摘要：随着智能电网技术的应用，我国110kV智能变电站发展迅速。110kV智能变电站是电力系统的重要组成部分。其设计和施工目的是控制和保护变电站内的设备。变电所设计遵循节能、环保、操作简单、经济合理的原则，严格按照国家有关规定进行设计，确保满足电力行业的标准要求。本文对110kV智能变电站的设计进行了研究。
关键词：110kV智能变电站；设计；研究
引言
随着社会经济的发展，人们对电能的规模和安全性能要求越来越高。智能变电站的继电保护和安全性影响着整个电力系统的运行。为了保证城市电网的安全稳定，有必要在智能变电站的设计和施工中提高设计水平和施工技术，以保证整个电力系统的安全运行。
1、智能变电站的概述
1.1智能变电站的概念
传统的变电站在工作过程中是采用传统的模拟信息形式进行工作，而智能化变电站的智能性主要体现在变电站工作过程中是采用数字化形式进行信息采集、处理与传输。智能变电站中的任何设备之间都是采用数字化手段来实现信息输送，并且，随着电子式互感器的应用日益广泛，其应用技术也在不断发展，这使得智能变电站能够很好的运行。
1.2智能变电站的基本特点
智能变电站运行方式与传统的变电站运行方式不同的是，传统的变电站在处理过程中更注重变电站的功能，而智能变电站更注重变电站的目的。智能变电站对信息的处理方式更能适应变电站的发展，且能够提高变电
1.3智能变电站的应用优势
智能变电站作为一种新的系统处理方式，具有较明显的应用优势，主要表现在智能变电站能够提高变电站的自动化程度，让变电站在运行的过程中更安全、稳定且可靠。与此同时，智能变电站还能够提高变电站的工作效率，使得变电站的技术不断提高，从而推动变电站的发展。
2、110kV智能变电站设计原则
随着科学技术的发展和发展水平的提高，110kV智能变电站的应用得到了迅速发展。因此，在变电所设计过程中，应根据设计原则进行改进和实施。一是充分考虑国家制定的政策法规，确保变电所设计符合电力行业标准，符合国家法律法规和电力运行要求，确保人员安全运行和供电可靠性。在达到设计质量的基础上引进先进的设备和技术，可以提高电力系统的整体水平。其次，随着现代技术的发展，应积极应用自动化技术，提高变电站的自动化水平。考虑到节能、环保、成本和维护管理等问题，将可持续发展理念完美融入变电站设计中，并得到贯彻和严格执行。最后，变电站的建设需要消耗一定的土地资源，对周围环境和人员也会产生一定的影响。因此，根据施工现场的实际情况，设计人员将环境保护等问题纳入设计工作中，以确保参数满足标准规划的要求，并在此基础上进行施工。
3、110kV智能变电站设计涉及的关键技术
3.1电子式互感器
在110kV智能变电站中，电子变压器是整个变电站的重要技术之一。传统的电磁变压器因其成本高、绝缘复杂、精度低，不适合智能变电站使用，导致输出电流失真或影响电网运行的安全稳定。同时，电压互感器也会因电磁共振而产生过大的电压，导致电气设备的正常使用。电子变压器具有抗电磁干扰能力强、测量准确、频率响应范围宽、无PT谐振、体积小等优点，广泛应用于智能变电站。
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3.2智能化开关
智能开关主要采用计算机技术、电子变压器和电力电子技术，将信息技术与传统的高压电器相结合，实现了高压电器的智能化。智能开关由计算机控制，控制装置需现场安装。其中，主要功能包括智能感知、精确波形控制跳跃、闭合角和时间、故障预测、运行状态智能评估和监控、专家人工智能判断和信息网络共享。
4、110kV智能变电站的设计问题及解决措施
4.1主变压器过程层交换机接线的优化措施
根据智能变电站配置要求，变压器各侧合并单元及智能终端一体化装置双套冗余配置。中性点合并单元双套冗余配置，智能终端单套配置。每台主变电量保护双套冗余配置，采用主保护和后备保护一体化装置。电量保护对变压器各侧合并单元电压、电流信息直接点对点采集，变压器差动主保护和复压过流后备保护，通过点对点接口把跳闸命令直接发送到主变各侧智能终端，完成对主变各侧断路器的跳闸操作。跳合闸命令等信息发送到过程层网络，用于统一接入故障录波。变压器保护闭锁备自投等信号采用过程层网络传输。为保证保护闭锁备自投等跨间隔信号的可靠性，主变压器过程层交换机均冗余配置。工程应用中，主变压器过程层交换机A需要接入的设备如下：中心交换机、主变保护A、高压侧测控、中压侧测控、低压侧测控、本体测控、高压侧合智一体A、中压侧合智一体A、低压侧合智一体A、本体合并单元A、本体智能终端、高压侧电能表、中压侧电能表和低压侧电能表。主变压器过程层交换机B需要接入的设备如下：中心交换机、主变保护B、高压侧合智一体B、中压侧合智一体B、低压侧合智一体B和本体合并单元B。交换机A使用14口，交换机B仅使用6口。由于接口模块对交换机的价格影响很小，建议采用24+4口交换机代替原16+4口交换机，原接入交换机B的设备循环接入相邻主变的交换机A，这样可在不降低可靠性的前提下减半配置主变过程层交换机，降低工程造价。
4.2110kV线路电压互感器选型问题及改进
110kV线路电压互感器在变电站中主要是用于110kV联络线上的测量和继电保护装置。目前，110kV线路电压互感器可采用两种接线方式：一种采用单相电压互感器取相电压；另一种采用线间式互感器取相电压。在《国家电网公司输变电工程通用设计110～110kV智能变电站模块化建设施工图设计（2016年版）》110-C-1中，110kV线路电压互感器采用单相式互感器取相电压。对于110kV中性点不接地系统来说，完全接地和不完全接地以及谐波均可能引起中性点漂移，从而影响相对地电压，但对线电压并无影响。中性点不接地系统单相接地时允许带故障运行2h，且当单相电压互感器所在相失地时，可能会造成以下几点影响。①测量的线路相电压值会严重失真，线路带电判断不准确。②线路保护重合闸，如果采用检无压方式，且在近端完全接地，可能会判为无压，将造成非同期合闸。③线路保护重合闸，如果在采用检同期方式，且在以上几种情况下线路电压与母线电压偏差大的情况下，将无法重合闸。④对于110kV线路是两个系统的联络线，需要进行准同期合闸时，且在以上几种情况下线路电压与母线电压偏差大的情况下，将造成无法进行准同期合闸。虽然多数正常情况下采用单相电压互感器并不影响运行，但是，以上几种非正常情况可能会出现保护拒动或误动，造成重大安全隐患。因此，建议在中性点不接地系统中的线路电压互感器均采用线间式互感器取线电压。
结束语
社会科学技术的发展和经济水平的提高对智能变电站产生了巨大的影响。智能变电站是保证我国城市日常运行和稳定的重要基础。其设计和使用效果直接关系到整个城市的发展。智能变电站的使用可以为人们的生活提供更加便利的条件。通过相关的研究和分析，将变电站信息转化为数字形式，可以使智能变电站内部结构更加有序。智能变电站与普通变电站相比，属于一种先进的技术，可以弥补原有变电站的不足。因此，有必要加强智能变电站的设计和施工质量。
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论文作者:何林梅,薛永伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
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