一、二次設備接口標準化研究

摘要：智能化變電站過程層智能組件、間隔層保護、測控裝置的就地布置，拉近了一、二次設備距離，可整合一、二次機構原重疊配置的回路接線及設備。本專題分析當前智能化變電站變壓器、斷路器、隔離開關機構的二次接線，實現簡化接線、標準接口的目的。

關鍵詞：智能變電站；二次設備；標準化

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 14-0142-02

一、概述

智能化變電站過程層智能組件、間隔層保護、測控裝置的就地布置，節省了大量的光纜、電纜敷設，有助于一次設備智能化。未來的一次設備，集成本間隔所需的智能二次設備，形成好比汽車一樣的既帶機械部分，又帶電子控制部分，整體可移動，適應性廣的趨勢。當前，通用做法是智能終端與一次設備采用電纜連接，與保護、測控等二次設備采用光纖通過網絡進行信息交互。合并單元與電子式互感器采集器單元采用光纖連接，與保護、測控等二次設備采用光纖通過網絡進行信息交互。這種一次設備的就地智能化監控、信息網絡化傳輸的模式，與傳統的二次接線有著革命性的變化。

二、變壓器二次接線簡化

（一）簡化方法

變壓器二次線相關的本體設備有套管電流互感器、非電量繼電器、各類傳感器等，變壓器需操控的設備有風機、有載開關、濾油機等，本體廠家一般配置有本體端子箱、有載開關控制箱、風冷控制箱、濾油機控制箱、用于本體設備的接線。常規變壓器上的附件是站內設備最多的，簡化的最高級別是簡化或取消某種附件，其次才是針對二次線的簡化。

（二）套管電流互感器簡化配置

常規變電站，主變高壓側、中壓側套管配置多組電流互感器。本站作為智能化變電站，主變高、中壓側斷路器處互感器配置的合并單元可提供多路輸出，可同時滿足保護、錄波、測量、計量的需要，所以主變高、中壓側的電流互感器繞組配置可簡化，僅在高壓側套管保留兩只電流互感器（過流調壓閉鎖、繞組測溫用），其余取消。

高壓側和中壓側中性點、間隙處配有常規互感器，經智能控制柜后直接引到高中壓側對應的合并單元。

（三）取消風冷系統

變壓器一直朝著低損耗、低噪音、運行維護量少的方向發展，當前220kV變壓器的冷卻方式主要采用自然油循環自冷（全自冷ONAN）和自然油循環風冷（67%/100% ONAN/ONAF）。

風機冷卻系統由于其控制回路存在繁雜、風機故障隱患大等特點，對二次專業而言能將其取消遠勝過任何型式的簡化。目前國網的典型設計180MVA的變壓器均是采用全自冷，故本站180MVA選用變壓器為自冷方式，因無風冷系統的相關二次回路接線，運行維護量少，可靠性高。

（四）真空有載調壓開關及其回路簡化

1.真空有載調壓開關

隨著電子信息技術、真空技術的不斷發展，真空管以其無以倫比的優越性在電力行業逐步得到應用。目前真空有載調壓開關在220kV變電站的變壓器得到大量應用。故推薦本站選用真空有載調壓開關。采用真空有載調壓開關后，取消了濾油機，回路大大簡化。

2.有載調壓開關回路簡化

有載調壓開關配有獨立的二次機構箱，與外部相連的回路包括：電源、過流閉鎖調壓回路、遙調回路、遙信。電源、遙調回路、遙信回路直接由主變智能控制柜引接，交直流分開兩根電纜即可。

（五）測溫回路簡化

油溫是衡量變壓器運行狀況的一個重要參數。220kV主變壓器均配備有油溫測量裝置，常規在油箱頂部設有兩個油溫測量監測點，同時還配備一個繞組模擬溫度測量裝置。油溫測量裝置一般有溫度傳感器、溫度指示儀表、溫度變送器等設備組成，溫度指示儀表在變壓器本體上便于觀測，溫度變量由傳感器經變送器遠傳至后臺監視。

采用轉化為4-20mA電流進行遠距離傳輸時，不受噪聲干擾，無壓降影響，故常規220kV站大都選用這種方式。但將鉑電阻Pt100轉換為4-20mA電流信號遠傳，一般需配置24V有源溫度變送器和電源變換器（AC 220V/AC 24V），回路接線復雜、轉換環節多。智能化變電站本體智能終端就地布置后，與變壓器本體溫度傳感器距離短（一般為10～30米），所連接用的電纜采用穿管敷設，受外界干擾小。只需將鉑電阻輸出的三根線接入裝置即可，接線簡單。無需考慮外供電源和電源轉換環節問題，精度又能滿足要求，回路大大簡化，建議本站采用。

（六）取消本體端子箱

總結上文，變壓器二次接線可做如下簡化：

1.本站變壓器高中壓側套管的電流互感器大部分取消，中性點套管的干式互感器又是直接接入本體智能控制柜，互感器接線相應減少。

2.油溫采用鉑電阻輸出的信號接進智能終端，無需考慮溫度轉換裝置，也無需溫度變送器的電源轉換回路接線。

3.本站采用全自冷的主變壓器，溫度變送器無需考慮風冷啟動回路。