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摘要：未来的国家电网可能会朝着信息化、高电压、互动化方向发展。智能电网已经逐渐在我国电网建设中普及，对于国家智能电网建设而言，智能变电站属于其中重要的环节，能够有效變换和转移电能，同时，通过智能组件技术、光纤通信技术、传感技术等，促进国家智能电网的发展。
关键词：全地下；智能变电站；运行维护
1工程概况
A站为2014年投运的第一代智能全地下GIS设备变电站，控制方式为无人值班，地上设备仅有变压器散热器风扇，其余一、二次设备均在地下，共地下三层。主变4台；220kV接线方式为双母线单分段接线，110kV接线方式为双母线接线，10kV3#、4#母线接线方式为单母线分段接线，10kV5#、6#母线分别为单母线接线均只带无功设备，并联电容器8组、并联电抗器12组。
2运行维护
2.1通风系统
全地下变电站主要设备全在地下，其通风系统较地上变电站重要、复杂得多。A站为自然送风，设有多个进风井，具有大小各种通风机30台，分别由10个控制箱控制，分布在主控室、保护室、电缆夹层等各处保证地下空气充足，同时作为消防事故快速排烟。日常维护中，应对风机、控制箱加强巡视，发现风机震动较大或有异音、异味立即停机处理，定期清扫通风百叶及所附滤尘网，风机应按运行月历定期倒换试验。
2.2照明系统
全地下变电站照明系统尤为重要，分为日常照明、事故照明，其中事故照明更为重要，在主控室、保护室、GIS室等都具备事故照明。事故照明系统具备交直流自动切换功能，直流空开处于合位，当需投入事故照明时，在地上合上警卫室事故照明开关即可。日常维护中，应检查日常照明是否正常，回路交直流互投功能正常，并定期对事故照明系统进行传动试验，合上警卫室事故照明开关，拉开事故照明箱交流电源，检查事故照明是否正常，检查两组蓄电池电压趋于平衡，必要时改变部分支路运行方式，并做好记录。
2.3消防系统
全地下变电站因空间有限，一旦发生火灾不易扑灭，其消防系统较为复杂。A站的火灾自动报警系统设置有52个感烟探测器，同时还设有红外光束感烟探测器、手动报警按钮等。当火灾发生时，探测器报警后，火灾报警控制器显示声光信号并报告火警位置，启动相应区域的声光报警，并联切该层正常照明电源，启动该层所有风机进行排烟，当火灾较大无法控制时该层所有风机自动关闭，关闭火灾地点分区内的所有风道防火阀，阻止火势蔓延。日常巡视中应仔细检查检查消防主机除主电工作灯外，无其他报警信号，消防水泵房的管道和阀门应无漏水现象，消防水泵启动正常。冬季时检查消防电伴热是否正常工作，室内温度不能低于5度。
2.4变压器
因地下空间有限，较地上站，地下站变压器更容易发热，散热更为重要。A站变压器为济南西门子生产的180MVA变压器，冷却方式为强迫油循环水冷（OFWF），冷却系统控制由地下变压器冷却器箱和地上主变散热器箱组成，正常运行方式下，所用电源为双路电源单独供电模式，具有互投功能，由站用盘不同的两段母线供给，一组散热器放“工作”位置，另一组散热器放“辅助1”位置，第三组散热器放“辅助2”位置，日常维护中按照定期轮换原则应定期进行轮换，每季度轮换一次，轮换后对工作组散热器控制箱测温。因按相关规定，冷却系统失去全部冷却器后将启动20分钟跳闸，故在日常巡视过程中，应检查各水泵、油泵、散热器风扇运转正常，对冷却系统各控制箱加强巡视，对各继电器、二次回路加强测温，防止变压器冷却系统出现故障导致变压器跳闸造成事故。
2.5GIS（gasinsulatedsubstation）组合电器
A站220kV、110kV设备分别采用北京北开生产和新东北电气生产的SF6全封闭组合电器，该设备是将断路器、隔离开关等一次设备全部封闭在金属外壳（外壳良好接地），分为不同气室，填充一定量的SF6气体，断路器为弹簧操作机构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆巡视GIS室前应检查SF6气体检测装置语音提示正常、SF6气体含量正常，如有问题不得继续巡视，应及时检查通风系统，并上报。作为地下站，对此更应加以重视。巡视GIS设备时，应检查设备外观是否正常，壳体温度是否异常升高，各气室SF6气体压力是否达标，定期做微水试验。
2.6通讯网络
对于智能变电站，大量数据通过变电站通讯网络传输，通讯网络故障影响巨大，其中交换机的故障较为常见。A站装设有6台站控层交换机、18台间隔层网络交换机：220kV间隔配置6台，110kV间隔配置2台，主变间隔配置4台，10kV间隔配置6台交换机。日常巡视中，应检查各交换机电源正常，其它信号灯正常，接口是否牢固，并确认监控机上工况图各支路通讯正常。
2.7保安电源
对于全地下变电站，通风、照明、变压器冷却系统格外重要，为防止站内事故导致失去所内电而失去通风、照明等，从本站之外引接保安电源，各母线之间设有母联开关，站内所内分列运行，即412、421开关拉开，具备自投功能。接线图如图1。当全站无电时，低压母联自投，保安电源带本站所内负荷。日常巡视应检查带电显示器是否正常、母联备自投是否充电正常，开关、小车位置是否正确。
2.8一体化电源
我国智能变电站将站用交流系统、直流系统、不间断电源UPS系统、通信电源系统、一体化电源系统监控系统集合，组成一体化电源系统。保证直流系统正常对变电站运行十分重要，作为地下站更加重要。日常巡视中，应检查直流配电屏各开关位置符合现场规程要求，直流母线电压正常，浮充电流适当，直流系统绝缘正常，信号指示正常，自投装置工作正常；检查蓄电池组电压正常，蓄电池室温度、湿度、通风正常，单个蓄电池无电压不合格；充电模块指示灯是否正常，有无告警信号，输出电流正常；一体化电源系统通讯正常。
2.9智能终端和合并单元
智能终端与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接，实现对一次设备（如：断路器、刀闸、主变压器等）的测量、控制等功能。合并单元对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按照特定格式转发给间隔层设备使用的装置。作为智能变电站特有的设备，应着重对智能终端和合并单元加强维护。日常巡视中，检查各线路、间隔智能终端、合并单元通讯状态正常，装置应外观正常，无异音、异味、打火放电情况，正常运行时“电源”灯、“装置运行”灯常亮，无异常和报警指示，装置检修压板应在退出位置，同时检查各装置通信光纤的完好性，连接是否可靠、接触是否良好。
2.10电缆夹层
北京夏季多雨，近年来极端天气增加，12年的“7.21”、16年的“7.20”暴雨短时降雨量巨大，防汛成为夏季地下变电站的重点工作。作为变电站的最下层，电缆夹层成为重中之重。A站的电缆夹层安装有溢水报警装置，并设计有3个集水坑、1个废水池，3个集水坑内污水由排污泵通过管道排入废水池，由废水池统一由排污泵排出站外。每个集水坑安装2台小功率排污泵，废水池安装2台大功率排污泵，正常工作时均根据液位自动排水。日常巡视过程中，检查电缆夹层无积水，确认进缆口封堵是否完好、废水池集水坑液位是否正常、潜水泵是否正常运转、溢水报警装置是否正常工作等。
结论
全地下智能变电站已经在北京、上海、广州等大城市广泛应用，成为解决城市核心区用电紧张、提高变电站土地利用率的有效方案，新建全地下智能变电站数量将逐年增多，并逐步推广至全国各地。现阶段，作为变电站运维人员应认真总结现有的运行、维护经验，为新建全地下智能变电站提出改进方案，为未来全地下智能变电站的安全运行提供技术保障。
参考文献：
[1]郝少华，李勇，张铁峰，等.新一代智能变电站通信网络及管理系统方案[J].电力系统自动化，2017，41（17）：148154.
[2]刘芳奇.加强110kV智能变电站建设运行维护管理的重要意义[J].通讯世界，2016，19（13）：126127.
作者简介：
周道云（1973年6月），男，籍贯：江苏泗阳，学历：本科，职称：工程师，研究方向：地下工程。
论文作者:周道云
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第20期
论文发表时间:2018/10/10
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