对无人值班变电站设计的思考

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摘 要：随着我国社会的快速发展，电力系统也得到了广泛的应用，这就对变电站的需求也越来越大了。现代计算机技术的发展也推动了自动化系统在变电站中的有效应用，这就使得变电站的运行不需要专人值班。目前，无人值班变电站比较普遍，这就可以让变电站在无人监管的情况下始终维持正常运行状态，给人们提供稳定安全的用电。当然，这就对无人值班变电站的建设提出了更高的要求，尤其在设计阶段需要电力工程技术人员综合考虑多方面问题进行整体规划设计。文章简述了无人变电站设计过程中需要注意的几个问题，希望能给相关工作者提供参考。

关键词：无人值班；变电站设计；自动化；监控系统

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）11-0120-01

1 建设无人值班变电站的重要性

我国电力市场也逐渐走向开放化，且市场竞争力也愈演愈烈。供电单位如果想在竞争激烈的市场中占得先机，就必须要提高自身的生产效率，进而能够增长其它各个方面的经济效益，因此，精简变电站内部的工作人员是一种有效的途径。如今，我国有很多地区的变电站都是采用此途径，加强无人值班变电站的建设，进而降低变电站的运行成本，给变电站带来更大的经济利益。其中，对于220 kV及以下的变电站都采用的是无人值班监管制度，550 kV的变电站则采用少人值班的监管制度。实践证明，加强建设无人值班变电站的力度将会有效地控制运行成本，还能切实提高变电站运行管理水平和自动化水平，减少值班人员的数量却能提高工作效率。当然，无人值班变电站的建设必须以计算机技术为基础，尽最大限度的实现无人值班变电站的自动化。

2 变电站建筑结构方面的设计

无人值班相对于有人值班不但具备精简了工作人员的优势，还在建设变电站时形成了比较明显的优势。因为，有人值班还需建设与工作人员生活和工作的相关的空间，这将提高对主控制室的建设标准，在布置控制屏和保护屏时最好选择分隔设置。为了能让值班人员全方位的观察控制屏，就要求控制屏具有相应的长度。然而，无人值班变电站就完全不用顾虑这些问题，仅仅考虑如何合理地降低电缆的长度和选择电缆的走向。

3 合理地选择设备

3.1 主接线

无人值班变电站在能够保证稳定、安全的前提下，最好选择桥型接线、单母线分段和双T接线，尽量采用最简单的方式完成一次接线。

3.2 一次设备选择

在选择设备时，尽可能地选择维护较少，最好是不需要维护的，技术非常先进且运行稳定安全的设备。在选择主变压器的开关时，通常选择遥信接口或者遥控的有载调压开关。最好采用SF6或者GIS断路器，还可以将国外的组合电器进行重新更新，选配液压机构、启动机构或者弹簧机构。其中，隔离开关中必须配备符合闭锁和遥信要求的辅开关。主变压器的中性点刀闸也必须配备电动操作机构。在消弧线圈上还需要配备自动化地跟踪补偿装置，而最好选择密集型的电容器。在选择避雷器时以氧化锌避雷器为最佳，并且上面还要配备在线监测装置，然后在计数器上配备遥信接口。

3.3 直流系统

在进行直流系统中的接线操作时，第一步就是要选择可靠性和安全性都较高的方式，必须将控制和合闸的母线分开。对于规模各不相同的无人值班变电站就需要进行分段处理。该系统中最好使用不需额外维护的无铅酸蓄电池或镉镍蓄电池等，由于这两种电池不用维护，因此十分理想。其次，要选择浮充电自动调整装置和配备了遥信接口的自动调整装置。

3.4 二次设备

3.4.1 无人值班变电站的综合自动化模式

电力单位在设计无人值班变电站的过程中，通常对于中低压无人值班变电站则选择运用自动化系统来实现运行监管。高压变电站则必须引进比较先进的自动控制模式来应付各种可能出现的问题。如今，我国变电站主要有下述各个自动化模式：分布处理分散布置，即是把分布式的、功能单一的设备布置在一次设备的机柜中或者选择就地就近组屏分散设备的操作方式；分布处理集中布置，即是把分布式、功能单一的设备进行集中组屏，并且依然布置在主控室中；集中处理集中布置，即是把集控台和集控屏均布置在主控室内。

3.4.2 收集“三摇”数据

①遥控量。对于无人值班变电站中全部的断路器、主变压器有载分接开关、主变压器中性点刀闸以及复位站内预告信号等尽可能地不选择遥控方式进行同时操作，也尽可能地不选择遥控方式来复位事故后的保护装置。

②遥信量。变电站中全部断路器的位置信号：主变压器中性点刀闸及重要的刀闸的位置信号线路、电容器、馈线、主变压器、直流系统中的保护动作信号。中央信号非电气量信号：保卫信号、火灾信号、有载调压档位指示、主控室中的温度信号等。

③遥测量。线路，母线与变压器的各侧中的电流、无功和有功；电容器、馈线、站用变、消弧线圈等电流；变压器内的油温；直流系统中的电压；各个线段的母线电压。在遥测电能量时，一般选择在变电站内进行集中采集，再使用计量自动化系统。

4 无人变电站的设计还需考虑的几个问题

①要与环境协调。衡量变电站对环境的影响因素主要是通过监测SF6气体的含量来反映的，因此变电站要加强控制SF6气体的排放量，同时，还应控制变电站运行时产生的噪音，最关键的是要对变电站的生活排污进行有效地控制。主变压器是整个变电站的核心部件，因此它也是主要的噪声源。一般情况下，当主变压器在运行过程中将会产生极大的噪声，其分贝已经超出了国家的标准限值。又因为GIS设备中含有的非金属氟化物大约是空气中的五倍，因此在设计无人值班变电站时，要考虑到建筑的痛风性，避免由于非金属氟化物的外泄对人们的身心健康产生严重的迫害。在大多情况下，主变压器可能出现的问题的概率极低，并且无人值班变电站也将产生非常少的生活污水，在设计时，考虑采用三级化粪池即可。

②合理安装消防系统。消防系统是确保无人值班变电站稳定安全运行的重要因素，在设计变电站的消防系统时要整体规划，而且既合理也经济。对于分布在城区的变电站，其各种电气设备集中较为紧密，档次十分高，有着非常多的电缆回路，如果发生了火灾，就会迅速蔓延，造成严重的后果。因此，在设计无人变电站消防系统时将会有更加严格地执行标准。对于消防系统中的一些缺失，则需要工作人员在操作时严格遵循规章制度，以正确的方式去处理所有的消防问题。

③保护监控。无人值班变电站不需要工作人员在现场进行直接监控，所以这就要求制定出能够实现二次监控的方法。通常监控模式有两种，即是综合自动化系统和常规性的二次保护等。它们都符合无人值班的基本要求，但是二者各有优势。常规性的二次保护系统的结构十分简单并且有着十分低廉的造价，然而，因为集成化的程度又十分高，技术非常先进，要做成面向对象的层次结构就相对比较容易了。随着我国在自动化技术方面的研究地不断深入，也使得综合系动化系统的建设成本大幅度的下降，这给无人值班变电站的正常运行提供了很大的便利，因此，综合自动化系统在当前电力市场中应用得较为广泛。

5 结 语

无人值班变电站不仅削减了站内工作人员的数量，提高了工作效率，还能更准确、更全面地对整个变电站的运行过程进行实时监控，能够有效避免人为错误，进而提高变电站运行的稳定性和安全性。随着自动化技术的不断发展，无人值班变电站将有着更广阔的应用和发展前景。

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