样板的风采——探访220千伏鄢陵智能化变电站

_凌 玮 李佳宇

“鄢陵野色平于掌，也有江南此景无。”被誉为“花都”的许昌市鄢陵县，自盛唐时起就是我国“南花北移、北花南迁”汇集之地。如今，一座汇集技术先进、环境友好、资源节约等特点于一身的智能电网河南样板工程——220千伏鄢陵智能化变电站就坐落在这片美丽的花海中。

8月底，我们跟随设计项目经理杨珂走进该站，探索并体验智能化变电站的魅力。

“隐形”的电子式互感器

走进变电站大门，第一感觉就是变电站布置紧凑、构支架层次简洁。慢慢步入220千伏设备区，笔者发现设备支架减少了，互感器的设备支架不见了。那么，变电站必备的互感器究竟在哪里？又是如何安装的呢？

杨珂向我们介绍，鄢陵变电站采用磁光玻璃原理的电子式互感器，取代了传统的电磁式互感器。从性能上看，这种互感器可直接提供数字化输出，无开路和短路危险；从传感机理上看，避免了磁饱和现象，测量精度高，动态范围大，频率响应宽；从结构上看，绝缘结构简单，体积小，重量轻，不含油或六氟化硫气体，不存在易燃、易爆等危险，属于环境友好型的新一代产品。

考虑到电子式互感器绝缘简单、体积小、重量轻的特点，鄢陵变电站在设计上大胆创新，采用电子式互感器与隔离开关共支架组合安装，这就使得笔者进站后竟没看到互感器。这样的安装方式也使220千伏配电区域纵向布置尺寸减少3到4米，110千伏配电区域纵向布置尺寸减少2到3米。再结合全站构支架优化和总平面布置优化，与220千伏变电站通用设计方案相比，共减少占地面积6.2亩，节约土地资源约23%，社会经济效益明显。

“通俗地讲，这就相当于完成了从传统彩色电视机到高清数字电视机的跨越。随着电子式互感器产品的逐渐成熟，在电网大面积应用后，社会效益和经济效益将会更加显著。”杨珂说。

优化、环保的装置

传统变电站采用由金属材料制成的控制电缆传输电流电压、控制告警等信号，采用金属角钢支架敷设。一个常规220千伏变电站的电缆用量通常在50千米左右，角钢支架用量约5到6吨。鄢陵变电站基于数字化和网络化传输方式，主要采用多模光纤光缆取代控制电缆，这就使得控制电缆用量锐减，仅为3.5千米，光缆用量13.5千米，节省了金属材料，降低了工程投资。

同时，在电缆敷设时，该站采用了新型复合材料的电缆支架，可根据线缆数量灵活设置支架层数及高度，较之传统变电站多采用钢材来讲，既减少了贵金属使用量，也便于施工安装和检修。这种新型复合材料是从随处可取的黄沙中提取制成的，实现了绿色环保。

走进鄢陵变电站的二次设备室，笔者第一感觉是房间“缩水”了，里面排列的各种二次屏柜仅40余面。再仔细一看，原来是测控装置和保护装置合二为一了。每面屏柜直接对应着一个或两个电气间隔，从按功能组屏转变为按间隔组屏，运行维护更简捷，也更方便。

图：安装电容器组

据杨珂介绍，传统的220千伏变电站一般设置测控屏柜、保护屏柜、计量屏柜等共100余面。鄢陵变电站通过采用新型智能装置和布置优化、房间合并，共设置二次屏柜66面，数量较常规工程减少近40%，全站建筑面积与通用设计相比，减少了350余平方米。

便捷的智能化操作

环视鄢陵变电站全站，笔者发现它没有传统变电站宽敞明亮的主控制室，仅在大门边有一座小巧的警卫传达室。那么，该站的设备操作又是如何进行的呢？原来，鄢陵变电站作为花都500千伏变电站的无人值班子站，受控于花都变集控中心，操作队设置在距离该站3公里远的梅乡110千伏变电站。“只要将站内主要数据上传至500千伏花都集控站，就能使我们在几公里外看得到、听得到、摸得到，真正实现了无人值班。”鄢陵变电站副站长宋庭会自豪地说。

宋庭会指着面前的变电站信息一体化平台向我们介绍：鄢陵变电站在全省首次实现了站控端一键式顺序控制操作、智能告警及分析决策、小电流接地选线、设备可视化等高级应用功能。比如主变压器的投退，在传统运行方式下，全套操作下来大约在半个小时以上，而采用一键式操作，一个指令下达到操作完成，总共耗时3分57秒。从半个多小时到3分多钟，效率提高了近10倍。这种全新的操作运行模式，得益于智能化变电站全站信息的数字化、网络化、标准化，得益于全站一体化信息平台丰富准确的数据采集和强大的高级功能应用，它的深化应用必将引发运行模式变革，促进调控一体化的最终实现。

此外，鄢陵变电站还通过设置状态监测系统，对站内主要设备的状态监测数据进行后台分析。同时，在线路上加装6套舞动在线监测装置和5套图像视频在线监测装置，将线路在线监测单元信息传输至鄢陵变电站内，并预留接口接入规划中的河南省输变电状态监测系统，为最终实现状态检修奠定了技术基础。

参观完鄢陵智能化变电站，留给我们的不仅仅是亲身感受先进技术、精良装备的兴奋与难忘，更是对智能电网探索者和践行者的钦佩与期望。智能电网建设河南样板已定，今后智能化变电站的设计优化、设备功能集成、建设管理模式将会怎样，智能变电站的运维模式、人员培训等措施该如何制定，或许是我们下一步需要深入思考的问题。