淺談變電站的演變過程

許征勝 （合肥供電公司，安徽 合肥 230022）

0 前 言

變電站是有高壓電源經過輸電線路輸送到一個地方，經過變壓器降壓，然后輸送到千家萬戶，供給用戶的電源，這一過程及這個地方稱之為變電站。我國最初的變電站是常規的變電站，變電站核心部件是選用的油斷路器。到了20世紀90年代初期演變成數字變電站，采用的是真空斷路器。現在變電站又在逐步的改造為智能變電站。

1 合肥市明光路變電站具體演變過程

1.1 概況

明光路變電站建設于20世紀70年代，是一個常規變電站，當時建的是35kV變電站，變電站采用戶外和戶內相結合的變電站，戶外設置的是35kV配電裝置，35kV斷路器選用的是少油斷路器。戶內設置的是10kV配電裝置，10kV斷路器選用的也是少油斷路器。此站采用常規的設備，二次設備中的繼電保護和自動裝置、遠動裝置等，采用電磁型或晶體管式。

1.2 優缺點分析

這個變電站設計的優點是設備全是肉眼能看到的設備，在運行過程中出現問題能及時發現，及時處理。

它的缺點是結構復雜、可靠性低，油斷路器體積大，占地面積大，對環境的污染嚴重，由于斷路器油易滲漏，操作過程中產生的電弧容易造成火災。主控室和繼電保護室占地面積大，變電站由于運行功能不強，一些重要的數據無法送到調度中心，變電站本身缺少自動控制的手段和調節手段，因此無法進行實時控制，不能安全、穩定運行。由于設備的可靠性能差，在用電高峰操作頻繁，所以損壞頻繁，需要長時間的檢修和維護，不利于提高運行管理水平和自動化水平。另外此變電站是有多數人分幾班倒的有人值守的變電站。

1.3 改造情況概述

明光路變電站在90年代末進行了全面改造，改造成數字變電站。首先進行了從35kV升壓為110kV變電站，因為此變電站地處市中心，占地面積受到限制，所以110kV配電裝置移置到戶內，110kV斷路器采用的是全戶內GIS組合電器，10kV配電裝置仍然是戶內設置，但是10kV斷路器改成了真空斷路器型的開關柜。此變電站采用了數字式變電站，也就是二次保護等技術采用的是計算機技術，微機保護。

1.4 改造后的變電站優缺點分析

1.4.1 優點

①斷路器有油換成GIS組合電器和真空斷路器，對環境的污染減低，不會發生因頻繁操作產生的電弧引起火災，占地面積也大大減小。

②由于變電站綜合自動化系統都是由微機組成，它們多數具有故障診斷能力，這使得變電站的一、二次設備的可靠性大大提高，提高了安全、可靠運行水平。

③變電站實現綜合自動化后，監視、測量、記錄、抄錄等工作都由計算機完成，既提高了測量精度，又避免人為的主觀干預。提高了電力系統的運行、管理水平。

④系統中采用計算機技術和通訊技術，可實現信息共享，大規模集成電路的應用，使得結構緊湊、體積小、功能強。縮小變電站的占地面積，降低造價。

⑤系統中各子系統具有自診斷功能，縮短維修時間。定值的在線和遠方修改，監視系統的自動抄表，與上級調度的通信，可實現少人或無人值班。減少維護工作量，減輕值班人員的勞動，實現減員增效。

1.4.2 缺點

①二次設備由于采用的微機保護，所有的信息均要送至后臺的計算機中，所以二次小電纜增多，接線變電復雜。

②斷路器有少油改為真空斷路器，但是真空斷路器在操作過程中易產生操作過電壓，這是我們在選用新產品時遇到的新問題。

1.5 保護措施

限制真空斷路器操作過電壓的保護措施主要分為兩類：其一是電容器與電阻元件串聯而形成的阻容吸收器，另一類是氧化鋅閥片構成的過電壓限制器。

①阻容吸收器是由改變開斷回路的阻抗參數入手來吸收過電壓的能量，從理論上講，這是最理想的過電壓保護措施。阻容吸收器聯接在真空斷路器的負載側，整個回路的特征阻抗隨著等值電容的增大而變小，過電壓的幅值將得到抑制；電阻將增加高頻電弧振蕩回路的阻尼，改善高頻振蕩發生的條件，消除高頻電弧重燃的機會，加速高頻電弧重燃過電壓的衰減。

實踐表明，不論斷路器容量大小，一般阻容吸收器的電容大約為0.3μ～0.5μF，電阻大約是200Ω～500Ω。

但是，值得注意的是：阻容吸收器的投入，也使得中壓配電系統的相對地電容值增加，中壓配電系統中性點的接地方式及零序保護的配置須慎重考慮。

②氧化鋅過電壓限制器由氧化鋅閥片疊加組成，具有十分優異的非線性伏安特性。正常時，泄漏電流只有幾十毫安，實際上相當于一個絕緣子；但在異常電壓發生時，它的電阻又非常小，過電壓行波后，不存在工頻續流，因而是理想的限制過電壓設備。

1.6 擬改造成智能化變電站

智能化變電站顧名思義是數字化變電站的升級和發展，是對變電站自動化技術進行充實，以實現變電站智能化功能。從智能電網體系結構看，智能變電站是智能電網運行與控制的關鍵。作為銜接智能電網發電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環節的關鍵。智能化變電站是智能電網中變換電壓、接受和分配電能、控制電力流向和調整電壓的重要電力設施，是智能電網“電力流、信息流、業務流”三流匯集的焦點，對建設堅強智能電網具有極為重要的作用。

它的優點是根據國家電網公司《智能變電站技術導則》，智能化變電站是采用先進的傳感器、信息、通信、控制、智能等技術，以一次設備參量數字化和標準化、規范化信息平臺為基礎，實現變電站實時全景監測、自動運行控制、與站外系統協同互動等功能，達到提高變電可靠性、優化資產利用率、減少人工干預、支撐電網安全運行。其內涵為可靠、經濟、兼容、自主、互動、協同，并具有一次設備智能化、信息交換標準化、系統高度集成化、運行控制自動化、保護控制協同化、分析決策在線化等技術特征。它的誕生大大地減輕了人為控制的工作量，減輕了員工的勞動強度。也減少了人為造成的事故。

它的缺點是由于智能變電站是一個新的事物，人們對它不夠了解，所以運行維護和操作的員工較少，需要盡快的培訓此方面的員工。

2 結 語

雖然我們從理論上已了解了智能變電站的性能，但是明光路110kV智能變電站2014年年底才改造完成送電，目前等待著運行的結果。相信此變電站在運行一年后一定是一個安全性能高、運行效率高、可靠性好的智能變電站。