關于智能變電站設計中的問題及解決方法探析

【摘?要】我國經濟高速發展的同時，人們的收入和經濟水平也在逐步的提高，家電下鄉政策的推出，更是讓人民群眾的家用電器設備不斷的增多，對于電力資源的需求量也在不斷地增加，同時對供電質量的要求也不斷的增高。智能變電站作為電力運行的核心環節，想要保證電力輸送的穩定和高質，就必須做好變電站的設計工作。本文針對智能變電站設計中的問題以及改進措施展開探究，希望能夠對智能變電站設計的工作人員提供參考意見。

【關鍵詞】智能變電站;設計;問題;改進措施

對于電力系統而言，在其運行中若想確保電壓分配、轉換功能等均可呈正常使用，則需經由變電站予以轉換，方可實現。在整體電網中，智能變電站作為其中心端，需進行不同級別電網的連接，以更好實現電流調控，并對電能分流予以精心處理[1]。而且，智能變電站是否穩定或是可靠，對于電力系統整體安全性亦有著最為直接的影響，并對供電系統低壓、高壓轉換有著良好控制作用，可有效減少電能損耗。智能變電站在我國有著較為廣泛的分布，能夠滿足大面積用戶的供電需求，所以在進行智能變電站設計的過程中，要結合實際情況，對變電站設計問題進行綜合分析，盡可能地保證設計內容的實用性和靈活性，并有效控制智能變電站的設計成本，處理好變電站內部可能出現的問題，才能夠為我國的廣大居民用戶輸送穩定安全的電力資源。

一、智能變電站的優勢

（一）系統分層分布

對于智能化變電站而言，其系統所采用設計模式為分層設計，即通過不同的層級予以相應工作的具體展開。其中過程層即對電流互感器、間隔開關等予以負責，并在設備正常工作中，進行相應參數的采集;間隔層所承載的則為設備監測、保護功能，可對一次間隔數據進行引用，并實施遠程輸入、輸出等，同時兼具通訊數據記錄、控制器故障探尋等功用。而間隔層的設置，有效加強了斷路器控制的精準度，并對不同設備展開監測的工作，詳細記錄數據信息。

（二）網絡化信息交互

對于智能變電站而言，其是憑借數字化電子互感器對相應的控制工作進行完善的，區別于傳統電磁互感器，其可使設備網絡信息實現交互，從而使設備間重復接口問題可得以有效規避。通過對信息資源共享的實現，確保智能變電站模塊化。

（三）操作設備智能化

智能變電站設計建設過程中，應用了大量的計算機和微電子技術，在進行回路的執行單元設計時，也通過對上述技術的應用，替代了傳統的機械結構開關，實現了以軟件來控制接口裝置和短路系統控制單元。控制保護命令通過光纖來進行傳播，更進一步提高了不同控制軟件和互感器配合的精準度。

二、設計問題與改進

（一）母差保護接線設計問題及改進措施

對于智能變電站的具體設計工作，母差保護裝置在設計時，多予以以太網DSP插件、Power Pc板等配備，據此進行故障分析，并行針對性規避。但跳閘命令執行的相關采集工作卻是經由智能終端、合并單元等所予以實現的[2-3]。既往所用傳統變電站，對于母線保護跳閘方式的相關設計，多是由輸出斷路器跳閘觸點與相應斷電器連接，進而實現操作回路構成。在相應的建設及使用過程中，母線保護功能的實現，是合并單元、sv網等相連接而成，每一個間隔都會用到兩根光纖負責收和發。而低壓側母線的使用會連接較多的元件，在保護屏內和大量的尾纖相接通，這些線纜會占據智能變電站的大部分面積。在智能變電站中應用直接跳閘和采樣的方式后，保護裝置會因為以太網接口數量太多，出現發熱現象。所以想要有效改進這一問題，則要將連接低壓側母線原件的數量降低，并檢查在母線的保護屏內部所介入的尾纖數量，從而有效降低發熱問題的發生。

（二）防火設計問題和改進措施

在對正常變電站進行防火設計工作時，首先要對周邊的環境進行綜合的考慮，設計的過程中要結合建筑和設備等情況，保證設計工作的科學合理性，并處理好安全距離的控制工作，同時也要嚴格遵守國家相應防火規范要求進行設計。而在設計過程中，也要提前制定相應的預防措施，對于智能變電站附近居民的不安全活動展開有效的管理[4]。例如通過在智能變電站的外墻附近，在六米的范圍內加設油浸變壓器設置，同時還可以通過增加外墻的設備高度，并對智能變電站外墻兩側的范圍開展防護措施，從而防止安全事故的出現;除此之外，還可以通過加設監控設施和防火監控裝置，保證在遭遇火災的情況下，也能夠快速的做出反應，避免不必要的損失出現。

防火設計問題的改進措施，在智能變電站的運行過程中，電纜會不斷輸送較大的電流，這些電流會帶來較強的熱量，而經由相應的科學處理，可對火災事故的發生進行有效規避。所采取具體防護措施主要為，將電纜以金屬線進行核心制作，借此減少電流輸送過程中所產生的熱量。在行以遠距離電能輸送的過程中，可以通過電容器來對電流控制，一旦電流超出電容器的控制范圍，電容器會自動進行斷電處理，以此來有效避免安全事故的發生。

（三）電磁輻射和噪音的設計問題與解決方法

在對智能變電站噪音設計的過程中，一定要進行綜合考慮，這是由于變電站運行所產生的噪音會嚴重影響附近居民的正常休息。所以在智能變電站施工建設之前，要進行實地考察，不僅要滿足人們對于電能的需求，還要重視噪音對附近居民生活的影響，盡可能地將智能變電站建設在遠離居民生活的區域。除此之外，還需要通過相應的措施和技術對噪音進行減噪工作。例如隔音窗、隔音墻等設施的建立，而相應的設備也要分開擺放。

在智能變電站電磁輻射設計過程中，由于變電站內部輸電的電壓極高，很容易在電能輸送時產生電磁輻射現象，雖然變電站內部的電流都是交流電，形成的電磁輻射對于人的危害較小，但電磁輻射的離子還是會對生態環境造成較大的影響。對于這一問題，可以通過建立相應的電磁輻射檢測儀，一旦輻射超過額定范圍就自動報警;同時還可以通過對變電站周圍的植被生長速度進行判斷，這是由于電磁輻射會影響土壤和植被的生長，所以要盡可能地將智能變電站建立在荒地或對環境影響程度較低的地區，以此來減輕或規避電磁輻射危害。

總結：

智能變電站為順應時代發展趨勢而建設，其以經由數字化電子互感器對變電站相關工作進行有效完善的，區別于傳統電磁互感器，其可使設備網絡信息實現交互功能，從而使設備間重復接口的問題得以有效規避，信息資源可實現共享，且對于智能變電站模塊化可予以確保。隨著社會的飛速發展，對于電力資源的需求量不斷擴大，智能變電站的設計能夠有效滿足人們對于電力資源的需求，但在智能變電站的設計過程中，也存在著較多的問題，需要我們不斷地去優化和完善，才能保證變電站設計的科學性和合理性，為人們的正常生活和社會輸送安全穩定的電力資源。

參考文獻：

[1]秦光輝，劉偉，姚鑫. 淺談110kV智能變電站設計及其可靠性分析[J]. 中國設備工程，2021，（08）：133-135.

[2]房嶺鋒. 基于三維模塊化設計下的智能變電站設計[J]. 電力與能源，2020，41（04）：452-454.

[3]張頔，張志鵬，蘇紅紅，等. 基于就地化保護的智能變電站設計方案研究[J]. 電力勘測設計，2019，（11）：34-40.

[4]李爭. 220kV裝配式智能變電站設計、安裝、調試技術研究與應用[D].東南大學，2019.

作者簡介：

黃拉，1984年6月出生，女，漢，籍貫：湖南郴州，職稱：工程師，研究方向：電氣設計。