110kV標(biāo)準(zhǔn)配送式變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)探析

段欣陽　安珊珊

摘要：標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站不但基于最新的技術(shù)，而且具有操作智能化、安全可靠性高、經(jīng)濟(jì)環(huán)保性好、低碳高效等特點(diǎn)。110kV標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站是國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)新一代智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，已成為近年來的研究和建設(shè)熱點(diǎn)。文章結(jié)合某110kV變電站工程設(shè)計(jì)實(shí)例，詳述二次設(shè)計(jì)中的“二次設(shè)備布置及預(yù)制式組合二次設(shè)備艙、二次設(shè)備前接線技術(shù)、預(yù)制電纜及光纜、信息一體化及高級(jí)應(yīng)用”等二次系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，為后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)配送式工程設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)配送式；變電站；二次系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1引言

為集成應(yīng)用新技術(shù)、 深化標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)；適應(yīng)“大運(yùn)行”、“大檢修” 要求；提高智能變電站建設(shè)效率；全面提高電網(wǎng)建設(shè)能力。國(guó)網(wǎng)公司2013年決定繼續(xù)選取部分110kV～500kV變電站作為第二批配送式變電站試點(diǎn)。某110kV變電站作為第二批試點(diǎn)工程，于2014年2月開工建設(shè)，2014年9月竣工投產(chǎn)。結(jié)合工程特點(diǎn)，總結(jié)配送式變電站設(shè)計(jì)中關(guān)鍵二次技術(shù)要點(diǎn)。

2標(biāo)準(zhǔn)配送式變電站技術(shù)特點(diǎn)

配送式變電站遵循“安全性、適用性、通用性、經(jīng)濟(jì)性”協(xié)調(diào)統(tǒng)一原則 ，實(shí)現(xiàn)安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)約環(huán)保、節(jié)地節(jié)資。概括為“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化加工、裝配式建設(shè)”。

（1）標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

應(yīng)用通用設(shè)計(jì)、通用設(shè)備。一次設(shè)備與二次設(shè)備、二次設(shè)備間采用標(biāo)準(zhǔn)化連接，實(shí)現(xiàn)二次接線“即插即用”。支撐“大運(yùn)行、大檢修”，實(shí)現(xiàn)信息統(tǒng)一采集、綜合分析、智能報(bào)警、按需傳送。實(shí)現(xiàn)順序控制等高級(jí)應(yīng)用功能模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、定制化。

（2）工廠化加工

建、構(gòu)筑物主要構(gòu)件，采用工廠預(yù)制結(jié)構(gòu)型式。保護(hù)、通信、監(jiān)控等二次設(shè)備，按電氣功能單元采用“預(yù)制艙式組合二次設(shè)備”。一、二次集成設(shè)備最大程度實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)規(guī)模生產(chǎn)、集成調(diào)試。

（3）裝配式建設(shè)

建、構(gòu)筑物采用裝配式結(jié)構(gòu)，減少現(xiàn)場(chǎng)“濕作業(yè)”，實(shí)現(xiàn)環(huán)保施工，提高施工效率。采用通用設(shè)備基礎(chǔ)，統(tǒng)一基礎(chǔ)尺寸，采用標(biāo)準(zhǔn)化定型鋼模澆制混凝土，提高工藝水平。推進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械化施工，減少勞動(dòng)力投入，降低現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)，提高工程質(zhì)量。

3二次設(shè)備布置及預(yù)制式組合二次設(shè)備艙

（1）二次設(shè)備布置

全站僅設(shè)置1面Ⅲ型預(yù)制式二次組合設(shè)備艙，放于配電裝置區(qū)，取消二次設(shè)備室。交直流一體化電源布置于10kV開關(guān)室內(nèi)，一體化電源模塊柜主要包括2個(gè)模塊：1組蓄電池+直流饋線柜+直流充電柜；交流進(jìn)線+分段柜。一體化生產(chǎn)、調(diào)試，整體運(yùn)輸，減少現(xiàn)場(chǎng)拼柜及柜間布線調(diào)試時(shí)間。智能終端合并單元一體化裝置安裝于預(yù)制式智能控制柜內(nèi)，在廠內(nèi)安裝調(diào)試后配送至變電站。

（2）預(yù)制式組合二次設(shè)備艙

艙體尺寸12200×2800×3133mm（長(zhǎng)×寬×高），保護(hù)測(cè)控裝置屏柜尺寸統(tǒng)一為2260×600×600mm（高×深×寬），服務(wù)器柜尺寸統(tǒng)一為2260×900×600mm（高×深×寬），為增加艙內(nèi)屏柜數(shù)量，預(yù)制艙采用“前接線前顯示”二次裝置，屏柜雙列布置。

艙內(nèi)二次設(shè)備按照功能分為站控層設(shè)備模塊、間隔層設(shè)備模塊、通信設(shè)備模塊。預(yù)制艙內(nèi)二次組合設(shè)備，含消防、通風(fēng)、照明等附屬設(shè)施均在工廠內(nèi)規(guī)模生產(chǎn)、集成調(diào)試、模塊化配送，實(shí)現(xiàn)二次接線“即插即用”，有效減少現(xiàn)場(chǎng)安裝、接線、調(diào)試工作，提高建設(shè)質(zhì)量、效率。

4 二次設(shè)備前接線技術(shù)

（1）保護(hù)、測(cè)控裝置“筆記本式”前接線方案

在保持現(xiàn)有裝置硬件結(jié)構(gòu)基本不變的情況下，保留操作顯示面板，面板和裝置插箱一體，顯示面板的一側(cè)和插箱面板通過鉸鏈相連。正常工作時(shí)，顯示屏遮擋住插箱內(nèi)部的端子接線、連接器、板卡等；操作顯示屏?xí)r，只需要打開屏柜門。前接線示意圖如圖4-1所示。此方案對(duì)現(xiàn)有裝置硬件結(jié)構(gòu)改動(dòng)量小，同時(shí)可滿足施工、運(yùn)行使用需求。但設(shè)計(jì)中要注意面板電源供電可靠性及電磁干擾問題，目前主要設(shè)備廠家均已解決干擾問題。

（2）電源模塊 “熱插拔式”前接線方案

交直流監(jiān)控裝置、絕緣監(jiān)測(cè)裝置本身采用插件式安裝，所有的插件板均可獨(dú)立的從裝置中抽出，可將原裝置旋轉(zhuǎn)180°，使接線端子朝向屏前方，液晶顯示面板可與上述保護(hù)、測(cè)控裝置類似前置布置。

整流模塊、DC/DC變換器、UPS電源模塊采用的多個(gè)模塊組合設(shè)計(jì)，模塊本身是熱插拔設(shè)計(jì)，無需改為前接線即可方便安裝和檢修。

其他元件包括開關(guān)信號(hào)采集模塊、開關(guān)遙控控制模塊、蓄電池巡檢模塊、輔助電源模塊和繼電器裝置等。這些元件本身不帶顯示面板，實(shí)現(xiàn)前接線方式非常方便。

5預(yù)制電纜及光纜

慈云變110kV及主變一次設(shè)備至智能控制柜間電纜使用預(yù)制航空插頭，實(shí)現(xiàn)二次標(biāo)準(zhǔn)接口。預(yù)制電纜采用圓形高密度航空插頭，體積小，密度高，單端預(yù)制。

戶外預(yù)制光纜與艙內(nèi)裝置連接方案采用光纖集中接口柜+艙內(nèi)尾纜方案，艙間長(zhǎng)光纜統(tǒng)一采用4、8、16、24芯，雙端預(yù)制；艙內(nèi)尾纜由廠家連接后連同二次設(shè)備艙整體配送。

6信息一體化及高級(jí)應(yīng)用

站內(nèi)信息內(nèi)容應(yīng)規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化，采集采取統(tǒng)一命名格式，實(shí)現(xiàn)信息分類展示。本站高級(jí)應(yīng)用功能由站控層設(shè)備集成實(shí)現(xiàn)，主要的功能有順序控制、智能告警及分析決策、事故信息綜合分析輔助決策、支撐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與優(yōu)化控制、源端維護(hù)等功能。

參考文獻(xiàn)

[1]高美金，傅旭華.標(biāo)準(zhǔn)配送式變電站的特點(diǎn)與建設(shè)[J].浙江電力，2014（03）.

[2]盛曉云.標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站建設(shè)實(shí)踐[J].通訊世界，2014（1）.

[3]劉繼彥，宋燕霞，辛欣.標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站預(yù)制電纜“即插即用”實(shí)現(xiàn)方案及敷設(shè)方式研究[J].電氣應(yīng)用，2015（03）.

[4]馮君岐.標(biāo)準(zhǔn)配送式變電站預(yù)制艙設(shè)計(jì)探討[J].商品與質(zhì)量：房地產(chǎn)研究，2014（04）.