樣板的風采
——探訪220千伏鄢陵智能化變電站

_凌 瑋 李佳宇

“鄢陵野色平于掌，也有江南此景無。”被譽為“花都”的許昌市鄢陵縣，自盛唐時起就是我國“南花北移、北花南遷”匯集之地。如今，一座匯集技術先進、環境友好、資源節約等特點于一身的智能電網河南樣板工程——220千伏鄢陵智能化變電站就坐落在這片美麗的花海中。

8月底，我們跟隨設計項目經理楊珂走進該站，探索并體驗智能化變電站的魅力。

“隱形”的電子式互感器

走進變電站大門，第一感覺就是變電站布置緊湊、構支架層次簡潔。慢慢步入220千伏設備區，筆者發現設備支架減少了，互感器的設備支架不見了。那么，變電站必備的互感器究竟在哪里？又是如何安裝的呢？

楊珂向我們介紹，鄢陵變電站采用磁光玻璃原理的電子式互感器，取代了傳統的電磁式互感器。從性能上看，這種互感器可直接提供數字化輸出，無開路和短路危險；從傳感機理上看，避免了磁飽和現象，測量精度高，動態范圍大，頻率響應寬；從結構上看，絕緣結構簡單，體積小，重量輕，不含油或六氟化硫氣體，不存在易燃、易爆等危險，屬于環境友好型的新一代產品。

考慮到電子式互感器絕緣簡單、體積小、重量輕的特點，鄢陵變電站在設計上大膽創新，采用電子式互感器與隔離開關共支架組合安裝，這就使得筆者進站后竟沒看到互感器。這樣的安裝方式也使220千伏配電區域縱向布置尺寸減少3到4米，110千伏配電區域縱向布置尺寸減少2到3米。再結合全站構支架優化和總平面布置優化，與220千伏變電站通用設計方案相比，共減少占地面積6.2畝，節約土地資源約23%，社會經濟效益明顯。

“通俗地講，這就相當于完成了從傳統彩色電視機到高清數字電視機的跨越。隨著電子式互感器產品的逐漸成熟，在電網大面積應用后，社會效益和經濟效益將會更加顯著。”楊珂說。

優化、環保的裝置

傳統變電站采用由金屬材料制成的控制電纜傳輸電流電壓、控制告警等信號，采用金屬角鋼支架敷設。一個常規220千伏變電站的電纜用量通常在50千米左右，角鋼支架用量約5到6噸。鄢陵變電站基于數字化和網絡化傳輸方式，主要采用多模光纖光纜取代控制電纜，這就使得控制電纜用量銳減，僅為3.5千米，光纜用量13.5千米，節省了金屬材料，降低了工程投資。

同時，在電纜敷設時，該站采用了新型復合材料的電纜支架，可根據線纜數量靈活設置支架層數及高度，較之傳統變電站多采用鋼材來講，既減少了貴金屬使用量，也便于施工安裝和檢修。這種新型復合材料是從隨處可取的黃沙中提取制成的，實現了綠色環保。

走進鄢陵變電站的二次設備室，筆者第一感覺是房間“縮水”了，里面排列的各種二次屏柜僅40余面。再仔細一看，原來是測控裝置和保護裝置合二為一了。每面屏柜直接對應著一個或兩個電氣間隔，從按功能組屏轉變為按間隔組屏，運行維護更簡捷，也更方便。

圖：安裝電容器組

據楊珂介紹，傳統的220千伏變電站一般設置測控屏柜、保護屏柜、計量屏柜等共100余面。鄢陵變電站通過采用新型智能裝置和布置優化、房間合并，共設置二次屏柜66面，數量較常規工程減少近40%，全站建筑面積與通用設計相比，減少了350余平方米。

便捷的智能化操作

環視鄢陵變電站全站，筆者發現它沒有傳統變電站寬敞明亮的主控制室，僅在大門邊有一座小巧的警衛傳達室。那么，該站的設備操作又是如何進行的呢？原來，鄢陵變電站作為花都500千伏變電站的無人值班子站，受控于花都變集控中心，操作隊設置在距離該站3公里遠的梅鄉110千伏變電站。“只要將站內主要數據上傳至500千伏花都集控站，就能使我們在幾公里外看得到、聽得到、摸得到，真正實現了無人值班。”鄢陵變電站副站長宋庭會自豪地說。

宋庭會指著面前的變電站信息一體化平臺向我們介紹：鄢陵變電站在全省首次實現了站控端一鍵式順序控制操作、智能告警及分析決策、小電流接地選線、設備可視化等高級應用功能。比如主變壓器的投退，在傳統運行方式下，全套操作下來大約在半個小時以上，而采用一鍵式操作，一個指令下達到操作完成，總共耗時3分57秒。從半個多小時到3分多鐘，效率提高了近10倍。這種全新的操作運行模式，得益于智能化變電站全站信息的數字化、網絡化、標準化，得益于全站一體化信息平臺豐富準確的數據采集和強大的高級功能應用，它的深化應用必將引發運行模式變革，促進調控一體化的最終實現。

此外，鄢陵變電站還通過設置狀態監測系統，對站內主要設備的狀態監測數據進行后臺分析。同時，在線路上加裝6套舞動在線監測裝置和5套圖像視頻在線監測裝置，將線路在線監測單元信息傳輸至鄢陵變電站內，并預留接口接入規劃中的河南省輸變電狀態監測系統，為最終實現狀態檢修奠定了技術基礎。

參觀完鄢陵智能化變電站，留給我們的不僅僅是親身感受先進技術、精良裝備的興奮與難忘，更是對智能電網探索者和踐行者的欽佩與期望。智能電網建設河南樣板已定，今后智能化變電站的設計優化、設備功能集成、建設管理模式將會怎樣，智能變電站的運維模式、人員培訓等措施該如何制定，或許是我們下一步需要深入思考的問題。