66kv智能变电站初设

66kv智能变电站初设

郭军1薛鹏2

（1.国网兴安供电公司内蒙古乌兰浩特137400）(2.长春工业大学电气与电子工程学院吉林长春130000)

摘要：近年来，66kv智能变电站初设问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，并结合相关实践经验，分别从过程层解决方案等多个角度与方面，就智能化变电站的网络结构及初设问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：66kv；智能变电站；初设

1前言

作为一项实际要求较高的实践性工作，66kv智能变电站初设的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对66kv智能变电站的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。

2河东智能变电站工程概况

2.1工程规模

拟建的河东66kv变电站位于辽阳市河东开发区内，拟T接在迎东甲乙线上。根据地区现状，拟建的河东66kv变电站为户内无人值班变电站，变电站规模2回66kv电缆进线，2台40MVA有载调压主变压器，24回10kv配出线。66kv采用GIS组合电器，10kv采用开关柜设备。

2.2智能设计方案概述

2.2.1一次系统方案

（1）主变配置方案

河东66kv智能变电站主变压器本体智能组件具备测控、监测、计量、保护等功能。变压器的智能组件可以完成以下功能：变压器本体信息的采集；有载分接开关控制；变压器本体非电量保护：变压器各侧运行信息采集；变压器状态监测信息的采集；状态诊断功能；数据建模和通信符合61850；信息交互功能等。

主变压器的选择，应根据变电站所带负荷情况和电网结构来选择主变容量，应当在一台主变停运时，其它变压器容量在计算过负荷能力的允许时间内，应保证用户的用电负荷，通常情况下，当变压器停运时，其它变电器容量应能保证全部负荷的70%-80%。经过辽阳供电公司估测，辽阳河东新城地区还需保证55MVA用户的用电负荷。

（2）66kv设备配置方案

智能断路器的重要功能之一是实现重合闸的智能操作，既能够根据监测系统的信息判断故障是永久性的还是瞬时性的，进而确定断路器是否重合，以提高重合闸的成功率，减少对断路器的短路合闸冲击以及对电网的冲击。

电气设备依据《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T5222-2005）进行选择，额定电流按允许电流选择，短路开断电流按设备的水平和短路电流水平选择。66kv开关设备的短路电流水平按31.5kA选择。

采用户内气体绝缘金属封闭开关设备（GIS），三相共箱式，额定电压为72.5kv，额定电流为2000A，额定开断电流为31.5kA。

2.2.2二次系统方案

变电站的二次回路是对一次回路进行控制、测量、调节和保护，实际上是对一次回路进行变换、传输和信息处理的过程。变电站微机监控及综合自动化系统是随着计算机技术不断发展，及其在电力系统中不断深入应运而生的新技术，它综合考虑了控制、监视、测量、保护远动及自动装置，形成一体化系统。

河东66kv智能变电站系统结构与传统变电站系统结构相比较，做出较多的改进，根据国际电工委员会（IEC）61850通信网络和系统，也是目前国际上最先进的通信标准，智能变电站系统结构从逻辑上可以划分成3层，分别是站控层、间隔层和过程层。

3智能化变电站的网络结构及初设探讨

3.1概述

过程层：指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分3类：电力运行实时的电气量检测;运行设备的状态参数检测;操作控制执行与驱动。

间隔层：其设备的主要功能是汇总本间隔过程层实时数据信息;实施对一次设备保护控制功能;实施本间隔操作闭锁功能;实施操作同期及其他控制功能;对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制;承上启下的通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性。

站控层：其主要任务是通过2级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库;按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调度域控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;具有（或备有）站内当地监控。

3.2过程层解决方案

过程层设备是联系一次设备和二次系统的桥梁，为间隔层设备提供一次设备的数据，执行间隔层和站控层对一次设备的控制、调节等功能。

过程层设备：电子式互感器—实现电流电压模拟量的数字化;合并单元—将电子式互感器的数字信号汇总后分发给保护和测控装置;智能单元—采集一次设备的状态通过GOOSE网络传输至保护和测控装置，同时接收保护和测控装置的命令对一次设备进行操作。智能汇控柜—实现保护和测控装置的就地安装，优化一次设备的控制回路。

3.2.1合并单元

因有可能常规互感器与光电互感器同时存在、或光电互感器三相交流量的同步，主变不同电压侧间隔获得数据差动保护需求、母线不同间隔差动、线路两侧差动保护，安稳装置的同步要求，需要点对点的光纤网络数据收集和分发，使得合并器的出现就尤为重要。

常规互感器采集卡采集的数据通过光纤传输至合并单元，合并单元处理数据后传输至光纤以太网络。合并单元可接受同步信号以便多个合并单元同步。合并单元的功能包括：

（1）接收采集卡的数据并进行解析、校验、处理;

（2）与其他合并单元的数据交换;

（3）接收站内同步源的同步信号;

（4）将处理后数据打包，输出到光以太网络。

3.2.2智能单元

所谓智能单元是连接一次开关设备和二次保护、测控装置的智能化设备，其作用是采集一次开关设备的状态通过GOOSE网络传输至保护和测控装置，同时通过GOOSE网络接收保护和测控装置的命令对一次开关设备进行操作。

智能单元的功能包括：

（1）断路器操作功能

接收保护分相跳闸、三跳和重合闸GOOSE命令，对断路器实施跳合闸;

支持手分、手合硬接点输入;

具有分相或三相的跳合闸回路;

具有跳合闸电流保持功能。

（2）开入、开出功能

接收测控遥控分合及联锁GOOSE命令，完成对断路器和刀闸的分合操作;

就地采集断路器、隔刀和地刀位置以及断路器本体的开关量信号;

具有保护、测控所需的各种闭锁和状态信号的合成功能;

智能单元可以单独下放到户外，安装在一次设备旁边，通过光纤GOOSE网络与保护小室内的保护和测控装置进行通讯。

3.2.3在线监测设备

3.2.3.1主变在线监测设备

主要包括油中溶解气体在线监测、油中微水在线监测、套管绝缘在线监测（含环境温湿度监测）等单元，实现对变压器油溶解气体，油中微水，局部放电，变压器铁芯和夹件电流，套管绝缘介损、电容值等的在线监测功能。

油色谱可以区分放电类型与过热类型、油过热与油-绝缘纸过热

等。微水检测可以反映油的受潮程度。局部放电监测可反映电晕、油中气体放电等多种缺陷。

3.2.3.2开关在线监测设备

GIS密度微水在线监测系统实现了SF6气体的密度、微水监测功能;GIS局放在线监测系统实现了GIS局放的在线监测功能;GIS设备光纤测温在线监测，利用温度传感器采集GIS内部温度数据，可以直观地反映GIS内部温度变化。

目前GIS绝缘在线监测最有效地方法是局部放电监测，可以发现GIS设备制造和安装及维修时引入的导电微粒及其他杂物，电极表面产生的毛刺等损伤，导电或接地接触不良，支持绝缘内部的气隙等缺陷，多点监测可以实现故障定位。

4结束语

综上所述，加强对66kv智能变电站初设的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的66kv智能变电站初设过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献：

[1]刘娇，刘斯佳，等.智能变电站建设方案的研究[J].华东电力.2016（10）：60-62.

[2]吴伯华，李红斌，等.电子式互感器的使用现状及应用前景[J].电力设备.2017（01）：115-116.

[3]钟连宏，梁异先.智能变电站技术与应用.北京：中国电力出版社.2016（09）：88-89.