，使设备的运行环境得到改善，也就减少了潜在因素对设备的影响；而户内的变电站建设可以采用模块化的二次组合设备，并且各个模块的功能有明确区分，减少现场接线工作，使其建设效率得到确保。第四，对全站的功能用房进行整合，在对变电站进行设计时可以融入模块化设计思想，遵守无人值守变电站标准把变电站房间设置数量和项目予以标准化管理。整个变电站只设置安全工具房间、资料房间、泵房，这样就达到了房间的优化配置。

2.5配电装置的型号确定以及具体布置

在模块化建设的设计要求下，对于各种设备的选型都要按照工厂预制现场装配的理念进行设计，对于一次设备来说，它的本体可以增加智能组件来实现智能化，而智能组件则是统一由一次设备的厂家在现场完成集成处理；对于电气装置的具体布置来说，可以采用“单元”布置的形式，分为各个区域就近进行布置，达到二次接线的实际要求[3]。此外，对于电缆的铺设，可以采用成品电缆槽盒，这可以使其土建施工更为快速和简单，而电缆沟则可以采用成品复合沟盖板和装配式电缆沟，以尽可能的减少现场浇筑的时间和工作量。

3 结论

随着我国电力事业的不断发展，智能变电站建设取得了显著成就。基于当前信息化的要求，实行模块化的智能变电站建设可以改变传统站中的设备选择、电气布局以及施工模式等，使其资源消耗降低，运行可靠性增强，满足现代电力需求。

[1]宋丽娜.模块化在智能变电站的应用[J].电子技术与软件工程，2016（1）：156-156.

[2]李伟.一种模块化结构的智能变电站培训系统[J].通信电源技术，2015，32（6）：250-251.

[3]耿芳，王笑一.智能变电站模块化设计研究[J].天津电力技术，2015（4）：53-57.

TM6

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1674-6708（2016）171-0229-02

汤少彦，国网宁德供电公司。