无人值班变电站的设计及应用论文

引言

?o人值班变电站是21世纪初兴起的一种新型变电站，其发展时间尚短，技术也不是特别成熟，但是其独特的无人运行管理模式仍促进了我国供电企业的进步，在某种程度上提高了我国供电企业的供电效率，给国家电网带来了更大的经济效益。因此，大力发展探讨研究无人值班变电站的设计、应用与管理对于我国电网的发展也是好处颇多的。

1 有关220kV无人值班变电站的概念

1.1 它的定义

无人值班变电站：即变电站日常工作时不像传统变电站一样需要固定的人员轮流值班，它采取的是微远调控自动化技术，值班人员在总调度室即可完成对目标变电站的操控。是科技创新发展带来的一种先进的变电站运行管理模式。

1.2 它的意义

在某种程度上来说，无人值班变电站带来了一场革命创新，它与传统变电站最大的区别就在于智能，即人力操作变电站和智能控制的区别。与传统变电站相比，其电网运行管理方式发生了变化，它是采取微机远动等自动化技术，远程终端控制变电站的运行，在变电站内不需要设置固定人员值班，提高了人员的工作效率，减少了工作岗位数量，这也为企业节约了资金。其意义之一就是提高了电力行业的经济效益。无人值班变电站的出现，大大减少了变电站因人工操作失误而引发的故障，而且其微远终端远程操控的工作方式，提高了变电站工作的效率，提高了我国电网运行的经济效益，这是其意义之二。

2 220kV无人值班变电站的设计要求

2.1 无人值班变电站设计的功能要求

它是借助微机远动等自动化技术的变电站，是一种先进的运行管理模式。与传统变电站相比，它用先进的微端技术代替传统人工管理方式，在远方建立负责一个区域的变电运维操作站，代替传统的变电站人工控制方式，而且一个变电运维操作站可以同时控制多个无人值班变电站，共同收集多个变电站的数据信息，更好地监控变电站设备的运行，提高了人员工作效率。与传统变电站相比，无人值班变电站的主要优点还包括数据处理迅速、安全监测强大、远动预警及时、新型微机保护功能等。

（1）强大快速的数据处理和全面覆盖的数据采集：无人值班变电站采取自动化控制管理，其数据处理具有实用性、强大的逻辑判断能力使得信息检索极快，信息存储量大，可以实现对事件进行完整记录，对采样数据的分析处理能力强。其数据采集能力也极为强大，同时分批次对多个无人值班变电站的信息进行采集，并传递给变电运维操作站，这些信息包括遥控、遥感、断路器、隔离开关、信息保护、统一时钟、非电气的测量和状态信息等等。

（2）强大的安全监控功能：与传统变电站相比，无人值班变电站控制监测系统更为强大，而且有着多种多样的'监视手段。包括无人值班变电站一次系统运行状态监视、声音光感报警、自我调节、显示保护测定值、自我诊断等等。

（3）微机保护功能：微机保护功能包括馈线保护、母线保护、变压器保护、备用电源自投等等。这是变电站综合自动化一个重要功能，对于保障变电站正常运行有着重要的作用。

（4）敏感的远动预警功能：远动系统的基本功能有遥测、遥控、遥信、遥调。其工作原理是实时采集数据传送至上级调度中心，由上级调度中心控制调节。如果发生故障，微机保护发出动作指令，并及时将信息传递给调度中心。

2.2 无人值班变电站设计的运行模式

220kV无人值班变电站与传统变电站最大的区别就在于其先进的运行管理模式。它的运行管理模式大体分为三种方式：

第一种，按照无人值班变电站所在的位置区分，在一个区域类设置一个变电运维操作监控中心站，对这个区域内所有的无人值班变电站同时进行监控，但不宜过多，大约10个左右。然后由监控中心的操作人员负责区域内的监控和运行，这是第一种监控运行管理方式。

第二种，每个无人值班变电站均设立自己的监控中心，每个监控中心设有专员对变电站进行监控管理，同时设有巡视人员，定期巡查变电站，发现并解决潜在故障问题，监控人员与巡视人员均受到上级调度指挥，这是第二种监控运行方式。

第三种，由上级调度人员同时兼任变电站的监控管理职责，从而减少过多人员的涉入，保留现场巡视人员对变电站进行巡查，他们仍需要接受调度人员的指挥，这是第三种监控运行方式。

显而易见，监控中心、巡视人员还有调度中心三者之间的关系决定了该无人值班变电站的监控运行方式。

3 220kV无人值班变电站设计时要注意的问题

3.1 要与环境协调

不管是传统变电站还是无人值班变电站均会对变电站周围的环境造成影响。一次设备中填充的SF6（六氟化硫）。所以运行中的变电站需要严格控制SF6气体的排放量。与此同时，变电站运行过程中产生的噪音污染也不容忽视。整个变电站的核心主变压器是变电站产生噪音污染的主要来源，变压器的噪声来源于变压器本体和冷却系统两个方面，噪音频率在100-2000Hz之间，已经处于人类的听觉范围内。所以必须加以控制以免对周边居民造成影响。而且，不管是传统变电站还是无人值班变电站都必须考虑变电站的通风性。在变电站运行中，其GIS设备会产生许多氟化物气体，这些气体具有毒性，如果空气中含量过高会对变电站周围居民的健康造成威胁。综上所述，在变电站的设计中，对环境影响的考虑是非常必要的。

3.2 确保无人值班变电站的自动报警消防系统正常运转

因为无人值班变电站不需要固定的值班人员，所以这种变电站的自动消防系统、烟雾报警系统和温度控制报警系统一定要运行正常，作为无人值班变电站的安全保障。如果无人值班变电站出现故障造成变电站内温度升高烟雾过多时，稳定运行的警报系统就能及时上传到调度中心，将信息传递给附近的巡查人员，使其可以快速及时地对变电站进行救援。消防设计遵循“以防为主，防消结合”的消防方针，按有关规范、规程及规定的要求进行消防设计。根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》及《电力设备典型消防规程》的规定，主变压器采用排油充氮灭火方式。变压器发生火灾危险时，该设备自动或人工启动向变压器内充入氮气，变压器油通过DN200排油管排入事故油坑，从而控制火势，防止火灾蔓延。在通向二次设备室及站用配电间的电缆沟、竖井和墙孔及盘底开孔处采取有效阻燃的封堵处理，在主要回路的电缆沟中的适当部位设置阻火墙，在靠近含油设备（主变和电流、电压互感器等）的电缆沟盖板予以密封处理。另在变压器附近配备推车式干粉灭火器及消防砂箱、消防铲等消防器材，可存放于消防器材小间。这些措施都为变电站正常运行保驾护航。

3.3 同样完善的安保系统与占地面积的显著缩小

?然无人值班变电站内没有固定的人员进行值班，但是其安全监控系统比传统变电站更为完善更为可靠。传统变电站是变电站内部安保人员24h值班看守监控，而无人值班变电站一般由附近区域内的现场巡视人员巡查监控。如果巡查时发现变电站出问题能及时采取正确措施救援，保证变电站的安全可靠性。由于无人值班变电站内是不需要人员看守的，是调度中心工作人员远程监控保证安全，因此那些传统变电站内的诸如站长室、会议室、值班休息室、附近工作人员的生活建筑可以取消。与传统变电站相比这极大地减少了无人值班变电站的建筑面积，进而降低变电站的工程造价，体现了无人值班变电站的一大优势。

4 结束语

综上所述，220kV无人值班变电站以其独特的运行管理模式不仅可以减少变电站的占地面积降低其工程造价，还能减少工作岗位，降低电力企业人力资源方面的投入，进而提高了经济效益。并且220kV无人值班变电站更安全、更环保、更可靠、输电更稳定，十分适应当前电力企业的发展，是新时代的产物。因此大力研究其设计与应用，对我国电力企业发展具有重大意义。

参考文献：

[1]井庆胜，张雷.变电站的综合自动化改造[J].黑龙江科技信息，2011（18）.

[2]潘文清.对无人值班变电站设计的思考[J].企业技术开发，

2013，32（11）：131-133.

[3]张启雁，王西超.影响无人值班变电站安全运行管理因素分析[J].科技资讯，2014（35）.

[4]王振善.浅谈变电运维中隐患风险分析与应对技术[J].通讯世界，2015（4）.