摘要：随着社会经济的发展，人民的用电需求越来越多，智能变电站应运而生。这种设计方式不仅能够满足人民的用电需求，而且能够促进输电的稳定性和安全性。由此可见，智能化技术在110kV智能变电站电气设计过程中的应用具有积极的社会意义。基于此，本篇文章着重从110kV智能变电站电气设计的要点出发，提出一些有针对性的解决措施，希望能够有效促进电气设计的发展，提高设计水平。

　　智能变电站采用集成化、先进性、可靠性、环保节能的智能设备，配有间隔层、过程层和站控层。通过网络通信平台，采用标准的数据和通信服务协议，实现变电站数据信息的采集、监测、保护和控制命令，并及时传达保护跳闸命令，分析和共享数据，实现智能化操作等。其包含数据采集数字化、一二次设备网络化、分享数据标准化、应用高度协同化等主要技术特性。

　　第一，数据采集数字化。智能变电站的优势在于可以就近采集和控制设备，其途径即运用电子式互感器，数据采集数字化使得一二次设备之间相互通信。第二，一二次设备网络化。一二次设备的网络化通过IEC61850标准通信体系的网络平台实现。网络拓扑结构利用冗余技术可以实现整体通信，进而过程层把互感器采样的数据发送到测控、保护盒故障录波等二次设备，实现整个变电站的数据共享，利用光纤代替电缆，可提高变电站的建设效率和系统的可靠性。第三，分享数据标准化。利用同一的数据标准来建立数据，完成数据的互通有无；利用统一数据格式、统一号码存放在一起，再由统一的检索方式来读取，有效解决信息重复使用的问题。第四，应用高度协同化。应用高度协同化指的是高度协同各级应用，达到智能电网的控制运行要求。通过建立全站统一的数据共享系统，使得子系统能够规范存取和访问调度系统信息，从而使变电站信息达到集约化管理、有序控制等要求。在此平台上，各变电站和用户都可协同运行，各职能部门协调互助。

　　2.1智能变压器是智能变电站的核心和枢纽，进行变压器的设计的时候，应着重进行变压器的状态监测和保护，实现对变压器状态的精准监测，目的是保证供电的可靠性。智能变压器的外形与传统的变压器差别不大，但是具有的功能却有了本质上的提升，相应的元件都具有了智能化的功能，能够对内部设备进行智能化的控制、测量以及保护和报警。包含SF6气体密度、温度检测，小信号监测等等，同时还可以进行分合闸脉冲控制，实现开关柜的智能控制。变压器能够通过电机进行直接的驱动，提高机械系统的可靠性。

　　2.2电子式互感器是智能电力系统中不可缺少的电流检测工作，能够精确地测量到数据，测量电压电流等。智能变电站采用的是电子式电压电流互感器，哟犹传输系统连接到二次转换器，形成的被测量的量，能够测量仪器仪表，进行继电保护装置的控制，电子式互感器的特点是频带响应宽、无油化结构，具有数字化微机化的特征等，当前常用的电子式互感器的种类包括了OCT、OVT、罗氏线圈、有源式电压互感器等。电气式互感器的测量精度高于传统设备，没有铁芯，因此就可以避免了充油带来的易燃易爆危险，还能够测出高压电力线的谐波以及直流电流、暂态电流等。

　　为了确保智能变电站的智能体系结构更加完整和紧凑，技术人员通常会利用软件构件技术架构智能变电站的内部系统，确保其具有更高的智能化程度，实现对变电站的运作进行灵活调动。与此同时，为了确保智能体系更加灵活和安全，设计人员也需要在控制系统中将组件技术、软件构件技术与相应硬件集成在一起，进一步提高控制系统的数字化和信息化程度，促使整个控制系统更加智能。

　　在智能化变电站中，进行电气设计时，首先需要解决的问题是电气设备的选择。就目前工作来说，为了使系统获得智能化支撑，技术人员需要对进线实行网格化，这样是保障系统运行的基础。（1）在电力系统中，技术人员要以实际情况选择智能开关。智能开关和普通开关比较来看，智能开关优势更多，其可以保障电力系统正常工作。智能开关型号的选择会影响到两方面的功能，一方面功能是监测功能，另一方面功能是系统的智能控制功能。技术人员使用智能开关要有合理性，其使用提高了系统的智能性，只有合理运用其功能使其发挥最大价值。（2）在智能化变电站中，普通的开关只能提供数字化接口，其不具备在线监测功能，所以对电力系统的运行造成影响。（3）选择电子互感器也会面临很多问题，电子互感器分两种，即有源和无源两种。通过调查和分析，有源电子互感器是技术人员的首选。有源式电子互感器匹配是以激光方式，该方式能够使电源变得更稳定。

　　导线护管的选择采用归类法，各用电回路简化为正常照明、应急照明、消防应急照明和动力回路，各回路护管均暗敷。动力回路采用热镀锌钢管，其他回路采用阻燃塑料导管。设计中若采用GB50217—2018《电力工程电缆设计标准》中附录H电缆穿管敷设时，允许最大管长的计算方法繁琐，原始参数难获取，在工程标准化设计中，可选取经验值，具体为：导管没有弯曲时，长度不超过30m；导体有一个弯曲（90°～120°）时，长度不超过20m；导体有两个弯曲（90°～120°）时，长度不超过15m；导体有3个弯曲（90°～120°）时，长度不超过8m。如果长度超过上述要求，应加设接线断路器选择

　　变电站站用电低压配电系统常采用TN-C-S系统，断路器设置一般不超过三级，断路器的上下两级之间的配合，须具备选择性、快速性和灵敏性。站用变压器进线采用框架断路器，设置短路瞬时保护、短路短延时保护和过载保护，建筑电气终端配电装置使用最广泛的保护电器是微型断路器，常用于電流125A以下的回路，仅设置短路瞬时保护。变电站建筑物内主要负荷一般为建筑物照明、空调、电暖气、楼宇监控及水工用电设备等，负荷计算电流和不超过125A，电源统一由配电箱/柜引出，出线断路器主要用于保护回路内用电设施的过电流及类似用途，无需维修，因此选择微型断路器即可满足要求。设计人员可根据短路电流和负荷电流计算结果对微型断路器进行选择。

　　在以往的智能变电站中，在进行二次电气的设计时，其通信架构和通信协议是不同的两个内容。站控层网络的特点决定其比较适合103通信协议，该协议采用的是传统的设计形式。另一个角度来看，通信协议不够完善具有很多缺点，通信协议还可以选择IEC61850，该协议在实现上优势突出，但缺点也不少，即需要大量的人员。对于第二层网络协议来说，该协议比较适合进程层网络协议，因为进程层网络协议采用的是FT3帧格式，该协议的优点较多，易于实现、传输时延固定等。另外，IEC60044-8是通信协议另外一种形式。这种通信协议主要是针对对象的设计，让智能变电站变得更全面。

　　总而言之，110kV智能变电站电气设计是一项较为复杂系统的工作，在实际设计过程中，一方面需要深刻认识到智能变电站相较于普通变电站所具备的优势。另一方面，还应结合智能变电站的实际设计目的，做好针对性电气设计，从而更好地促使智能变电站发挥出应有的作用价值。

　　[2]吴俊勇， 陈龙， 周敬敬. 110kV智能变电站电气一次系统及继电保护运维研究[J]. 2021.亿博电竞 亿博官网亿博电竞 亿博官网