無人值班變電站的設計及應用論文

引言

?o人值班變電站是21世紀初興起的一種新型變電站，其發展時間尚短，技術也不是特別成熟，但是其獨特的無人運行管理模式仍促進了我國供電企業的進步，在某種程度上提高了我國供電企業的供電效率，給國家電網帶來了更大的經濟效益。因此，大力發展探討研究無人值班變電站的設計、應用與管理對於我國電網的發展也是好處頗多的。

1 有關220kV無人值班變電站的概念

1.1 它的定義

無人值班變電站：即變電站日常工作時不像傳統變電站一樣需要固定的人員輪流值班，它採取的是微遠調控自動化技術，值班人員在總調度室即可完成對目標變電站的操控。是科技創新發展帶來的一種先進的變電站運行管理模式。

1.2 它的意義

在某種程度上來說，無人值班變電站帶來了一場革命創新，它與傳統變電站最大的區別就在於智能，即人力操作變電站和智能控制的區別。與傳統變電站相比，其電網運行管理方式發生了變化，它是採取微機遠動等自動化技術，遠程終端控制變電站的運行，在變電站內不需要設置固定人員值班，提高了人員的工作效率，減少了工作崗位數量，這也爲企業節約了資金。其意義之一就是提高了電力行業的經濟效益。無人值班變電站的出現，大大減少了變電站因人工操作失誤而引發的故障，而且其微遠終端遠程操控的工作方式，提高了變電站工作的效率，提高了我國電網運行的經濟效益，這是其意義之二。

2 220kV無人值班變電站的設計要求

2.1 無人值班變電站設計的功能要求

它是藉助微機遠動等自動化技術的變電站，是一種先進的運行管理模式。與傳統變電站相比，它用先進的微端技術代替傳統人工管理方式，在遠方建立負責一個區域的變電運維操作站，代替傳統的變電站人工控制方式，而且一個變電運維操作站可以同時控制多個無人值班變電站，共同收集多個變電站的數據信息，更好地監控變電站設備的運行，提高了人員工作效率。與傳統變電站相比，無人值班變電站的主要優點還包括數據處理迅速、安全監測強大、遠動預警及時、新型微機保護功能等。

（1）強大快速的數據處理和全面覆蓋的數據採集：無人值班變電站採取自動化控制管理，其數據處理具有實用性、強大的邏輯判斷能力使得信息檢索極快，信息存儲量大，可以實現對事件進行完整記錄，對採樣數據的分析處理能力強。其數據採集能力也極爲強大，同時分批次對多個無人值班變電站的信息進行採集，並傳遞給變電運維操作站，這些信息包括遙控、遙感、斷路器、隔離開關、信息保護、統一時鐘、非電氣的測量和狀態信息等等。

（2）強大的安全監控功能：與傳統變電站相比，無人值班變電站控制監測系統更爲強大，而且有着多種多樣的'監視手段。包括無人值班變電站一次系統運行狀態監視、聲音光感報警、自我調節、顯示保護測定值、自我診斷等等。

（3）微機保護功能：微機保護功能包括饋線保護、母線保護、變壓器保護、備用電源自投等等。這是變電站綜合自動化一個重要功能，對於保障變電站正常運行有着重要的作用。

（4）敏感的遠動預警功能：遠動系統的基本功能有遙測、遙控、遙信、遙調。其工作原理是實時採集數據傳送至上級調度中心，由上級調度中心控制調節。如果發生故障，微機保護髮出動作指令，並及時將信息傳遞給調度中心。

2.2 無人值班變電站設計的運行模式

220kV無人值班變電站與傳統變電站最大的區別就在於其先進的運行管理模式。它的運行管理模式大體分爲三種方式：

第一種，按照無人值班變電站所在的位置區分，在一個區域類設置一個變電運維操作監控中心站，對這個區域內所有的無人值班變電站同時進行監控，但不宜過多，大約10個左右。然後由監控中心的操作人員負責區域內的監控和運行，這是第一種監控運行管理方式。

第二種，每個無人值班變電站均設立自己的監控中心，每個監控中心設有專員對變電站進行監控管理，同時設有巡視人員，定期巡查變電站，發現並解決潛在故障問題，監控人員與巡視人員均受到上級調度指揮，這是第二種監控運行方式。

第三種，由上級調度人員同時兼任變電站的監控管理職責，從而減少過多人員的涉入，保留現場巡視人員對變電站進行巡查，他們仍需要接受調度人員的指揮，這是第三種監控運行方式。

顯而易見，監控中心、巡視人員還有調度中心三者之間的關係決定了該無人值班變電站的監控運行方式。

3 220kV無人值班變電站設計時要注意的問題

3.1 要與環境協調

不管是傳統變電站還是無人值班變電站均會對變電站周圍的環境造成影響。一次設備中填充的SF6（六氟化硫）。所以運行中的變電站需要嚴格控制SF6氣體的排放量。與此同時，變電站運行過程中產生的噪音污染也不容忽視。整個變電站的核心主變壓器是變電站產生噪音污染的主要來源，變壓器的噪聲來源於變壓器本體和冷卻系統兩個方面，噪音頻率在100-2000Hz之間，已經處於人類的聽覺範圍內。所以必須加以控制以免對周邊居民造成影響。而且，不管是傳統變電站還是無人值班變電站都必須考慮變電站的通風性。在變電站運行中，其GIS設備會產生許多氟化物氣體，這些氣體具有毒性，如果空氣中含量過高會對變電站周圍居民的健康造成威脅。綜上所述，在變電站的設計中，對環境影響的考慮是非常必要的。

3.2 確保無人值班變電站的自動報警消防系統正常運轉

因爲無人值班變電站不需要固定的值班人員，所以這種變電站的自動消防系統、煙霧報警系統和溫度控制報警系統一定要運行正常，作爲無人值班變電站的安全保障。如果無人值班變電站出現故障造成變電站內溫度升高煙霧過多時，穩定運行的警報系統就能及時上傳到調度中心，將信息傳遞給附近的巡查人員，使其可以快速及時地對變電站進行救援。消防設計遵循“以防爲主，防消結合”的消防方針，按有關規範、規程及規定的要求進行消防設計。根據《火力發電廠與變電站設計防火規範》及《電力設備典型消防規程》的規定，主變壓器採用排油充氮滅火方式。變壓器發生火災危險時，該設備自動或人工啓動向變壓器內充入氮氣，變壓器油通過DN200排油管排入事故油坑，從而控制火勢，防止火災蔓延。在通向二次設備室及站用配電間的電纜溝、豎井和牆孔及盤底開孔處採取有效阻燃的封堵處理，在主要回路的電纜溝中的適當部位設置阻火牆，在靠近含油設備（主變和電流、電壓互感器等）的電纜溝蓋板予以密封處理。另在變壓器附近配備推車式乾粉滅火器及消防砂箱、消防鏟等消防器材，可存放於消防器材小間。這些措施都爲變電站正常運行保駕護航。

3.3 同樣完善的安保系統與佔地面積的顯著縮小

?然無人值班變電站內沒有固定的人員進行值班，但是其安全監控系統比傳統變電站更爲完善更爲可靠。傳統變電站是變電站內部安保人員24h值班看守監控，而無人值班變電站一般由附近區域內的現場巡視人員巡查監控。如果巡查時發現變電站出問題能及時採取正確措施救援，保證變電站的安全可靠性。由於無人值班變電站內是不需要人員看守的，是調度中心工作人員遠程監控保證安全，因此那些傳統變電站內的諸如站長室、會議室、值班休息室、附近工作人員的生活建築可以取消。與傳統變電站相比這極大地減少了無人值班變電站的建築面積，進而降低變電站的工程造價，體現了無人值班變電站的一大優勢。

4 結束語

綜上所述，220kV無人值班變電站以其獨特的運行管理模式不僅可以減少變電站的佔地面積降低其工程造價，還能減少工作崗位，降低電力企業人力資源方面的投入，進而提高了經濟效益。並且220kV無人值班變電站更安全、更環保、更可靠、輸電更穩定，十分適應當前電力企業的發展，是新時代的產物。因此大力研究其設計與應用，對我國電力企業發展具有重大意義。

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