110kV標準配送式變電站二次系統設計探析

段欣陽　安珊珊

摘要：標準配送式智能變電站不但基于最新的技術，而且具有操作智能化、安全可靠性高、經濟環保性好、低碳高效等特點。110kV標準配送式智能變電站是國家電網公司建設新一代智能電網的重要環節，已成為近年來的研究和建設熱點。文章結合某110kV變電站工程設計實例，詳述二次設計中的“二次設備布置及預制式組合二次設備艙、二次設備前接線技術、預制電纜及光纜、信息一體化及高級應用”等二次系統關鍵技術，為后續標準配送式工程設計提供參考。

關鍵詞：標準配送式；變電站；二次系統；設計

1引言

為集成應用新技術、 深化標準化建設；適應“大運行”、“大檢修” 要求；提高智能變電站建設效率；全面提高電網建設能力。國網公司2013年決定繼續選取部分110kV～500kV變電站作為第二批配送式變電站試點。某110kV變電站作為第二批試點工程，于2014年2月開工建設，2014年9月竣工投產。結合工程特點，總結配送式變電站設計中關鍵二次技術要點。

2標準配送式變電站技術特點

配送式變電站遵循“安全性、適用性、通用性、經濟性”協調統一原則 ，實現安全可靠、技術先進、節約環保、節地節資。概括為“標準化設計、工廠化加工、裝配式建設”。

（1）標準化設計

應用通用設計、通用設備。一次設備與二次設備、二次設備間采用標準化連接，實現二次接線“即插即用”。支撐“大運行、大檢修”，實現信息統一采集、綜合分析、智能報警、按需傳送。實現順序控制等高級應用功能模塊化、標準化、定制化。

（2）工廠化加工

建、構筑物主要構件，采用工廠預制結構型式。保護、通信、監控等二次設備，按電氣功能單元采用“預制艙式組合二次設備”。一、二次集成設備最大程度實現工廠內規模生產、集成調試。

（3）裝配式建設

建、構筑物采用裝配式結構，減少現場“濕作業”，實現環保施工，提高施工效率。采用通用設備基礎，統一基礎尺寸，采用標準化定型鋼模澆制混凝土，提高工藝水平。推進現場機械化施工，減少勞動力投入，降低現場安全風險，提高工程質量。

3二次設備布置及預制式組合二次設備艙

（1）二次設備布置

全站僅設置1面Ⅲ型預制式二次組合設備艙，放于配電裝置區，取消二次設備室。交直流一體化電源布置于10kV開關室內，一體化電源模塊柜主要包括2個模塊：1組蓄電池+直流饋線柜+直流充電柜；交流進線+分段柜。一體化生產、調試，整體運輸，減少現場拼柜及柜間布線調試時間。智能終端合并單元一體化裝置安裝于預制式智能控制柜內，在廠內安裝調試后配送至變電站。

（2）預制式組合二次設備艙

艙體尺寸12200×2800×3133mm（長×寬×高），保護測控裝置屏柜尺寸統一為2260×600×600mm（高×深×寬），服務器柜尺寸統一為2260×900×600mm（高×深×寬），為增加艙內屏柜數量，預制艙采用“前接線前顯示”二次裝置，屏柜雙列布置。

艙內二次設備按照功能分為站控層設備模塊、間隔層設備模塊、通信設備模塊。預制艙內二次組合設備，含消防、通風、照明等附屬設施均在工廠內規模生產、集成調試、模塊化配送，實現二次接線“即插即用”，有效減少現場安裝、接線、調試工作，提高建設質量、效率。

4 二次設備前接線技術

（1）保護、測控裝置“筆記本式”前接線方案

在保持現有裝置硬件結構基本不變的情況下，保留操作顯示面板，面板和裝置插箱一體，顯示面板的一側和插箱面板通過鉸鏈相連。正常工作時，顯示屏遮擋住插箱內部的端子接線、連接器、板卡等；操作顯示屏時，只需要打開屏柜門。前接線示意圖如圖4-1所示。此方案對現有裝置硬件結構改動量小，同時可滿足施工、運行使用需求。但設計中要注意面板電源供電可靠性及電磁干擾問題，目前主要設備廠家均已解決干擾問題。

（2）電源模塊 “熱插拔式”前接線方案

交直流監控裝置、絕緣監測裝置本身采用插件式安裝，所有的插件板均可獨立的從裝置中抽出，可將原裝置旋轉180°，使接線端子朝向屏前方，液晶顯示面板可與上述保護、測控裝置類似前置布置。

整流模塊、DC/DC變換器、UPS電源模塊采用的多個模塊組合設計，模塊本身是熱插拔設計，無需改為前接線即可方便安裝和檢修。

其他元件包括開關信號采集模塊、開關遙控控制模塊、蓄電池巡檢模塊、輔助電源模塊和繼電器裝置等。這些元件本身不帶顯示面板，實現前接線方式非常方便。

5預制電纜及光纜

慈云變110kV及主變一次設備至智能控制柜間電纜使用預制航空插頭，實現二次標準接口。預制電纜采用圓形高密度航空插頭，體積小，密度高，單端預制。

戶外預制光纜與艙內裝置連接方案采用光纖集中接口柜+艙內尾纜方案，艙間長光纜統一采用4、8、16、24芯，雙端預制；艙內尾纜由廠家連接后連同二次設備艙整體配送。

6信息一體化及高級應用

站內信息內容應規范化及標準化，采集采取統一命名格式，實現信息分類展示。本站高級應用功能由站控層設備集成實現，主要的功能有順序控制、智能告警及分析決策、事故信息綜合分析輔助決策、支撐經濟運行與優化控制、源端維護等功能。

參考文獻

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