浅谈变电站的演变过程

2014-08-15许征胜合肥供电公司安徽合肥230022

安徽建筑 2014年6期

许征胜（合肥供电公司，安徽合肥 230022）

0 前言

变电站是有高压电源经过输电线路输送到一个地方，经过变压器降压，然后输送到千家万户，供给用户的电源，这一过程及这个地方称之为变电站。我国最初的变电站是常规的变电站，变电站核心部件是选用的油断路器。到了20世纪90年代初期演变成数字变电站，采用的是真空断路器。现在变电站又在逐步的改造为智能变电站。

1 合肥市明光路变电站具体演变过程

1.1 概况

明光路变电站建设于20世纪70年代，是一个常规变电站，当时建的是35kV变电站，变电站采用户外和户内相结合的变电站，户外设置的是35kV配电装置，35kV断路器选用的是少油断路器。户内设置的是10kV配电装置，10kV断路器选用的也是少油断路器。此站采用常规的设备，二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等，采用电磁型或晶体管式。

1.2 优缺点分析

这个变电站设计的优点是设备全是肉眼能看到的设备，在运行过程中出现问题能及时发现，及时处理。

它的缺点是结构复杂、可靠性低，油断路器体积大，占地面积大，对环境的污染严重，由于断路器油易渗漏，操作过程中产生的电弧容易造成火灾。主控室和继电保护室占地面积大，变电站由于运行功能不强，一些重要的数据无法送到调度中心，变电站本身缺少自动控制的手段和调节手段，因此无法进行实时控制，不能安全、稳定运行。由于设备的可靠性能差，在用电高峰操作频繁，所以损坏频繁，需要长时间的检修和维护，不利于提高运行管理水平和自动化水平。另外此变电站是有多数人分几班倒的有人值守的变电站。

1.3 改造情况概述

明光路变电站在90年代末进行了全面改造，改造成数字变电站。首先进行了从35kV升压为110kV变电站，因为此变电站地处市中心，占地面积受到限制，所以110kV配电装置移置到户内，110kV断路器采用的是全户内GIS组合电器，10kV配电装置仍然是户内设置，但是10kV断路器改成了真空断路器型的开关柜。此变电站采用了数字式变电站，也就是二次保护等技术采用的是计算机技术，微机保护。

1.4 改造后的变电站优缺点分析

1.4.1 优点

①断路器有油换成GIS组合电器和真空断路器，对环境的污染减低，不会发生因频繁操作产生的电弧引起火灾，占地面积也大大减小。

②由于变电站综合自动化系统都是由微机组成，它们多数具有故障诊断能力，这使得变电站的一、二次设备的可靠性大大提高，提高了安全、可靠运行水平。

③变电站实现综合自动化后，监视、测量、记录、抄录等工作都由计算机完成，既提高了测量精度，又避免人为的主观干预。提高了电力系统的运行、管理水平。

④系统中采用计算机技术和通讯技术，可实现信息共享，大规模集成电路的应用，使得结构紧凑、体积小、功能强。缩小变电站的占地面积，降低造价。

⑤系统中各子系统具有自诊断功能，缩短维修时间。定值的在线和远方修改，监视系统的自动抄表，与上级调度的通信，可实现少人或无人值班。减少维护工作量，减轻值班人员的劳动，实现减员增效。

1.4.2 缺点

①二次设备由于采用的微机保护，所有的信息均要送至后台的计算机中，所以二次小电缆增多，接线变电复杂。

②断路器有少油改为真空断路器，但是真空断路器在操作过程中易产生操作过电压，这是我们在选用新产品时遇到的新问题。

1.5 保护措施

限制真空断路器操作过电压的保护措施主要分为两类：其一是电容器与电阻元件串联而形成的阻容吸收器，另一类是氧化锌阀片构成的过电压限制器。

①阻容吸收器是由改变开断回路的阻抗参数入手来吸收过电压的能量，从理论上讲，这是最理想的过电压保护措施。阻容吸收器联接在真空断路器的负载侧，整个回路的特征阻抗随着等值电容的增大而变小，过电压的幅值将得到抑制；电阻将增加高频电弧振荡回路的阻尼，改善高频振荡发生的条件，消除高频电弧重燃的机会，加速高频电弧重燃过电压的衰减。

实践表明，不论断路器容量大小，一般阻容吸收器的电容大约为0.3μ～0.5μF，电阻大约是200Ω～500Ω。

但是，值得注意的是：阻容吸收器的投入，也使得中压配电系统的相对地电容值增加，中压配电系统中性点的接地方式及零序保护的配置须慎重考虑。

②氧化锌过电压限制器由氧化锌阀片叠加组成，具有十分优异的非线性伏安特性。正常时，泄漏电流只有几十毫安，实际上相当于一个绝缘子；但在异常电压发生时，它的电阻又非常小，过电压行波后，不存在工频续流，因而是理想的限制过电压设备。

1.6 拟改造成智能化变电站

智能化变电站顾名思义是数字化变电站的升级和发展，是对变电站自动化技术进行充实，以实现变电站智能化功能。从智能电网体系结构看，智能变电站是智能电网运行与控制的关键。作为衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键。智能化变电站是智能电网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要电力设施，是智能电网“电力流、信息流、业务流”三流汇集的焦点，对建设坚强智能电网具有极为重要的作用。

它的优点是根据国家电网公司《智能变电站技术导则》，智能化变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能等技术，以一次设备参量数字化和标准化、规范化信息平台为基础，实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能，达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运行。其内涵为可靠、经济、兼容、自主、互动、协同，并具有一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化等技术特征。它的诞生大大地减轻了人为控制的工作量，减轻了员工的劳动强度。也减少了人为造成的事故。

它的缺点是由于智能变电站是一个新的事物，人们对它不够了解，所以运行维护和操作的员工较少，需要尽快的培训此方面的员工。