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(1.国网北京经济技术研究院自动化及控制设计研究中心,北京102209;
2.中国能源建设集团辽宇电力勘测设计院有限公司电网工程设计中心,辽宇沈旧10179)
摘要:变电站是电网能源转換与运行控制的核心节点,是电网功能实现的重要环节。为进一步提高智能
变电站工程的建设效益和运行可靠性,以提高变电站内一次设备、二次设备集成度以及二次系统功能集
成度为视角进行设计优化,提出了一种高集成度智能变电站设计方業。以实际工程设计为样例,验证了
所述方案的可行性。与目前智能变电站通用设计方案的对比分析结果表明,高集成度智能变电站设计方
变电站是电网能源转换与运行控制的核心节统功能之间尚未实现真正意义的集成,因此变电
点,承载着电力系统中变换电压、接受和分配电站集成化设计方案也成为了近年来研究的一个热
能、控制电力流向和电压调整等重要功能。随着点。文献[2-5]分析了智能变电站所涉及相关
科学技术的不断发展,变电站的形态与构成模式技术,介绍了智能变电站的体系结构、智能一次
先后经历了早期传统变电站、综合自动化变电站设备及站内高级应用的功能,均木给出智能变电
和数字化变电站3个阶段,目前已发展至基于站在设备及功能方面的集成设计方案。文献[6
IEC61850标准的智能变电站阶段。按照我国电力7]介绍了与隔离断路器集成为一体的电子式电流
企业标准的定义,智能变电站是采用先进、可靠、互感器结构,分析了电子互感器与隔离式断路器
集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字集成式相互之间绝缘的影响,但只分析了隔离断
化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要路器与岁氏线圈原理的电子式互感器集成,未考
求,能够自动完成信息采集、测量、控制、亿博电竞 亿博官网保抑、虑光学原理的电子式互感器集成方案。文献[8,
计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网9]对智能変电站中二次设备集成方案进行了分
实时自动控制、智能调节、在线分析決策、协同析,重点针对过程层设备的集成和保护测控设备
互动等高级功能的变电站。从智能变电站的定的集成,未给出多功能测控装置的具体设计及应
义中可以看出,数字化、网络化、集成化、自动用方案。文献[10]提出了一种智能变电站集群
化以及节能环保是本阶段变电站技术的发展目标。测控系统方案,通过虚拟测控装置功能来作为?
目前我国在运的智能变电站工程中,已经实内独立测控装置的后备,未对其他信息采集装置
现了数字化采集和网络化传输,并建立了具有一功能进行集成。文献[11-14]对站域后备保护
次设备状态监测和智能辅助控制等功能的变电站的原理、配置及算法进行了论述,所述方法利用
作者简介:谷松林(1986-),男,博士,工程师,主要从事电力系统继电保护、変电站二次系统设计方面的研究工作
隔离断路器的集成,分別给出相应的适用场景。亿博电竞 亿博官网互感器性能稳定,适合保护、测量、计量等所有
护控制系统的配置原则。所述方法具有良好的工以下电压等级。电流互感器一次传感器的直接利
程适用性,在节约变电站占地而积、建筑面积,用隔离断路器的支柱绝缘子作为支撑,基本达到
隔离断路器指触头处于分闸位置时满足隔离断路器长期免维护性能的发挥,同时光纤绝缘子
开关要求的断路器。隔离断路器结合了传统断路也是绝缘系统薄弱点,对设计制造工艺要求较高。亿博电竞 亿博官网
被保护在SF6灭弧室内,兼具断路器和隔离开关及以上电压等级。该方案基于先进的光纤电流传
的双重功能,可替代传统断路器与隔离开关的联感器技术,实现了电流互感器与隔离断路器的完
合应用。在隔离断路器的基础上,进一步集成接全集成。隔离析路器和光纤电流互感器完全融为
地开关、电子互感器、智能组件等部件,可实现一体,可实现传感器本体终生免维护。该方案既
单断路器间隔最终集成为一台设备,有效提高可最大限度地节约占地面积,也避免了由于电流
集成式隔离断路器的设计方案可分为三种:用较少,产品需要定制,因此造价较高。随着技
共支架安装传统电磁型互感器,外部集成有源电术进步和规模化应用带來的造价降低,光纤电流
子式互感器,内部集成无源光纤电流互感器,如互感器可能会成为隔离断路器集成电流互感器的
共支架安装方案适用于110kV及以下电压等1.2集成式隔离断路器配置原则
离断路器中心距离很小,开关问隔十分紧湊,能路器的应用场景为110~220kV变电站。主要配
各型号传统互感器产品均可与隔离断路器进行集器,集成电子式电流互感器,配置S6气体状态