35kV變電站的特點及應用發(fā)展戰(zhàn)略研究論述

聶淼

摘 要：隨著我國計算機和數(shù)字化技術的不斷發(fā)展，數(shù)字化的互感器技術和智能一次電氣設備技術在35 kV變電站的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，使變電站的自動化程度越來越高。變電站的自動化技術在我國得到了廣泛運用，但該技術仍存在一定的局限性，且電力系統(tǒng)的結構越來越復雜。因此，人們對變電站的運行管理提出了更高的要求。

關鍵詞：變電站；數(shù)字化技術；線損；地域因素

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.122

隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟的不斷發(fā)展和農(nóng)網(wǎng)改造工程的持續(xù)展開，35 kV變電站也逐漸應用到了農(nóng)網(wǎng)變電站的建設和改造中，尤其是箱式變電站得到了更加廣泛的運用。該變電站運用了先進的科學技術，具有較高的安全性和可靠性，且自動化程度非常高。

1 35 kV變電站的特點

35 kV變電站一般在偏遠山區(qū)比較常見，面向的是中、小型城鎮(zhèn)或農(nóng)村地區(qū)，因此，其規(guī)模比常見的變電站小。在偏遠山區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展比較落后，因此，在設計變電站時，為了實現(xiàn)經(jīng)濟價值的最大化，應在保證變電站能正常、安全運行的前提下，優(yōu)化變電站的配電系統(tǒng)，即最大限度地降低線損、優(yōu)化設計方案，從而節(jié)約變電站的運行成本。由于受到地域因素的影響，35 kV變電站設計水平一直較低，因此，其在實際工作中易發(fā)生各種故障，進而對變電站的正常運行造成不利影響。在此情況下，會大大增加變電站的運行成本。

2 智能化變電站的關鍵設備

2.1 電子式互感器

電子式互感器主要分為無源電子式互感器和有源電子式互感器。無源電子式互感器是利用Faraday磁光效應測定電流信號的，而被測的電壓信號是利用Pockels電光效應感應的，最后用光纖傳導被測的電流信號和電壓信號；有源電子式互感器是用低功率鐵芯線圈或Rogowski空芯線圈感應被測電流的，利用電阻、電感等電容分壓器感應被測電壓，最終利用遠端模塊將被測的信號轉變?yōu)閿?shù)字信號，并用通信光纖傳送。

2.2 智能化一次設備和網(wǎng)絡化二次設備

智能化一次設備是指智能開關設備，其屬于控制設備，除了具有正常的開關功能外，還具備電子設備、執(zhí)行器和傳感器等附加功能，且在檢測和診斷等方面具有一定的作用，可使開關控制更加便捷，實現(xiàn)自動化開關。網(wǎng)絡化二次設備是指在變電站內(nèi)部通信中運用的IEC 61850，其可使網(wǎng)絡通信技術充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，從而實現(xiàn)二次設備的信息共享。此外，它還具有功能操作靈活、互操作等優(yōu)點，且自動化程度非常高。

3 電氣設備的配置

3.1 互感器及合并單元

電子式電流互感器、電子式電壓互感器包括有源和無源兩種。與無源互感器相比，有源互感器的操作更加簡單、便捷，且具有較高的穩(wěn)定性，因此，其在變電站中得到了廣泛運用。在35 kV變電站的電氣設備中，進線部分、饋線部分一般選擇一對具有保護級和測量級的電子式電流互感器，而母聯(lián)部分常使用1個帶有保護級和測量級輸出的電子式電流互感器。合并單元負責將有源互感器采集到的線路上的電流、電壓信號經(jīng)光纖傳輸?shù)娇偩€中。一般在35 kV的兩段母線處均設置有1個合并單元，采集進線部分和出線部分的測量電流值同時采集單相線路的電壓值。

3.2 智能斷路器

在智能化變電站中，智能斷路器具有非常重要的作用。但就目前而言，我國變電站可選擇的智能開關設備并不多，一般使用國外廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品。35 kV變電站的智能開關設備一般選擇成套的智能化開關柜，并配置有智能控制裝置。該控制裝置可自動采集交流量和監(jiān)視斷路器的狀態(tài)，并可通過IEC61850標準和其他站的IED通信，大大提高了整個路線的安全性。此外，也可以選擇常規(guī)開關柜，但要在開關柜上安裝1個IEC61850標準的操作箱。該操作箱不僅具有保護功能，且自動化程度非常高，是測控一體化的裝置。

3.3 交換機

在35 kV變電站中的設計中，為了實現(xiàn)智能化，可在通信過程中以太網(wǎng)交換機為主要的網(wǎng)絡部件，這是因為過程層的通信環(huán)境一般比較惡劣，而選擇以太網(wǎng)交換機可應對惡劣的電磁環(huán)境，并可滿足GOOSE信息和采樣值的實時性要求。此外，它還比一般的交換機更加堅固，具有抗振動、抗腐蝕和抗電磁干擾的特點，可在惡劣的工業(yè)環(huán)境中運行，甚至可以安裝在標準的DIN導軌上，從而提升整體設備的可靠性。

4 結語

智能化變電站是變電站未來的發(fā)展趨勢，我國數(shù)字化技術、計算機技術的不斷發(fā)展為智能化變電站的建設奠定了技術基礎，但智能化變電站的建設依然需要一段較長的歷程。具體而言，可先改造以往的變電站，不斷提高其智能化水平，當智能化技術發(fā)展成熟時，再建立新的智能化變電站，從而實現(xiàn)變電站部分智能化向完全智能化的發(fā)展。

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〔編輯：張思楠〕