組合式變電站及智能化組合式變電站探討

王巍巍

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組合式變電站及智能化組合式變電站探討

王巍巍

（國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力有限公司七臺(tái)河供電公司，黑龍江 七臺(tái)河 154600）

組合式變電站是把高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置組成戶內(nèi)外緊湊式配電設(shè)備，其建站投資少，施工周期短，占地面積小，土建工程量小，選址靈活，使用方便，運(yùn)行安全可靠。研究了組合式變電站的基本結(jié)構(gòu)，安裝、運(yùn)行和維護(hù)應(yīng)注意的問(wèn)題，智能化組合式變電站等技術(shù)問(wèn)題。

組合式變電站；智能化；結(jié)構(gòu)

組合式變電站是把高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置根據(jù)一定的接線方式組成一體的預(yù)制型戶內(nèi)外緊湊式配電設(shè)備。組合式變電站內(nèi)各間隔單元的一次設(shè)備在進(jìn)廠前就完成組裝、調(diào)試等工作，運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)安裝后，只需連接箱體的進(jìn)出線，即可送電運(yùn)行次傳動(dòng)試驗(yàn)。這種變電站建站投資少，施工周期短，占地面積少，土建工程量小，選址靈活，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，使用方便，運(yùn)行安全可靠，無(wú)人值守等一系列優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。采用干式變壓器、難燃性電容器和不用油的斷路器后，可提高防火性能。電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)和通信接口等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，提高了組合式變電站的自動(dòng)化、信息化水平。

1　組合式變電站的基本結(jié)構(gòu)

主要有高壓室——變壓器室——低壓室成目字形排列或品字形分隔兩種結(jié)構(gòu)，以及帶操作走廊或不帶操作走廊兩種形組合式變電站的供電方式有環(huán)網(wǎng)供電、終端供電、雙進(jìn)線供電。這三種供電方式互換性極好。進(jìn)線方式通常可采用電纜或架空線。高壓室采用完善可靠的緊湊型元件，并具有全面的防誤操作聯(lián)鎖功能。低壓室具有動(dòng)力、照明、計(jì)量、無(wú)功功率補(bǔ)償、控制等功能。變壓器采用干式變壓器，部分采用油浸式變壓器，并采用溫控強(qiáng)迫通風(fēng)、防凝露測(cè)量?jī)x等。箱式變電站的骨架用成型鋼材焊接或用螺栓連接而成，外殼多采用鋼板，熱鍍鋅鋼板及鋁合金板，表面再涂防護(hù)油漆。

2　組合式變電站安裝、運(yùn)行和維護(hù)應(yīng)注意的問(wèn)題

第一，箱式變電站運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后，首先檢查包裝有無(wú)損壞。拆箱要檢查設(shè)備是否完好，備品備件、附件、技術(shù)資料齊全與否。第二，安裝時(shí)要按圖樣選擇相應(yīng)的安裝基礎(chǔ)。要按變電站的安裝尺寸、地腳孔尺寸進(jìn)行準(zhǔn)備，起吊須用專(zhuān)用的起吊工具，起吊部位一定要根據(jù)箱式變電站的標(biāo)明部位。第三，組合式變電站的基礎(chǔ)要預(yù)埋接地極，其接地電阻值R要小于或等于4Ω。第四，變電站底部和基礎(chǔ)結(jié)合處，要使用水泥漿抹封；電纜進(jìn)入套管，其縫隙處也要進(jìn)行密封。第五，試運(yùn)行前應(yīng)檢查絕緣電阻是否符合要求，電器裝置是否完好。第六，檢查操作機(jī)構(gòu)是否靈活，不得有卡澀或操作力過(guò)大等現(xiàn)象。第七，檢查母線或電纜接線是否可靠。第八，要巡視運(yùn)行中的組合式變電站。出現(xiàn)故障及時(shí)檢修。

3　智能化組合式變電站

智能化箱式變電站是采用智能化技術(shù)的自動(dòng)化無(wú)人值守的成套配電裝置。智能化箱式變電站廣泛用于煤礦、礦山企業(yè)、工業(yè)園區(qū)，也用于高層建筑的變配電設(shè)備，居民小區(qū)等的配電裝置。它取代了原有的配電室、配電站，成為新型自動(dòng)化的成套配電裝置。

3.1智能化箱式變電站的主要特點(diǎn)

智能化箱式變電站是可移動(dòng)、全封閉、恒溫、防潮、防銹的箱體，內(nèi)部設(shè)置8～12個(gè)單元間隔。分別為主進(jìn)柜間隔單元，電容器柜間隔單元，VT柜間隔單元，出線柜間隔單元，通信、遠(yuǎn)動(dòng)及電源系統(tǒng)間隔單元。用戶可按需要選擇出線柜間隔單元數(shù)量、電源系統(tǒng)和通信箱式變電站內(nèi)各間隔單元的一、二次設(shè)備，在出廠前就已完成組裝、調(diào)試等工作。運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)安裝后只需對(duì)進(jìn)出線做相應(yīng)的連接，進(jìn)行一次傳動(dòng)試驗(yàn)即可送電運(yùn)行。

這種變電站具有建站投資少、施工周期短，占地面積小，土建工程量小的特點(diǎn)。

3.2智能化箱式變電站的結(jié)構(gòu)

智能化箱式變電站由箱體、外殼、箱內(nèi)各單元開(kāi)關(guān)柜、10kV主母線室、維護(hù)走廊組成。

箱體：組合框架由槽鋼、角鋼、鈑金折彎件經(jīng)熱浸鋅防腐處理后組裝而成。組合式站側(cè)墻板按間隔單元數(shù)分成幾塊防護(hù)板，有幾個(gè)間隔單元，就有相應(yīng)側(cè)防護(hù)板。門(mén)及各防護(hù)板均采用金屬?gòu)?fù)合板，夾心為PV材料，具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐壓、抗張、抗沖擊、隔熱、防輻射、防潮、防凝露、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。箱內(nèi)還裝有空調(diào)器，由溫度控制系統(tǒng)自動(dòng)投切，保證箱體內(nèi)部為恒溫系統(tǒng)。

間隔開(kāi)關(guān)柜：箱內(nèi)各間隔單元采用單元開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)。主進(jìn)柜的下隔離開(kāi)關(guān)及出線柜上隔離開(kāi)關(guān)，裝于開(kāi)關(guān)柜的下部與母線相連接，斷路器裝于隔離開(kāi)關(guān)的上面，并用金屬隔板隔開(kāi)，隔板與維護(hù)走廊在一個(gè)水平位置，這樣有利于斷路器的操作和檢修。

機(jī)械聯(lián)鎖裝置：為避免誤操作，如帶負(fù)荷拉、合隔離開(kāi)關(guān)，誤拉、合斷路器，誤入帶電間隔，誤帶電合接地開(kāi)關(guān)，誤帶接地刀合閘等，開(kāi)關(guān)柜采用了相關(guān)的機(jī)械聯(lián)鎖裝置。

維護(hù)走廊和母線室：第一，維護(hù)走廊：以SI（K）型智能化組合式變電站為例，其箱體內(nèi)設(shè)有按長(zhǎng)度的方向?qū)挒?.1m的維護(hù)走廊，箱頂部裝設(shè)自動(dòng)開(kāi)閉的照明設(shè)施，以方便巡視和維護(hù)變電站的設(shè)備。第二，母線室：架空進(jìn)、出線方式操作走廊的下部為主母線室。主母線用螺栓壓接與支母線T形連接。電纜進(jìn)、出線方式，其主母線室在操作走廊的上部。

帶電顯示裝置和儀表室：第一，帶電顯示裝置：各間隔單元開(kāi)關(guān)柜上均裝設(shè)檢測(cè)一次回路運(yùn)行的高壓帶電顯示裝置，由傳感器和顯示器組成，還與電磁鎖配合，避免帶電誤合接地開(kāi)關(guān)和誤入帶電間隔單元。第二，儀表室：所有儀表按二次保護(hù)裝置，分別裝設(shè)在不同間隔單元的開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。

接地和吊裝固定裝置：第一，接地裝置：在箱式變電站四周設(shè)有接地銅母排，貫穿于各間隔單元內(nèi)，與箱外接地網(wǎng)相連接，使整個(gè)箱體處在可靠的接地保護(hù)之中，以保證運(yùn)行安全。第二，吊裝和固定裝置：在箱體底座槽鋼上設(shè)有吊裝裝置，吊裝到位后，用隨箱附件固定板等，與地基安裝孔對(duì)應(yīng)。

3.3智能化組合式變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)

智能化箱式變電站的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的底層設(shè)備為現(xiàn)場(chǎng)的電子電能表、數(shù)字繼電器及各種開(kāi)關(guān)設(shè)備，通過(guò)總線及通信單元，再通過(guò)通信通道與調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)系，移動(dòng)操作站可實(shí)現(xiàn)控制、顯示、打印等功能，這樣，組合式變電站就構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)化、信息化系統(tǒng)。

以SI（K）型組合式變電站為例，此變電站采用了iXB系列自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)化裝置有：PA-100dSX綜合繼電器、PA-100dXB單元、PA-200變壓器出線測(cè)控、保護(hù)單元，還有INT-SCADA運(yùn)行于后臺(tái)計(jì)算機(jī)的監(jiān)控軟件，可組建各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和地理跨度的網(wǎng)絡(luò)。

本文根據(jù)組合式變電站的基本結(jié)構(gòu)，提出變電站在安裝、運(yùn)行和維護(hù)中應(yīng)注意的技術(shù)問(wèn)題，重點(diǎn)闡述了智能化組合式變電站的主要特點(diǎn)、基本結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)。

［1］ 張進(jìn)召.無(wú)人值守箱式開(kāi)關(guān)站的應(yīng)用及發(fā)展前景［M］.北京：氯堿工業(yè)，2006.

［2］ 呂金才.綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用［M］.天津：天津科技出版社，2009.

Discussion on combined substation and intelligent combined substation

WANGWei-wei
（State Grid HeilongjiangElectric Power Co.，Ltd.，Qitaihe Power Company，Qitaihe 154600，China）

The combined substation makes high-voltage switchgear，distribution transformer and low-voltage power distribution unit equipment into indoor and outdoor compact power distribution equipment，which has characteristics of small investment，short construction period，small floor space，a small amount of civil works，siting flexibility，convenient usage and reliable operation.This paper studied technical problems like basic structure of combined substation，issues should be noted in installation，operation and maintenance，and intelligent combined substation.

Combined substation；Intelligent；Structure

TM63

A

1674-8646（2016）15-0058-02

2016-06-14

王巍巍（1983-），女，黑龍江七臺(tái)河人，工程師，從事供電技術(shù)工作與研究。