關于智能變電站設計中的問題及解決方法探析

【摘?要】我國經(jīng)濟高速發(fā)展的同時，人們的收入和經(jīng)濟水平也在逐步的提高，家電下鄉(xiāng)政策的推出，更是讓人民群眾的家用電器設備不斷的增多，對于電力資源的需求量也在不斷地增加，同時對供電質(zhì)量的要求也不斷的增高。智能變電站作為電力運行的核心環(huán)節(jié)，想要保證電力輸送的穩(wěn)定和高質(zhì)，就必須做好變電站的設計工作。本文針對智能變電站設計中的問題以及改進措施展開探究，希望能夠?qū)χ悄茏冸娬驹O計的工作人員提供參考意見。

【關鍵詞】智能變電站;設計;問題;改進措施

對于電力系統(tǒng)而言，在其運行中若想確保電壓分配、轉(zhuǎn)換功能等均可呈正常使用，則需經(jīng)由變電站予以轉(zhuǎn)換，方可實現(xiàn)。在整體電網(wǎng)中，智能變電站作為其中心端，需進行不同級別電網(wǎng)的連接，以更好實現(xiàn)電流調(diào)控，并對電能分流予以精心處理[1]。而且，智能變電站是否穩(wěn)定或是可靠，對于電力系統(tǒng)整體安全性亦有著最為直接的影響，并對供電系統(tǒng)低壓、高壓轉(zhuǎn)換有著良好控制作用，可有效減少電能損耗。智能變電站在我國有著較為廣泛的分布，能夠滿足大面積用戶的供電需求，所以在進行智能變電站設計的過程中，要結(jié)合實際情況，對變電站設計問題進行綜合分析，盡可能地保證設計內(nèi)容的實用性和靈活性，并有效控制智能變電站的設計成本，處理好變電站內(nèi)部可能出現(xiàn)的問題，才能夠為我國的廣大居民用戶輸送穩(wěn)定安全的電力資源。

一、智能變電站的優(yōu)勢

（一）系統(tǒng)分層分布

對于智能化變電站而言，其系統(tǒng)所采用設計模式為分層設計，即通過不同的層級予以相應工作的具體展開。其中過程層即對電流互感器、間隔開關等予以負責，并在設備正常工作中，進行相應參數(shù)的采集;間隔層所承載的則為設備監(jiān)測、保護功能，可對一次間隔數(shù)據(jù)進行引用，并實施遠程輸入、輸出等，同時兼具通訊數(shù)據(jù)記錄、控制器故障探尋等功用。而間隔層的設置，有效加強了斷路器控制的精準度，并對不同設備展開監(jiān)測的工作，詳細記錄數(shù)據(jù)信息。

（二）網(wǎng)絡化信息交互

對于智能變電站而言，其是憑借數(shù)字化電子互感器對相應的控制工作進行完善的，區(qū)別于傳統(tǒng)電磁互感器，其可使設備網(wǎng)絡信息實現(xiàn)交互，從而使設備間重復接口問題可得以有效規(guī)避。通過對信息資源共享的實現(xiàn)，確保智能變電站模塊化。

（三）操作設備智能化

智能變電站設計建設過程中，應用了大量的計算機和微電子技術(shù)，在進行回路的執(zhí)行單元設計時，也通過對上述技術(shù)的應用，替代了傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)開關，實現(xiàn)了以軟件來控制接口裝置和短路系統(tǒng)控制單元。控制保護命令通過光纖來進行傳播，更進一步提高了不同控制軟件和互感器配合的精準度。

二、設計問題與改進

（一）母差保護接線設計問題及改進措施

對于智能變電站的具體設計工作，母差保護裝置在設計時，多予以以太網(wǎng)DSP插件、Power Pc板等配備，據(jù)此進行故障分析，并行針對性規(guī)避。但跳閘命令執(zhí)行的相關采集工作卻是經(jīng)由智能終端、合并單元等所予以實現(xiàn)的[2-3]。既往所用傳統(tǒng)變電站，對于母線保護跳閘方式的相關設計，多是由輸出斷路器跳閘觸點與相應斷電器連接，進而實現(xiàn)操作回路構(gòu)成。在相應的建設及使用過程中，母線保護功能的實現(xiàn)，是合并單元、sv網(wǎng)等相連接而成，每一個間隔都會用到兩根光纖負責收和發(fā)。而低壓側(cè)母線的使用會連接較多的元件，在保護屏內(nèi)和大量的尾纖相接通，這些線纜會占據(jù)智能變電站的大部分面積。在智能變電站中應用直接跳閘和采樣的方式后，保護裝置會因為以太網(wǎng)接口數(shù)量太多，出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。所以想要有效改進這一問題，則要將連接低壓側(cè)母線原件的數(shù)量降低，并檢查在母線的保護屏內(nèi)部所介入的尾纖數(shù)量，從而有效降低發(fā)熱問題的發(fā)生。

（二）防火設計問題和改進措施

在對正常變電站進行防火設計工作時，首先要對周邊的環(huán)境進行綜合的考慮，設計的過程中要結(jié)合建筑和設備等情況，保證設計工作的科學合理性，并處理好安全距離的控制工作，同時也要嚴格遵守國家相應防火規(guī)范要求進行設計。而在設計過程中，也要提前制定相應的預防措施，對于智能變電站附近居民的不安全活動展開有效的管理[4]。例如通過在智能變電站的外墻附近，在六米的范圍內(nèi)加設油浸變壓器設置，同時還可以通過增加外墻的設備高度，并對智能變電站外墻兩側(cè)的范圍開展防護措施，從而防止安全事故的出現(xiàn);除此之外，還可以通過加設監(jiān)控設施和防火監(jiān)控裝置，保證在遭遇火災的情況下，也能夠快速的做出反應，避免不必要的損失出現(xiàn)。

防火設計問題的改進措施，在智能變電站的運行過程中，電纜會不斷輸送較大的電流，這些電流會帶來較強的熱量，而經(jīng)由相應的科學處理，可對火災事故的發(fā)生進行有效規(guī)避。所采取具體防護措施主要為，將電纜以金屬線進行核心制作，借此減少電流輸送過程中所產(chǎn)生的熱量。在行以遠距離電能輸送的過程中，可以通過電容器來對電流控制，一旦電流超出電容器的控制范圍，電容器會自動進行斷電處理，以此來有效避免安全事故的發(fā)生。

（三）電磁輻射和噪音的設計問題與解決方法

在對智能變電站噪音設計的過程中，一定要進行綜合考慮，這是由于變電站運行所產(chǎn)生的噪音會嚴重影響附近居民的正常休息。所以在智能變電站施工建設之前，要進行實地考察，不僅要滿足人們對于電能的需求，還要重視噪音對附近居民生活的影響，盡可能地將智能變電站建設在遠離居民生活的區(qū)域。除此之外，還需要通過相應的措施和技術(shù)對噪音進行減噪工作。例如隔音窗、隔音墻等設施的建立，而相應的設備也要分開擺放。

在智能變電站電磁輻射設計過程中，由于變電站內(nèi)部輸電的電壓極高，很容易在電能輸送時產(chǎn)生電磁輻射現(xiàn)象，雖然變電站內(nèi)部的電流都是交流電，形成的電磁輻射對于人的危害較小，但電磁輻射的離子還是會對生態(tài)環(huán)境造成較大的影響。對于這一問題，可以通過建立相應的電磁輻射檢測儀，一旦輻射超過額定范圍就自動報警;同時還可以通過對變電站周圍的植被生長速度進行判斷，這是由于電磁輻射會影響土壤和植被的生長，所以要盡可能地將智能變電站建立在荒地或?qū)Νh(huán)境影響程度較低的地區(qū)，以此來減輕或規(guī)避電磁輻射危害。

總結(jié)：

智能變電站為順應時代發(fā)展趨勢而建設，其以經(jīng)由數(shù)字化電子互感器對變電站相關工作進行有效完善的，區(qū)別于傳統(tǒng)電磁互感器，其可使設備網(wǎng)絡信息實現(xiàn)交互功能，從而使設備間重復接口的問題得以有效規(guī)避，信息資源可實現(xiàn)共享，且對于智能變電站模塊化可予以確保。隨著社會的飛速發(fā)展，對于電力資源的需求量不斷擴大，智能變電站的設計能夠有效滿足人們對于電力資源的需求，但在智能變電站的設計過程中，也存在著較多的問題，需要我們不斷地去優(yōu)化和完善，才能保證變電站設計的科學性和合理性，為人們的正常生活和社會輸送安全穩(wěn)定的電力資源。

參考文獻：

[1]秦光輝，劉偉，姚鑫. 淺談110kV智能變電站設計及其可靠性分析[J]. 中國設備工程，2021，（08）：133-135.

[2]房嶺鋒. 基于三維模塊化設計下的智能變電站設計[J]. 電力與能源，2020，41（04）：452-454.

[3]張頔，張志鵬，蘇紅紅，等. 基于就地化保護的智能變電站設計方案研究[J]. 電力勘測設計，2019，（11）：34-40.

[4]李爭. 220kV裝配式智能變電站設計、安裝、調(diào)試技術(shù)研究與應用[D].東南大學，2019.

作者簡介：

黃拉，1984年6月出生，女，漢，籍貫：湖南郴州，職稱：工程師，研究方向：電氣設計。