35kV变电站的特点及应用发展战略研究论述

聂淼

摘 要：随着我国计算机和数字化技术的不断发展，数字化的互感器技术和智能一次电气设备技术在35 kV变电站的发展中发挥着重要的作用，使变电站的自动化程度越来越高。变电站的自动化技术在我国得到了广泛运用，但该技术仍存在一定的局限性，且电力系统的结构越来越复杂。因此，人们对变电站的运行管理提出了更高的要求。

关键词：变电站；数字化技术；线损；地域因素

中图分类号：TM63 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.122

随着我国农村经济的不断发展和农网改造工程的持续展开，35 kV变电站也逐渐应用到了农网变电站的建设和改造中，尤其是箱式变电站得到了更加广泛的运用。该变电站运用了先进的科学技术，具有较高的安全性和可靠性，且自动化程度非常高。

1 35 kV变电站的特点

35 kV变电站一般在偏远山区比较常见，面向的是中、小型城镇或农村地区，因此，其规模比常见的变电站小。在偏远山区，经济发展比较落后，因此，在设计变电站时，为了实现经济价值的最大化，应在保证变电站能正常、安全运行的前提下，优化变电站的配电系统，即最大限度地降低线损、优化设计方案，从而节约变电站的运行成本。由于受到地域因素的影响，35 kV变电站设计水平一直较低，因此，其在实际工作中易发生各种故障，进而对变电站的正常运行造成不利影响。在此情况下，会大大增加变电站的运行成本。

2 智能化变电站的关键设备

2.1 电子式互感器

电子式互感器主要分为无源电子式互感器和有源电子式互感器。无源电子式互感器是利用Faraday磁光效应测定电流信号的，而被测的电压信号是利用Pockels电光效应感应的，最后用光纤传导被测的电流信号和电压信号；有源电子式互感器是用低功率铁芯线圈或Rogowski空芯线圈感应被测电流的，利用电阻、电感等电容分压器感应被测电压，最终利用远端模块将被测的信号转变为数字信号，并用通信光纤传送。

2.2 智能化一次设备和网络化二次设备

智能化一次设备是指智能开关设备，其属于控制设备，除了具有正常的开关功能外，还具备电子设备、执行器和传感器等附加功能，且在检测和诊断等方面具有一定的作用，可使开关控制更加便捷，实现自动化开关。网络化二次设备是指在变电站内部通信中运用的IEC 61850，其可使网络通信技术充分发挥自身的优势，从而实现二次设备的信息共享。此外，它还具有功能操作灵活、互操作等优点，且自动化程度非常高。

3 电气设备的配置

3.1 互感器及合并单元

电子式电流互感器、电子式电压互感器包括有源和无源两种。与无源互感器相比，有源互感器的操作更加简单、便捷，且具有较高的稳定性，因此，其在变电站中得到了广泛运用。在35 kV变电站的电气设备中，进线部分、馈线部分一般选择一对具有保护级和测量级的电子式电流互感器，而母联部分常使用1个带有保护级和测量级输出的电子式电流互感器。合并单元负责将有源互感器采集到的线路上的电流、电压信号经光纤传输到总线中。一般在35 kV的两段母线处均设置有1个合并单元，采集进线部分和出线部分的测量电流值同时采集单相线路的电压值。

3.2 智能断路器

在智能化变电站中，智能断路器具有非常重要的作用。但就目前而言，我国变电站可选择的智能开关设备并不多，一般使用国外厂家生产的产品。35 kV变电站的智能开关设备一般选择成套的智能化开关柜，并配置有智能控制装置。该控制装置可自动采集交流量和监视断路器的状态，并可通过IEC61850标准和其他站的IED通信，大大提高了整个路线的安全性。此外，也可以选择常规开关柜，但要在开关柜上安装1个IEC61850标准的操作箱。该操作箱不仅具有保护功能，且自动化程度非常高，是测控一体化的装置。

3.3 交换机

在35 kV变电站中的设计中，为了实现智能化，可在通信过程中以太网交换机为主要的网络部件，这是因为过程层的通信环境一般比较恶劣，而选择以太网交换机可应对恶劣的电磁环境，并可满足GOOSE信息和采样值的实时性要求。此外，它还比一般的交换机更加坚固，具有抗振动、抗腐蚀和抗电磁干扰的特点，可在恶劣的工业环境中运行，甚至可以安装在标准的DIN导轨上，从而提升整体设备的可靠性。

4 结语

智能化变电站是变电站未来的发展趋势，我国数字化技术、计算机技术的不断发展为智能化变电站的建设奠定了技术基础，但智能化变电站的建设依然需要一段较长的历程。具体而言，可先改造以往的变电站，不断提高其智能化水平，当智能化技术发展成熟时，再建立新的智能化变电站，从而实现变电站部分智能化向完全智能化的发展。

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〔编辑：张思楠〕