肖荣荣
国网河北省电力有限公司衡水供电分公司 河北省 ??衡水市 ?053000
摘要：在电力系统运行稳定性和安全性问题上需要依靠先进的技术对其进行保证，而对于现阶段变电站的主要发展趋向而言，需要逐渐向自动化和智能化的方向发展，这一目标的实现能够在很大程度上提升电力系统工作稳定性和安全性，并且需要相应的设计工作人员对这项工作加以重视，在充分研究的基础上确定相应的设计方案，提高电气系统的工作稳定性。
关键词：110kV智能化变电站电气系统设计
中图分类号：TM76
文献标识码：A
引言
自从改革开放以来，我国经济有了突飞猛进的进步，科学技术也得到了很大的发展，促使电力市场也在不断完善和发展，变电站朝着智能化方向发展，提高了电气系统的供电性能。但是110kV智能化变电站发展时间比较短，还有很多方面不够成熟，因此作为设计人员要做好要点设计，从而就能对智能化变电站的水平进行提升。
1智能变电站优势
特点:在智能变电站运行，较之传统变电站而言，智能化变电站的功能较为多样。以往变电站并未实现故障录波和实时监测的功能，而新时期智能化变电站则满足了这一要求，充分集合了安全装置、继电保护和监控系统的变电站。相较于传统变电站而言，可以改善硬件重复配置的资源浪费问题，实现信息的有效传递，降低信息传递成本。
通过对智能变电站结构分析可以发现，三层两网的结构可以实现数字信息的高度共享和传输，实时监控变电站电气设备运行情况。三层两网结构中的三层包括站控层、间隔层和过程层，两网即通过站控层和过程层网络实现信息的高度共享和传输。此种结构较之传统的变电站而言优势较为突出，有助于信息数字化传输和共享，将信息通过网络传递，其特点可以归纳为以下几点:
(1)智能变电站间隔层设备中应用网络技术，信息传输和共享效率大大提升。(2)智能变电站中设置过程层，变电站通信网络增加了电气设备，促使智能变电站数字化水平得到极大进步。(3)智能化变电站可以实时监控和诊断电气设备，性能优势较为突出，尤其是其中的传感设备和电子执行器，在智能系统的统一控制下运行。(4)智能化变电站间隔层中安设智能终端，可以通过光纤将智能终端连接在一起，智能终端在一次设备上，监测智能变电站电气回路运行情况。由此可以看出智能化变电站的优势特点十分鲜明，相较于传统的变电站而言，增设一个过程层，这样可以有效提升变电站的数字化水平。此外，智能化变电站间隔层可以实现网络化，信息交换效率更高，满足变电站管理和控制需要。
2110kV智能化变电站电气系统设计
2.1电气系统一次设计
首先是对110kV智能变电站电气平面进行合理化布置，这方面的设计工作需要有效结合变电站现场的实际情况，制定相应的设计规划，从而有助于电气系统智能化一次设备的设计和选择，例如在变电站室内空间当中需要对消防设备以及通风设施进行合理有效的设计等，对二次设备进行设计时需要注意的是在垂直空间当中不应该设置相关的电容器，从而能够有效地避免由于电容器的工作而对相关的计算机的工作产生的影响。
然后是对电气设备的选择，在进行设计时需要借助电气平面设计方案，对各区域在功能、面积等划分上进行考虑，再加上电气设备的主要参数能够进一步提高设计电气设备的有效性。选择电气设备额定值时，应该通过主接线方式，并且对工作状况进行合理的分析，对电气设备的动稳定性、热稳定性等参数进行校验和核算，并对其工作状态进行合理有效的分析和研究，在确保电气设备能够稳定正常工作的情况下选择合适的电气设备。
其次是对主接线的设计，在对电源形式进行设计的过程中可以利用双电源形式，在合理选择接线方式的情况下对变电电路进行有效连接，变压器连接高压侧线线路，依据母线分段的方式来处理低压线路，由于主接线涉及的范围比较广泛，从对电气设备的选择开始一直到配置配电，包括继电保护方案等方面的落实。
然后是对单母线形式的设计，再利用相应的电源进行方式来确保变电站系统安全稳定的运行，其中电源进线方式需要依靠两种，一路作为电能供应的主线，一路作为备用线路，在利用这种形式进行线路连接的过程中能够保证供电系统运行的安全稳定性，并且在电源出现一定的故障的情况下还能够借助备用线路的作用来实现电能供应的恢复。
最后是对防雷以及过电压保护装置的设计，在110kV智能变电站当中对防雷装置的设计是至关重要的，对相应的避雷设施进行设计和安装是对变压器的一种保护，能够保护智能变电站中的相关设备不会被雷电灾害等过电压的状态影响。
2.2智能化变电站电气二次设计要点
1.智能化变电站设备选择
电气二次设备的选择是智能化变电站中一项十分重要的工作，直接影响到变电站的正常运行。诸如，关于智能化变电站电子感应器或是其他开关装置选择，需要十分慎重，感应器如果性能较差，可能导致设备无法正常运作，自动化水平下降。而当前的智能化变电站，进线网格化是一种普遍现象，可以为电气二次设备提供智能化支撑，确保智能化变电站正常运行。在当前的智能化变电站电气二次设计中，由于客观因素影响可能导致电气二次设计中出现以下几个方面的问题:
其一，智能开关。对于智能开关的选择，需要充分掌握和了解智能化变电站实际情况基础上进行选择，智能开关是决定智能化变电站正常运行的关键所在，除了智能化变电站的控制功能以外，还会影响到变电站在线监测功能的正常使用。此外，智能开关合理运用，有助于提供合适接口，提升变电站的智能化水平，朝着更高层次发展。但同时，智能开关的成本相较于常规开关要更高一些，所以需要结合实际情况综合考量。
其二，智能化变电站如果选择常规开关，尽管可以提供数字化接口，但是在线监测功能却无法正常使用。
其三，电子互感器选择中，无源式电子互感器问题十分严峻，如果选择了源式电子互感器，则需要通过激光方式进行匹配，可以大大提升电源稳定性。无源式电子互感器，主要则是通过光学传感技术实现，耗费的成本较高，加之稳定性偏低，所以很少会选择无源式电子互感器。
2.通信规约选择要点
通常情况下，智能化变电站电气二次设备设计中，通信规约存在明显的差异。103通信规约主要适用于站控层网络，传统的设计形式局限性较大，操作方面优势不高，更多的是应用在要求较低的变电站系统中。IEC61850则是另一种通信规约，相较于103规约而言优势更为突出，可以满足智能化变电站需求，但是需要花费较高的成本。过程层的网络规约适合选择IEC61850规约，主要是由于FT3帧格式，实施性能和传输延时固定较为突出。此外，还有IEC60044-8通信规约，这种通信规约针对性较强，有助于智能化变电站朝着更高层次发展，但是稳定性较差，成本高。
3.网络结构设计要点
在网络结构设计中，根据实际情况将智能化变电站划分为三个层次，包括过程层、网络层和架空层，各个层次需要结合实际特点进行设计。过程层的设计，可以用于区分传统变电站和智能化变电站，故此，在智能化变电站站控层网络设计中，综合考虑多种影响因素，选择最佳的设计方案，以此来满足智能化变电站建设需求。
结束语
综上所述，在110kV智能化变电站电气系统设计环节中，需要对设备等各方面进行充分分析，在有效确定设计方案的情况下实现智能变电站的价值，发挥其真正的作用。
参考文献
[1]陈莉.智能变电站二次系统优化设计及研究[J].工程技术研究,2017(1).
[2]杨建平,阳靖,罗莎.110kV智能变电站设计与建设实例[J].电力科学与技术学报,2012(2):90-96.
[3]胡艳.35kV变电站设备常见故障及维护探讨[J].山东工业技术,2018(16).
作者介绍：肖荣荣（1987.06.05)，女，学历：华北电力大学电力系统及其自动化学士，单位：国网河北省电力有限公司衡水供电分公司，研究方向：电力工程技术