城網(wǎng)綜合自動化對城網(wǎng)110kV變電所設計的新要求分析

1、城網(wǎng)綜合自動化對城網(wǎng)城網(wǎng)綜合自動化對城網(wǎng) 110kv110kv 變電所設變電所設計的新要求分析計的新要求分析王德成【摘 要】本文對 110kv 變電所的電源布置位置、主線連接方式、設備應用及變電整體布置等方面進行了新思路的研究，對城網(wǎng)變電所的發(fā)展方向進行了探討，簡述 110kv 變電所的綜合自動化系統(tǒng)?！娟P鍵詞】城網(wǎng)建設與改造；110kv 變電所；自動化最近幾年，我國大多數(shù)城市的用電量急劇增加，城網(wǎng)建設與發(fā)展也逐漸加快。根據(jù)我國城網(wǎng)的結構分析，很多城市的周邊地區(qū)發(fā)展成為 220kv 的環(huán)狀電網(wǎng)結構，110kv 線路正向城市中心深入，并開始 110kv 變電所工程的建設。但是對于城市來講，市中心

2、的用地相當緊俏，變電所的設計就應該采取緊密布置，通訊干擾及噪聲問題也需要解決。尤其是伴隨著城市電網(wǎng)的自動化程度不斷增加，變電所也同步向無人值班化方向前進，這就對城市電網(wǎng)中變電所的建設規(guī)劃提出了更高的要求。在城市電網(wǎng)的自動化系統(tǒng)中，由于變電所自動化程度是配電網(wǎng)的主導方向，是用來調(diào)動自動化的基礎及對象，同時也是自動化信息來源的主要管理手段，所以，變電所是城市電網(wǎng)綜合自動化的重要組成部分。無人值班變電所因其占地小、投入資金少、建筑工期短、運行費用低、供電性能可靠等優(yōu)點，被廣泛應用于各大企業(yè)，并極有可能成為未來城市電網(wǎng)的發(fā)展方向。下面，就城市綜合自動化對城網(wǎng) 110kv 變電所的設計要求進行簡要的分析

3、。一、多電源供電系統(tǒng)對于用電量比較大的城市來說，為了保證居民的正常用電，應在 110kv 變電所中設立兩個獨立的電源入線，安裝備用電源的自動啟動裝置，從而讓兩個電源互相成為對方的備用電源。對一些特別重要的企業(yè)，可以使用第三個電源，一旦前兩個電源發(fā)生停電情況，第三個電源可以自動投入使用。二、改變接線形式當前城市電網(wǎng)自動化的發(fā)展方向需要城市電網(wǎng)應用最簡單的接線形式。對傳統(tǒng)的龐雜接線方式進行分析，發(fā)現(xiàn)其在一定情況下會出現(xiàn)高故障、操作復雜的情況，從而使供電的可靠性能降低。因為城市電網(wǎng)改造工程的運行，當前我國許多城市都建立了 110kv 電網(wǎng)，保證了城市供電系統(tǒng)的可靠電源進行供電。簡單的接線形式、新型的

4、供電設備為變電所的標準化、小型化提供了前提保障。最關鍵的是，簡單的接線形式有助于實施城網(wǎng)的自動化及變電所的無人化。所以，在城網(wǎng) 110kv 變電所中可以應用下面幾種接線形式進行供電。（一）線路變壓器組接線110kv 變電所中的供電線可以應用 t 型接線模式進行雙電源的接線，或者在一個電源上應用 t 型接線模式，另一個電源同城市電網(wǎng)的變電所相連。變壓器的高壓一側主線連接方式可以采用線路變壓器組接線的方式，低壓一側應用單母線四分帶動旁路母線的方式。這種接線方法連接簡捷，應用的開關很少，占地面積不大，投資成本不高，并且可以實現(xiàn)變電所的自動化及小型化。其缺點在于線路故障檢修時，變壓器要停止運行。在這段

5、期間，就需要短時間對高用電設備進行限電供應，所以這種接線方式只適用一般的變電所，對 110kv 的變電所不能起到很好的應用效果。（二）橋型接線110kv 變電所的橋型接線采用 4 個回路 3 臺斷路器及 6 個隔離開關，是接線中斷路器運用數(shù)量較少、投資較低的一種接線方式。根據(jù)橋型斷路器的位置進行劃分，可分為內(nèi)橋型接線和外橋型接線兩種接線方式。因為變壓器的可靠性能遠大于線路，因此，在 110kv 變電所的設計中多采用內(nèi)橋型接線方式。當線路發(fā)生故障時僅需要斷開該回路隔離開關，對其他回路的運行不產(chǎn)生影響。（三）多角形接線多角形接線就是把斷路器同隔離開關進行連接，且每一臺斷路器的兩側都連有隔離開關，從

6、隔離開關之間進行回路運轉。多角形接線方式多應用的接線設備少、投入資金低，運轉靈活，可靠性能高。在正常情況下，對電網(wǎng)的運行影響較小。其主要缺點在于回路受到限制，當環(huán)形回路中有一臺斷路器進行檢修時，就要進行開環(huán)運行。環(huán)路中斷路器數(shù)量越多，開環(huán)檢修的可能性就越大，因此一般采用四角或五角接線形式。（四）單母線分段接線110kv 變電所的單母線分段接線方式就是將連接電源的母線用斷路器分為兩段，一主一備。在 110kv 主控母線斷電情況發(fā)生時，高壓備用母線可以自動投入應用，恢復供電。單母線分段接線的優(yōu)點在于其接線簡潔、投資少，操作方便，但其高壓設備使用較多，占地面積增大，僅適用于城網(wǎng)變電所中。三、設備成套

7、及室內(nèi)多層分布城市中心的用地緊俏、拆遷難度大、土地價值高，并且在城市整體規(guī)劃、環(huán)境保護、消防安全等因素的制約下，依然應用傳統(tǒng)城網(wǎng) 110kv 變電所的設計施工工藝，其征地及拆遷的資金投入相當高，并與城市整體規(guī)劃也不相符，不利于變電所向小型化及自動化進行過度。所以，在城市中心應建設室內(nèi)變電所，或與高樓建筑相結合，建造地下或樓底變電所。城網(wǎng)供電可靠性能要求高、出現(xiàn)問題影響力廣，這就需要應用最新的、質(zhì)量安全的、維修時間短的配電設備，從而增強城市電網(wǎng)的安全供電性能及自動化水平。伴隨著科技的不斷發(fā)展，新型材料投入使用，城市電網(wǎng)室內(nèi)的開關設備也向小型化、環(huán)?；⒆詣踊俺商谆较蜻M步?？諝忾_關的設備沒有污

8、染、對人身體及自然環(huán)境沒有危害，且其開斷迅速、體積小巧，所以在城市電網(wǎng)變電所的配電柜等設備中被廣泛應用。gis 斷路器因其占地面積小、運行性能安全、使用時間長、火災危險小等特點適用于 110kv 變電所中。四、城網(wǎng) 110kv 變電所綜合自動化最近幾年，伴隨著城市電網(wǎng)等級及復雜程度的不斷提升，常規(guī)變電所已經(jīng)不再適合現(xiàn)在經(jīng)濟的飛速發(fā)展需求。電腦、電子通訊技術被廣泛應用到變電站的自動化控制系統(tǒng)中，成為變電所不可缺少的重要組成。變電所自動化系統(tǒng)從測控部分的結構進行劃分，主要分為以下兩種。（一）增強型遠程測控終端系統(tǒng)遠程測控終端系統(tǒng)是構成綜合自動化系統(tǒng)的核心裝置。通常由指令操控器和數(shù)據(jù)輸入模塊組成，摒

9、棄了傳統(tǒng)的中央處理器結構，向分散結構邁進。各功能單元利用網(wǎng)絡進行有機結合，雖然起到了一定程度的功能分散作用，但并沒有從整體實現(xiàn)變電站的結構優(yōu)化。（二）分布式自動化系統(tǒng)自動化系統(tǒng)應用分布式結構，分為變電所層及間隙層。間隙層的設備根據(jù)一次設備進行配置，從而實行保護、測量、監(jiān)控、通訊等多功能的統(tǒng)一。變電所層結構是利用間隙層設備控制變電所的運行，同時進行站內(nèi)信息的收集、整理、存儲功能。當前我國已經(jīng)有多家廠商推出該系統(tǒng)并得到成功運行。在建設城網(wǎng)110kv 變電所時應按照分布式自動化系統(tǒng)結構進行建設，一步到位，杜絕二次建設情況。城市電網(wǎng)綜合自動化的發(fā)展為變電所自動化系統(tǒng)提出新的要求。應用光纖作為傳輸媒介，構建網(wǎng)絡技術控制系統(tǒng)，將控制中心同媒體相連接，實現(xiàn)多媒體監(jiān)控等遙式任務，成立新一代變電站自動化系統(tǒng)，真正實現(xiàn)變電所無人值班的模式。五、總結110kv 主網(wǎng)結構在城市電網(wǎng)建設及改造中被逐漸架設，城網(wǎng) 110kv 變電所的設計與建筑水平也飛速發(fā)展。利用計算機的先進科學技術，促進自動化系統(tǒng)不斷前進，同時為變電所的設計與建設提出了新的標準。在保證供電性能的前提下簡化連接線路，在室內(nèi)多層布置設備，實現(xiàn)變電所的無人值班模式，這無疑是城網(wǎng) 110kv 變電所未來發(fā)展趨勢。因此，城網(wǎng)綜合自動化對城網(wǎng) 110kv 變電所設計的新要求進行分析就值得相關人士深入探討。參考文獻：1張秀芹，黃仕君.城網(wǎng)綜合自動化