摘要：随着社会经济的发展和科学技术的不断进步，不仅带动了信息技术上的应用，也带动了电力系统逐渐向在智能化的方向发展，作为未来变电站发展的必然趋势，智能变电站使用规模逐渐变大的同时也对传统变电站提出了挑战，在持续的发展和完善当中。文章基于这样的背景下，就如何做好110kV智能变电站电气自动化设计工作进行了探究。
关键词：110kV；智能变电站；自动化；设计
变电站主要的核心工作是通过电力系统中对电压进行变换，合理配置电能，并同时对电力流向和电压进行综合控制，而变电站的自动化设计的主要核心是在变电站没有人员操控的条件下，也能进行日常高效无失误的运行工作，实现人力物力资源的优化配置,变电站的自动化设计一定要建立在变电站核心工作的基础之上。目前，在许多智能电网建设工作中，智能变电站都有广泛的实际应用，尤其是110kV变电站已经是众多变电站中最常见的一种，它是配电系统的重要组成部分，是电网的主要监控点。因此，合理地选择110kV智能变电站电气主结线和开关类型等技术设备，在电网的安全经济供电方面有着重要的实际意义。
1.智能变电站的基本内涵
智能变电站，一方面是通过利用现代化智能设备的组合和整理，将变电站的信息实现数字化、通信平台网络化以及信息共享标准化，另一方面是在这过程中对电力网络的运行信息进行采集、监测和保护，与此同时，还可以根据工作的具体情况，对输配电网进行控制和分析，以实现与周边其他变电站的交流互动，具有通信标准化、状态可视化、功能一体化的优势。智能变电站是在数字化变电站的基础上演变而来的，是一种新型的变电站运行模式，它是智能电网运行和控制的的关键，更是实现电站自动化和智能化的主要科学手段。
2.智能化变电站的基本结构
智能化变电站是以IEC61850标准进行数据的建模和通信，并在这平台基础上实现相互之间的互操作性。智能化变电站的自动化系统以物理的角度可以分为一次智能化的设备和二次网络化的设备，以逻辑结构为出发点，可以分为（1）首先是由变电站监控系统、远动系统、保护信息管理系统、防误闭锁系统等其他相关系统组成的站控层。其目的是实现变电站设备的监控，告警和信息交互、电能量数据的采集、操作闭锁等相关功能，（2）其次是由测控、保护、计量装置以及与介入其他智能设备等规约转换设备相互协调工作的间隔层。包括单间隔设备和跨间隔设备，其中，单间隔设备主要包括线路保护、测控装置、计量装置，而跨间隔设备由母线保护、故障录波、变压器保护组成。间隔层按间隔对象进行配置，与各种远方输入输出、传感器控制器接口相互合作，实现一个间隔数据作用于以此设备的功能。（3）最后是由变压器、断路器PI或者CT等一次设备以及相关的智能组件相互组成工作的过程层。其主要的目的是完成开关量和模拟量的采集，控制命令的发送等一次设备相关的功能。
3.变电站的设计
3.1进行PLC设置
对PLC进行数据分析之后，发现除了简单的编程，它还具有具有良好的稳定性和可靠性，这使得110kV变电站监控系统得到了广泛的应用。主要的工作流程是通过梯形图编程或者是指令形式进行实时控制。另外，PLC主要是针对电气站以此部分的健康，在实施运行过程中，应当备着具体的控制对象的20％或30％用量，以保障能够充分发挥监控系统的实时监控作用。
3.2设计组态软件
组态软件设计的核心在于控制界面的设计，在此基础上做好PLC的配置工作。通过监控数据库的建立，将数据点与PLC联系起来。另外，要设计好操作图形界面以及相关的设备操作按钮，借助动画设计相互衔接，做好数据和图形的平衡对应建设工作，保证如有异常情况时可以快速通过声光进行报警。再者，要做好操作说明书的设计，以便本能够为相关操作设备提供指导说明。
3.3PLC和组态软件通信设置
当还没有熟练掌握PLC和组态软件通信设置的协议工作时，就有必要在PLC当中做好网络编程的设置，还要重点关注在进行110kV变电站与电气一次部分以及监控系统的设计过程中，对PLC的正常工作高度重视，将组态软件切换到正确的通新闻纸，以便保证数据能够进行及时交换。
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4.110kV变电站电气自动化的二次设备设计
（1）可以通过集中布置的方式进行设计
（2）将变电站的二次设备的柜体结构、颜色外形保持统一
（3）在设计时，选择恰当科学的保护装置和监控系统
（4）监控器室的备用屏应当占主要位置，最少约占能总屏的百分之十
变电站中的二次设备是一项不可缺少的布置工作，与计算机监控系统的网络布置相比较，二次设备布置工作较为集中，没有继电室和控制设备室的分隔和合并要求，但是需要重视的是二次设备的控制系统和监视系统应当应当采用组屏的方式，以此能够在实际操作中起到保护系统的作用。另外，对主控制室内的布置也要有所要求，计算机监控系统中站控层的设备，主变压器的设置等相关设备都应该设置在主控制楼的继电室内，并且在此基础上，确保继电室的备用屏幕要占总屏幕的百分之十，而35kV的开关柜上可以直接装置测控保护一体化装备。
5.110kV智能变电站电气自动化直流系统设计
整个变电站设置一套直流系统，利用双充双馈配置进行变电站内一次设备、二次设备、通信及自动化系统的供电。通常在单母线分段界限的时候，不管额定电压是220kV还是110kV，都应当设置一套微型直流接地自动检测设备，并安装相对应的高频开福安电源充电装置。例如直流系统采用220v的电压，200Ah蓄电池组,共108只分成两组,事故停电以没两个小时计算.直流系统采用单母线分段接线,利用分段开关,让每段母线各带一套充电装置和蓄电池组,而充电装置采用高频率开关电源,配置N+1模块，每组的充电机选用4块20A模块。另外，蓄电池利用阀控式密封铅酸电池，采用专用蓄电池室的防止方式。最后，每一套系统采用混合型供电方式，设置一套微机型绝缘监测装置和蓄电池容量检测仪。在110kV部分采用放射型供电，每一个间隔通过双回路方式直接从直流馈线屏获得电源，10kV部分则通过10kV的母线分段情况进行设置，并在每一段母线安装双回路配置。
6.110kV智能变电站电气自动化图像监视和安全预警系统设计
110kV智能变电站电气自动化图像监视和安全预警系统设计的主要核心在于进行安全防范工作，具体的系统设计内容包括：一是将单子栅栏、远红外线、探测器安置在110kV变电站围墙周围；二是将摄像头安装在110kV变带站大门与主控制楼的楼入口处；三是将室外摄像头安装在110kV变电站的各个配电装置区；四是在室内将摄像头安装砸110kV变电站的控制室、蓄电池室以及各个电压配电装置室内；五是将安全方面的110kV变电站配套设施进行进一步的完善，例如完善配置相应的防火防盗功能；六是确保变电站集控中心或者调度室可以顺利传递安全预警系统报警信号。
7.结束语
综上所述， 在逐步发展的科技背景下，110k变电站的电气自动化设计对于智能变电站的建设具有重大的意义。在电力系统中，110kV配电网是变电站中最为合适的电压等级，通过对变电站电气自动化的设计，二次设备的布置和直流系统的设计，以自动化控制为设计出发点，可以为110k变电站的电气自动化工程建设提供了思想和实践指导，从而更好的促进110k变电站的电气自动化设计水平的提升，逐步将变电站朝无房屋建设、无电缆沟道以及无人值班方向发展，为电力系统的科技运行道路奠定良好的基础。
参考文献
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论文作者:全智明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/9
标签：变电站论文; 设备论文; 智能论文; 工作论文; 间隔论文; 母线论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第11期论文;