智能变电站在线监测探讨

[摘 要]本文按照《110kV～220kV智能变电站设计规范》的要求，在设计中采用了电子互感器和合并单元及智能组件，根据待设计变电站的实际情况和短路计算结果，分析比较了不同方案的经济性和实用性，对设备进行了合理的选型，在此基础上，对一次设备的在线监测进行了进一步的探讨。

[关键词]电子互感器；在线监测；传感器

中图分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0094-01

1 课题意义和要求

在对智能变电站的发展历程以及现状有了一定程度上的认识的基础上，了解到智能变电站较之传统变电站的优势，然后对待设计变电站的相关原始资料进行分析，对如何设计这个智能变电站有了具体的思路，最后按照智能变电站设计规范《110kV～220kV智能变电站设计规范》里面相关的设计原则对变电站各个部分系统进行了经济、合理、智能化选型。

其中主要的内容是：对变压器进行选型，因为有变压器智能化技术，所以在设计中在变压器部分加入了智能化组件；对电气主接线的不同方案进行分析，比较其优劣，最终选取一个比较经济、实用的方案；对系统进行短路计算，其结果是下步电气设备选择的依据；对电气设备进行选择，主要是断路器、隔离开关、互感器、母线、高压熔断器、消弧线圈等。其中断路器、互感器可以选择智能化设计，并可以在系统中加入合并单元。

2 本变电站站用变压器的选择

变电站的站用电是变电站的重要负荷，因此，在站用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求，考虑变电站发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电站安全，经济的运行。

一般变电站装设一台站用变压器，对于枢纽变电站、装有两台以上主变压器的变电站中应装设两台容量相等的站用变压器，互为备用，如果能从变电站外引入一个可靠的低压备用电源时，也可装设一台站用变压器。根据如上规定，本变电站选用两台容量相等的站用变压器。

站用变压器的容量应按站用负荷选择：

S=照明负荷+其余负荷×0.85（kVA）

站用变压器的容量：Se≥S=0.85∑P十P照明（kVA）

根据任务书给出的站用负荷计算：

S=5.2+ 4.5+（20+4.5+0.15×32+2.7+15+1+4.5×2+1.5）×0.85

=49.725 （kVA）

考虑一定的站用负荷增长裕度，站用变10kV侧选择两台SL7—125/10型号配电变压器，互为备用。根据容量选择站用电变压器如下：

型号：SL7-125/10；

容量为：125（kVA）

连接组别号：Yn，yn0

调压范围为：±5%

阻抗电压为（%）：4

3 变压器智能化

变压器智能组件包括测量、控制和在线监测等基本功能。某些工程还包括同间隔电子互感器合并单元、测控、保护等拓展功能。

变压器智能测控装置通过IEC61850通讯规约方便接入数字化变电站的站控层（过程层），实现变电站内数据共享和互操作功能。变压器智能测控装置就地户外安装，采用IP55防护等级。智能控制装置就近安装在变压器附近，方便现场各种传感器的电缆连接。现场传感器通过4～20mA、串口或空节点等方式接入变压器智能测控装置[10]。智能化示意图如图3-1所示。

根据《110～220kV智能变电站设计规范》有：

1、110（66）kV智能终端宜单套配置；

2、 35kV 及以下（主变间隔除外）若采用户内开关柜保护测控下放布置时，

可不配置智能终端；若采用户外敞开式配电装置保护测控集中布置时，宜配置单套智能终端；

3、 主变高中低压侧智能终端宜冗余配置、主变本体智能终端宜单套配置；

4、 智能终端宜分散布置于配电装置场地。（图1）

4 合并单元的选择

合并单元是用以对来自二次转换器的电流和/或电压数据进行时间相干组合的物理单元。其主要功能是通过一台合并单元（MU），汇集/或合并多个电子式互感器的数据，取得电力系统电流和电压瞬时值，并以确定的数据品质传输到保护/测控装置；其每个数据通道可以承载一台和/或多台ECT和/或EVT的采样值数据。

合并单元可以是现场互感器的一个组件，也可以是一个独立单元。

根据《110kV～220kV智能变电站设计规范》，智能变电站对其的总体要求是：合并单元伴随电子式互感器的产生而产生，伴随智能变电站的应用而得到推广应用。其内部工作逻辑相对固定，但可靠性、实时性、一致性要求极高，其重要度应与继电保护装置相当。（图2）

参考文献

[1] 庞红梅，李淮海，张志鑫，周海雁.110kV智能变电站技术研究状况[J].电力系统保护与控制，2010.38（6）

[2] 李瑞生，李燕斌，周逢权.智能变电站功能架构及设计原则[J].电力系统保护与控制，2010.38（21）

[3] GB/T 17468-1998，电力变压器选用导则[S].

[4] 水利电力部西北电力设计院.电力工程设计手册[M].北京：中国电力出版社，2008.08.

[5] 陈慈萱.电气工程基础[M].北京：中国电力出版社，2003.09.

作者简介：

王晨，男，1979年6月生，毕业于长沙电力学院，太原供电公司，山西太原，030001。