关键词：变电站；规划设计；接入系统
1变电站现状及发展趋势
21世纪变电站的设计应满足以下改进标准：可靠性、安全性、互操作性、可重构性、可控性、可维护性、灵活性、降低成本和环境影响。变电站设计人员通常强调的四个主要标准是可靠性、成本、操作灵活性和环境影响。新变电站采用的主要新技术包括基于GPS的同步采样、光学传感器、多种通信介质和多功能IED。光纤的几个好处有：支持远程通信、更大的容量、更小的尺寸、更轻的重量和电磁隔离。在提出的新变电站设计中，采用了光纤电缆与高速工艺总线相结合的混合系统。现有变电站的局限性如变电站的平均使用年限超过40年。虽然有一些维护计划和维修策略可以延长无极变电站的使用寿命，但是其运行、维护和服务的高成本对可靠性产生了负面影响。未来需求改造的是减小遗留设备和对服务连续性的干扰。为了达到这些目标，必须对新技术进行全面的调查，并进行成本效益分析。现有变电站中广泛应用的IED技术；广泛应用光纤电缆；广泛应用新的IED技术。变电站的二次设备可分为两种不同的概念。TS：要么将数据采集装置安装在站场，从称为开关站监控装置的主要设备收集数据，要么安装在控制室内，进行数据采集和处理，如保护继电器中的数据。开关站数据采集设备这些设备的主要功能是从变电站站场靠近变压器、断路器、电源线等的一次设备中采集数据。这些设备主要由西门子、ABB、GE、SEL、Syprote、宁波理工、监控设备公司等开发。用于数据传输的原始铜丝模拟仪表可以用光纤传感器监测和测量的光学仪表代替。其主要优点是精度高、不饱和、体积轻、安全环保（避免油或SF6）、性能高、动态范围宽、带宽高、维护率低。
2变电站规划设计及接入系统
2.1变电站一次系统设计
2.1.1优选变压器
在变电站一次电气设计中，变压器的选型是很重要的环节，具体可以从如下方面入手：一是要根据变压器所在环境、自身结构、性能等来选择冷却设备。二是要依据有载或者是无激磁调压等手段对变压器的型号进行选择。三是要根据电力系统标准要求，了解各电气设备的性能，选择最佳的变压器设备。如，相数等，与此同时，还要对变压器的短路阻抗进行有效选择，并对绝缘水平加以测试，只有在绝缘水平达标的情况下才能使用。
2.1.2优选导体及有关设备
导体和有关设备的选择要综合考虑导体设备的载流量及相互间绝缘配合度，同时，还要分析动热稳定性是否会影响设备。以断路器的选型来说，是否可以及时将断路器的安全断开功能发挥出来，事关整个电力系统的安全问题，需要对选型问题引起足够的重视，断路器的选配可以从如下方面入手：一是要优选使用时间长的断路器，保证其各项性都能得到有效发挥，同时，还要保证装配过程方便、快捷，为检修工作的有效开展创造条件。二是在选择断路器时，还要考虑其是否具有某种特殊性能，若电力系统处在合闸运行状态时，断路器是否具备充足的导电性能，以此保证负荷、短路电流流经时，是否可以保持在性能稳定的状态
2.1.3主接线设计
变电站主接线有单母线、双母线、3/2断路器接线等多种形式。其中，3/2断路器接线方式具有高度可靠性、运行灵活性，在重要的枢纽变电站和超高压变电站中起到了不可替代的作用，并分布广泛。根据《1000kV变电站设计规范》(GB50697-2011)要求，建议使用1000kV变电站主接线3/2断路器接线方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据《技术规范》220-750kV变电站设计（DL/T5218-2012）、线路、变压器连接部件共6个以上，并在电力系统中起着重要作用，宜采用3/2断路器连接型式。根据我国目前已投入生产和规划的1000千伏变电站，将3/2断路器接线应用到大部分1000kV主接线和500kV主接线设计中：①在单链路结构的特高压电网初期，特高压变电站应尽可能选择可靠性高的接线方式，建议先选用3/2接线方式。如果输入和输出循环的数量很小，它就不能当三根完整的3/2串组成时，应使多回路结构能够保证主线的高可靠性水平。②当特高压网络发展成一个环网结构，主接线选择关注的故障模式，避免同时停止双环路相同的通道，导致的网络解除单链结构，也就是说，必须避免同一通道的双回线路同串配置，并尽可能地不同侧配置。③当特高压电网发展为网格状结构时，主要路由类型的选择可能不考虑其对电网可靠性的影响。
2.2变电站二次系统设计
本文参考的二次设计原则是以国家电网公司新一代智能化变电站的设计导则作依据。设计原则主要有：二次系统的设计遵循设备集成、网络优化、功能整合、组柜布置优化的原则，并遵循模块化建设理念，应符合易扩展、易升级、易改造、易维护的工业化应用要求。站内采用层次化保护控制系统，包括就地级保护，多功能测控装置，站域保护控制系统及一体化监控系统。构建基于一体化监控系统的一体化业务平台，实现高级应用功能的专业化和实用化。保护控制设备应具备自检及自诊断功能。应支持SV数据异常、SV链路中断、GOOSE数据异常、GOOSE链路中断、电源电平、装置内部温度、过程展光口接收光功率、过程层先口发送光功率、装置自检信息等设备状态监测信息上送。站内被对时设备应支持时间同步状态上送功能。一体化监控系统及自动化系统网络方面：变电站一体化监控系统采用新一代智能化变电站“单网三层一网共端口混合组网”网络接线形式。采用层次化保护控制系统，分为就地保护、站域保护控制及广域保护。设置一次设备、二次设备状态在线监测装置并接入监控系统。主变三侧智能终端合并单元采用一体化形式。保护采用保护测控计量一体化装置单套配置，主变保护采用保护测控一体化装置双重化配置。二次设备模块化配置及组柜布置方面：每个间隔就地设置1面汇控柜，布置智能终端合并单元一体化装置、监测IED等。主变本体设置1面汇控柜，布置本体智能终端装置等。主控室采用单40尺二次舱形式，舱内二次屏柜采用前接线形式。一体化电源系统采用间接并联智能电池直流系统技术。
2.3变电站接入方案设计
2.3.1变电站接入系统基本原则
变电站接入方案是实际电力网络规划中的一个重要组成部分，实际电网在运行及改造过程中，不可避免地会遇到新建变电站接入方案的设计。此类方案的设计需要在遵循电网规划技术原则的前提下，结合已有的网络接线模式，挑选出符合实际电网运行需求的网络架线方案。目前我国电网规划需要遵循的主要原则进行了介绍，包括电网基本结构、基本电压等级、供电可靠性要求、变电站主接线选择依据等等，为实际变电站接入系统方案设计提供了依据和思路。
3结束语
随着我国经济的不断发展，能源消耗越来越多，电能在各个领域的应用越来越广泛。近年来各地区电网需求日趋增加，对变电站的设计要求也越来越高，设备的选择更加规范，不仅要满足供电的安全可靠性，更要保护环境，在满足用电需求的同时最大程度减少对环境的损害。变电站是地区的重要变电所之一，为工厂和居民的用电提供可靠保障，结合国家电网基本要求进行变电站的设计符合地区发展，更具有现实意义。
参考文献
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论文作者:陈 斯
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年14期
论文发表时间:2019/12/2
标签：变电站论文; 接线论文; 设备论文; 断路器论文; 电网论文; 系统论文; 变压器论文; 《当代电力文化》2019年14期论文;