摘要：今年来，我国对电能的需求不断增加，变电站建设越来越多。本文分析智能化技术在110kV智能变电站电气设计过程中的应用。智能化电网的建设不仅可以满足社会发展过程中的用电需求，同时也可以进一步提高电网建设水平。针对110kV智能变电站电气设计的要点进行了深入的研究，促进我国电力系统的控制的智能化发展。
关键词：智能变电站；110kV；电气设计
引言
变电站在电力系统中的地位随着地区电网网架的发展而作出调整，用电负荷性质决定变电站的供电可靠性及灵活性要求。因此，随着地区社会经济的发展，供电负荷的可靠性要求越来越高的情况下，原已建变电站已不满足区域社会经济的发展，需地电气主接线方式进行技术升级改造以满足供足供电需求及可靠性的要求。现结合在国内外已具备成熟的AIS、GIS及H-GIS的设备运行经验，以节约用地的原则和考虑环境保护的要求对某变电站的110kV高压配电装置进行技术改造选型方案进行研究分析。
1、110kV智能变电站的电气设计要点分析
1.1电气主接线的设计原则
这种设计的基本要求首先是要保证电力的正常供应，满足工业、服务业以及居民生活用电的正常运转。其次要考虑经济因素，选择价格低廉且质优的方案。要设计出简单清晰明了、方便检修和维护的线路，还要保有扩建可能性的电气主接线。同时还要环保，不能污染环境。克服城市中人流量多、建筑物密集的困难，符合城市中的建筑规划设计。在山区及自然灾害多发区，要设计出可以满足在发生自然灾害时，能快速恢复，抗灾能力强，自动启动保护装置的变压器。以至于在供电系统大面积瘫痪时，可以快速维修，方便救灾工作和灾后重建的工作及时开展。
1.2信号整理
在对110kV线路的光纤通道进行设计时，不仅要实施差动保护，同时也要确保通信通道在进行信号整理的过程中尽可能双向延时。同时也可以将电子互感器与合并单元模式有效地结合起来，以此来实现双重化保护。另外，为了进一步提高信息整理水平，就要利用双A/D系统接入合并单元的方法来尽量满足完全对的要求，这不仅可以全面收集与整理各路电子式互感器所搜集到的信号，同时也可以对异常信号进行自我诊断，提高电气设计的科学性。
1.3电气设备的保护装置设计
如果变电站发生故障，仅仅依靠工人的维修是远远不够的。要设计出可以自我保护的装置。如果变压器长期超过负荷，就容易损坏。如果设计出当变压器感觉自身温度过高时候，自动减负荷或者跳闸来保护自身，就可以大大的降低伤害。当变压器的内外部发生故障时，可能会引起变压器绕组过电流的状况，所以可以设计出电流保护装置。这样当发生状况时，电流保护装置就可以保护自己了。当变压器的油量不足或者发生各种故障的时候，要设计出可以自动启动瓦斯保护和差动保护的装置。这样的保护装置不仅可以减轻工作人员的工作量，还可以保护变电站，减轻对变电站的损害。
1.4运行管理
在我国现阶段，根据我国电网统一调度管理的相关要求，在系统自动化调度的过程中，对其实施分级管理，同时也要利用远动系统配置方案来对110kV母线以及10kV无功补偿实施合理的调度，最后再应用自动化系统来统一的搜集与分析相关信息。对于通信工作站来说，其最主要的工作任务就是复杂总调度中心的远动信息，并在这一个过程中采选用非PC结构以及双套配置来进一步增强110kV智能变电站的远动功能，以此来有效满足当今社会发展对电网调度过程中的可靠性需求，从而实现监控中心在无人值守状态下的数据信息传输。
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2、变电站中防雷保护技术
2.1加强变电站进线防护
变电站遭受雷击最主要的形式就是下行雷，变电站中的设备需要承受直击雷，直击雷对变电站的电气设备造成的雷电波会对变电站输电线路造成直接损害。因此降低直击雷对变压器造成的损害是至关重要。对变电站的进线方式进行加强，对避雷器的雷电波以及雷电电流进行控制，当遇到雷击时，线路中的电压会向变电站的方向运动。变电站中的电气设备抗压能力较小，冲击能力加到，遭受雷击会造成线路的损坏，因此将避雷线安装在变电站的进线中，能够起到一定的防雷效果。
2.2通过电源线路入侵
变电站使用交流电，变电站内的自带变压器负责提供交流电。变压器的一级侧直接连接高压输电线路，二级侧连接低压配电线路，安置于专用电缆沟或专用电缆井等。该线路对雷电敏感，可感受微小电压。变电站使用直流电完成保护、控制、通信及测量等工作。通信使用的电压强度较小，为48V；保护、控制及测量工作对电压强度要求较高，为220V。变电站内设置直流电源，线路基本从直流屏幕通过电缆沟或专用电缆井引入中央控制室。由直流电源线引起的雷电概率和雷电强度十分大。
2.3安装避雷针
不管是变电站的电气设备还是建筑物，为了方式设备遭到雷击，都会使用避雷针设备吸引雷电，通过避雷针将雷电流导入地面，起到保护电气设备的效果，这是方式直击雷最有效、最直接的一种方式。安装避雷针时，要采取有效的措施对避雷针进行安装，避免出现反击情况；利用避雷针对变电站设备进行全面的保护；对于较大的变电站，要安装一定数量的避雷针设备；独立使用避雷针时要与地下保持一定的距离和电阻，金属物体与建筑物之间的距离要控制在5m的范围内。
2.4通过通信线路入侵
大量的通信线路组成了变电站的二次设备系统。这些线路在安装时存在交叉关系，从而和二次设备形成一个整体，自动化程度很高。发生雷击时，该通信线路极易引发二次设备系统的损坏。
2.5侵入波防护技术
对侵入波进行限制的最好方式就是安装避雷器，对避雷器的参数与装设位置进行确定。进线段由于离变电站较近，非常容易受到侵入波的干扰，对进线段进行防雷保护时，要对雷电流的幅值进行限制，以降低线路的电压；对于没有安装避雷器的线路要安装避雷器。进线段容易受到线路的冲击影响，要适当增强进线波，以降低进线段产生的侵入波，降低雷电流；母线段在运行的过程中会产生巨大的电能，一旦母线段发生短路，会承受极大的动力效应，因此要在母线段安装避雷器，防止母线段遭受雷击产生短路，影响变电站的正常运行；变压器作为变电站的重要设备之一，防雷保护是关键，变压器的中性点不需要进行防雷保护，但是要在中性点的一侧安装避雷器，如果中性点不是全绝缘的状态，需要在该店的绝缘位置安装避雷装置。
结束语
综上所述，在我国市场经济可持续发展的形势下，通过智能设备与智能技术的应用与革新，在对110kV智能化变电站电气进行设计的过程中，不仅要充分应用智能变压器的优势。同时，要不断对变电站的防雷保护技术进行研究，不断强化变电站防雷保护措施，以保证电力系统的有效运行。
参考文献
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论文作者:周辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
标签：变电站论文; 变压器论文; 雷电论文; 线路论文; 避雷针论文; 避雷器论文; 防雷论文; 《电力设备》2019年第5期论文;