摘要：随着变电站工程的竣工，施工电源往往又会被拆除。这样在做变电站概、预算时，既要做施工电源建设费用，还得做施工电源拆除费用。而施工电源虽然使用时间短，但作用大，安装后再拆除则又造成不必要的浪费，加大工程造价。笔者根据近几年的设计经验，认为采用以下办法，可避免施工电源的拆除，使施工电源线路及变压器重复利用，降低工程造价。
关键词：110kV变电站；施工电源；再利用
传统的站用电源设备大多都相互独立，分散，同时耗能高，这样设备显然已经不能满足智能变电站的运行要求。根据构建智能电网及变电站的基本要求，采用智能化设备、一体化设计、节能化应用、高效化的管理是智能变电站站用电源的发展方向。
1智能变电站电源系统整体结构设计
整个系统采用网络化管理。底层通信网络采取两种结构，一种是工业以太网构成的局域网，主要用来提供大型设备和分布较为集中的设备的管理。另一种是采取无线短距离技术构建的无线通信网，主要用来提供地点相对分散且有可能经常变动的设备。这两种网络互为补充，工业以太网稳定性好、可靠性强，而短距离通信网络灵活性好，适应性强，能更好地为电源系统的一体化管理打下良好的基础。两种网络利用智能设备的数据采集设施进行数据的采集；同时利用执行机构来执行管理中心所下达的控制命令；而位于各个网络中心的是区域控制中心，也就是分区管理中心。各分区管理中心设置嵌入式数据分析系统，一方面可以对于紧急故障进行分区紧急处理；另一方面，分区中心接收来自底层的数据，进行初步的处理，并将数据上传至智能管理中心，与此同时接收来自于智能管理中心的命令，驱动智能设备上的执行机构进行控制管理智能化管理中心模块是整个系统的核心。管理中心设置数据库服务器，接收来自于底层的运行数据，并进行存储和运行。服务器中连接事故分析模块，利用当期运行数据和历史数据进行故障的分析。在分析过程中，模块还与算法更新模块进行算法的沟通，算法更新模块中采用一定的算法构建相应的预测模型，利用预测模型来对数据进行预测分析。智能化管理中心的数据直接输出至变电站自动化管理中心。该中心设置显示、输出报表等功能，以帮助工作人员观察相应设备的运行情况。
2将施工电源线路作为变电站配出线路
变电站施工电源一般T接于距变电站最近的10kV配电线路上，短的0.3km左右，长的有2—3km。由于拆除1km10kV线路约需5万元费用，所以为避免施工电源线路拆除，在设计施工电源时可适当加大线路的导线截面积，在变电站投运后仅拆除台架式变压器，而将施工电源的线路作为变电站配出线路。这样配出时只需将1根电缆从10kV配电柜引至站外施工电源终端杆上即可，从而降低工程造价，提高施工电源线路的利用率。此种情况的变压器一般采用配电中心回收的旧变压器，在做概、预算时无需列入此变压器的设备费用。
3变电站投运后把施工电源兼作站用变压器
根据《35—110kV变电所设计规范》的规定，变电站宜有2台容量相同可互为备用的站用变压器。目前110kV变电站，2台站用变压器一般采用柜式安装于10kV配电室内，电源分别取自于10kV两段母线上。110kV变电站施工电源变压器大多为100kV•A，而一般110kV变电站站用电变压器也为100kV•A，两者在容量上相等，因此可将施工电源作为变电站投运后一台站用变压器使用，另在10kV配电室内只设置一台站用变压器，相应少了一面站用变压器柜，其价格大约4万元。由于施工电源线路的电源取自于另一座变电站，10kV配电室内站用变压器电源取自本变电站的10kV母线，因此变电站2台站用电分别取自2个电源，站用电可靠性也得到进一步提高，且整个施工电源不用拆除，减少了拆除费用，降低了工程造价。
4一体化电源存在的问题的解决措施
一体化电源与通信电源和站用直流电源的接地方式与电源后备时间都不相同，在此，我们就这两个问题展开分析，并提出解决的措施建议。
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4.1接地问题解决措施
4.1.1通信电源系统接地
（1）变电站通信电源系统的主要接地方式是结合等电位接地系统和联合接地系统降低接地系统和通信设备的电位，以提高安全系数。
（2）电源通信设备发生事故时，要及时断开电路连接，预防发生安全事故。当城市电路与电缆或者是通信设备发生接触时，要立即断开市电路的电源，减少相应的损失和危险。
（3）保证通信系统的功能不受其他因素干扰，满足系统电磁相互兼容需求。
（4）接地能让大地作为电路回流体，给通信系统提供低电阻的接地回流电路。
（5）提高对雷电的防护功能和电路电压的保护功能，降低市电线路和通信电缆被雷电和其他高电压冲击源带来的损坏，提供被电缆屏蔽的高电压冲击电流的接地回路，将其转移至大地。
（6）电源正极接地，大大降低了用户电缆受到的电腐蚀，提高了电缆金属外皮的绝缘功能。
4.1.2站用直流系统接地
我国目前的变电站直流系统是根据《电力工程直流系统设计技术规程》建造的。直流电源系统不接地，在偶尔接地的情况下可以正常使用，并不会造成电路产生回流短路现象，但是仍然需要立即找出接地点。如果两点都接地，会有极大的可能引起信号装置、继电保护及自动断路器出现错误动作或者拒绝动作，从而引起直流系统的电路短路，导致电力系统发生故障或者是发生安全事故。所以，在另一点接地前，要及时解决接地故障。在日常变电站运行中，必须加强对直流系统的监控，一旦发现有接地问题，就要及时排除故障，避免因为直流系统接地问题而导致电力系统出现故障。
4.1.3接地系统的解决措施
为了有效解决两个系统的接地问题，保证两个系统之间的相互安全，可以根据变压器的工作原理，适当加入反向变压器，有效将两个接地系统隔离。当DC/DC被击穿时，会导致站用直流系统接地，但大部分直流电源系统都配备了接地检测系统，在直流电源系统接地瞬间就能检测出来，并能在最短时间内发现给予解决。因此，接地故障现象在理论上并不能影响直流系统的安全可靠性。
4.2电源系统后备电力时间的解决
根据站用直流电源系统的电源动力为全站因事故供电不低于2h来计算，两组电源动力正常为全站因事故供电应不低于4h。通信电源系统方面，各种规章、规范、规定和文件中对通信电源系统的电源动力的后备时间都不一致。负载功率为40A×50V=2000W。因此，变电站的二次设备负荷为5755W，长期事故负荷12050W；110kV变电站通信设备功率为800W，变电二次设备经常负荷按照2750W计算，长期事故负荷6670W。在此，对110kV变电站分别以电源动力后备时间为12h计算，计算一体化电源应用时，站内直流电源系统的配置将发生变化。
可见，后备时间不同，一体化电源系统受到的影响程度也不同。如果按照8h的后备时间方案来看，在站用直流系统的经常性负载中加入通信负载，则传统站用电源系统与一体化电源的配置直流电源系统没有多大不同，且有着较高的实际可操作性。如果把直流系统按照12h来设定后备时间设计方案，500kV的站点电源动力就会在100%以上，直接影响机房的安置空间和最大承受重量，经济性和实用性都较低，且站用直流系统根本不能满足12h的后备电源时间。所以，管理部门要制定统一的合理合法的标准和制度，促进一体化电源在现实生活中的广泛应用及推广。
结语
通过以上任何一种施工电源再利用的方法，笔者发现每座变电站的概、预算约降低了，因此，设计人员在设计变电站时应充分发挥主观能动性，按照全寿命周期设计理念，在满足安全可靠运行的前提下，降低工程造价，在设计上体现国家电网公司“三节约”的思想。
参考文献：
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[2]周建方，唐椿炎，许智勇。事件树、故障树、决策树与贝叶斯网络[J].河海大学学报，2009（5）：352-353.
论文作者:蔡旭凡
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
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