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[摘 要]无人值守变电站室未来变电站发展的方向，随着自动化技术的发展，越来越多的变电站采用无人值守方式运行，无人值守变电站比传统变电站相比有多项特殊设计，本文从主接线方式选用、主变压器选用、电气设备选用、设计高压配电装置、变电所综合自动化技术的设计、智能化安全防控措施的设计等几个方面详细说明。
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0337-01
随着人工智能技术的发展，越来越多的变电站具有无人值守功能，无人值守变电站站不仅可以提高变电站运行调度自动化程度，提高电网安全稳定性和经济性，而且减少了人员成本费用，提高了变电站自动化水平和经济效益。
35KV无人值守变电站初步设计分为主接线方式选用、主变压器选用、电气设备选用、设计高压配电装置、变电所综合自动化技术的设计、智能化安全防控措施的设计等几个方面，下面详细说明。
第一，设计主接线方式。主接线方式要具有可靠性、灵活性、经济性。桥形接线和单母分段是变电站最常用的两种接线方式。单母线接线的优点是接线方便，操作方便，设备少，经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便，缺点是可靠性差。桥形接线的优点是经济性好，节省母线费用，少用一台断路器，缺点是出项回路数受到限制，一般两回出线时采用。
第二，选择主变压器。主变压器的容量过会导致投资增大，电能损耗过大，主变压器容量过小会限制未来用电需要的增长，因此主变容量应满足5-10年的规划负荷，并考虑10-20年的负荷发展。对矿山、冶金等用途的变电站，应考虑一用一备，一台主变压器停运后，备用主变应能满足全部供电负荷的80%以上。
第三，合理选用电气设备，重点从额定电压、最高工作电压、额定电流、自然环境等方面入手。高压熔断器的选择要从参数和的熔体两个方面选择，高压熔断器应按技术条件和使用环境条件选择。熔体的额定电流应按高压熔断器的保护熔断特性、可靠性、选择性和灵敏度选择。保护电压互感器的熔断器，只需按额定电流和断流容量选择，不必校验额定电流。QF两侧均选用带接地刀的隔离开关；各级母线、旁母均设专用的接地刀，旁路母线还设有熔冰刀闸（与接地闸刀共用）；此外，变压器中性点也需设接地刀闸。支柱绝缘子应按额定电压和类型选择，并进行短路时动稳定校验。穿墙套管应按额定电压、额定电流和类型选择，按短路条件校验动、热稳定。
第四，设计高压配电装置，设计配电装置时要考虑以下几个方面：节约用地、运行安全和操作巡视方便、便于检修和安装、节约三材，降低造价。35KV侧一般选择KYN61-40.5金属封闭铠装移开式开关柜高压配电装置，屋内低压配电装置布置要满足以下几个要求：屋内低压配电装置的电气距离应满足规范要求；低压配电装置的维护通道的出口数目，按配电装置的长度确定，长度不足6m时允许一个出口，长度超过6m时，应设两个出口，并布置在通道的两端，当两出口之间的距离超过15m时，其间应增加出口；低压配电室长度超过7m时，应设两个出口，并宜布置在配电室的两端；当低压配电室为楼上和楼下两部分布置时，楼上部分的出口应至少有一个为通向该层走廊或室外的安全出口；配电室的门均应向外开启，但通向高压配电装置时的门应双向开启门。固定式高压开关柜、手车式高压开关柜、SF6全封闭组合电器、高压开关柜的闭锁装置应具有“五防”功能：防止误分、误合断路器；防止带负荷分、合隔离开关或带负荷推入、拉出金属封闭式开关柜的手车隔离插头；防止带电挂接地线或合接地开关；防止带接地线或接地开关合闸；防止误入带电间隔，以保证可靠的运行和操作人员的安全。屋内高压成套配电装置的布置要满足以下几个要求：配电装置的布置和设备的安装，应满足在正常、短路和过电压等工作条件时的要求；配电装置的绝缘等级，应和电力系统的额定电压相配合；屋内配电装置的安全净距不应小于最小安全净距；配电装置室内的各种通道应畅通无阻，不得设立门槛，并不应有与配电装置无关的管道通过。
第五，变电所综合自动化技术的设计。自动化技术主要特征是：功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理职能化，主要有集中式、集中分布式、分布分散式三种模式。自动化系统的设计应满足以下要求：变电所综合自动化系统已能全面地代替常规二次设备；微机保护装置应具有串行接口或现场总线接口，向计算机监视系统或RTU提供保护动作信息或保护定值等信息；变电所微机保护的软硬件设施设置既要与监视系统相对独立，又要相互协调；要有可靠先进的通信网络和合理的通信协议；变电所综合自动化系统的功能应满足无人值班的总体要求；系统可扩展性和适应性要好；充分利用数字化通信的优势，实现数据库共享；系统的标准化程度和开放性能要好。
第六，智能化安全防控措施的设计。矿山35KV变电所主控设备采用智能防误工控机是与模拟屏，拥有嵌入智能语音模块、智能防误逻辑判断模块和操作追忆模块，系统程序固化在存储器中，可避免病毒、磁场的干扰，具有服务器防误、操作员站防误、图形系统软件防误等功能。能够实现图形模拟、图形数据软件维护、开具操作票、打印编辑操作票、多组任务并行操作、设备状态遥信量数据的信息共享、操作管理系统软件、防误系统解锁钥匙的管理和存取等一系列功能。系统具有多种运行方式：在线模式、离线模式和混合模式。在常规状态下，系统工作在无线基站构建的无线网络中实时传输数据，保证系统状态实时的刷新、操作过程的全程实时跟踪等功能；系统支持电脑钥匙的离线操作模式，可以通过电脑钥匙进行离线数据交换。通过向电脑钥匙传送执行操作票，携电脑钥匙至现场操作，操作完成后回传电脑钥匙刷新系统状态；在操作过程中，系统通过无线网络实时传输数据，如遇无线网络出现故障时，可以切换至离线模式，通过电脑钥匙离线操作进行数据交换，从而保证操作的顺利进行。电脑钥匙每完成一步操作，操作信息可以通过无线网络实时上传至防误主机，保证防误主机的设备状态与现场实际情况保持一致。防误主机对操作票的每一次操作会根据实时更新的设备状态，结合综自后台系统的实时遥信、遥测对其进行实时的逻辑判断，当发现不满足防误逻辑条件时，防误主机主动下发禁止指令，立刻中止电脑钥匙的操作，从而避免在操作过程中，因设备误动或操作不到位等因素而引起的电气误操作。
第七，无人值班变电站应具备的以下几个条件：变压器应装设自动调整分接头的位置，并在其周围和开关室内装设灭弧装置；各种开关电器、位置信号、补偿电容组投切数目均应能准确采集；各种受控电器必须装设电动操作机构，以便实现遥控；装设RTU准确发送、接收和转换各种信号；各种电量和非电量变送器或传感器的测量精度和可靠性应在允许的范围内，防止误差越限；在变电站和调度中心之间架设具有抗干扰性能的远动通道，确保远动通信安全可靠；上一级调度中心具有功能齐全的计算机监控系统。
总之，无人值守变电站是未来变电站发展的方向，要从主接线方式选用、主变压器选用、电气设备选用、设计高压配电装置、变电所综合自动化技术的设计、智能化安全防控措施的设计等几个方面设计。
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0337-01
随着人工智能技术的发展，越来越多的变电站具有无人值守功能，无人值守变电站站不仅可以提高变电站运行调度自动化程度，提高电网安全稳定性和经济性，而且减少了人员成本费用，提高了变电站自动化水平和经济效益。
35KV无人值守变电站初步设计分为主接线方式选用、主变压器选用、电气设备选用、设计高压配电装置、变电所综合自动化技术的设计、智能化安全防控措施的设计等几个方面，下面详细说明。
第一，设计主接线方式。主接线方式要具有可靠性、灵活性、经济性。桥形接线和单母分段是变电站最常用的两种接线方式。单母线接线的优点是接线方便，操作方便，设备少，经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便，缺点是可靠性差。桥形接线的优点是经济性好，节省母线费用，少用一台断路器，缺点是出项回路数受到限制，一般两回出线时采用。
第二，选择主变压器。主变压器的容量过会导致投资增大，电能损耗过大，主变压器容量过小会限制未来用电需要的增长，因此主变容量应满足5-10年的规划负荷，并考虑10-20年的负荷发展。对矿山、冶金等用途的变电站，应考虑一用一备，一台主变压器停运后，备用主变应能满足全部供电负荷的80%以上。
第三，合理选用电气设备，重点从额定电压、最高工作电压、额定电流、自然环境等方面入手。高压熔断器的选择要从参数和的熔体两个方面选择，高压熔断器应按技术条件和使用环境条件选择。熔体的额定电流应按高压熔断器的保护熔断特性、可靠性、选择性和灵敏度选择。保护电压互感器的熔断器，只需按额定电流和断流容量选择，不必校验额定电流。QF两侧均选用带接地刀的隔离开关；各级母线、旁母均设专用的接地刀，旁路母线还设有熔冰刀闸（与接地闸刀共用）；此外，变压器中性点也需设接地刀闸。支柱绝缘子应按额定电压和类型选择，并进行短路时动稳定校验。穿墙套管应按额定电压、额定电流和类型选择，按短路条件校验动、热稳定。
第四，设计高压配电装置，设计配电装置时要考虑以下几个方面：节约用地、运行安全和操作巡视方便、便于检修和安装、节约三材，降低造价。35KV侧一般选择KYN61-40.5金属封闭铠装移开式开关柜高压配电装置，屋内低压配电装置布置要满足以下几个要求：屋内低压配电装置的电气距离应满足规范要求；低压配电装置的维护通道的出口数目，按配电装置的长度确定，长度不足6m时允许一个出口，长度超过6m时，应设两个出口，并布置在通道的两端，当两出口之间的距离超过15m时，其间应增加出口；低压配电室长度超过7m时，应设两个出口，并宜布置在配电室的两端；当低压配电室为楼上和楼下两部分布置时，楼上部分的出口应至少有一个为通向该层走廊或室外的安全出口；配电室的门均应向外开启，但通向高压配电装置时的门应双向开启门。固定式高压开关柜、手车式高压开关柜、SF6全封闭组合电器、高压开关柜的闭锁装置应具有“五防”功能：防止误分、误合断路器；防止带负荷分、合隔离开关或带负荷推入、拉出金属封闭式开关柜的手车隔离插头；防止带电挂接地线或合接地开关；防止带接地线或接地开关合闸；防止误入带电间隔，以保证可靠的运行和操作人员的安全。屋内高压成套配电装置的布置要满足以下几个要求：配电装置的布置和设备的安装，应满足在正常、短路和过电压等工作条件时的要求；配电装置的绝缘等级，应和电力系统的额定电压相配合；屋内配电装置的安全净距不应小于最小安全净距；配电装置室内的各种通道应畅通无阻，不得设立门槛，并不应有与配电装置无关的管道通过。
第五，变电所综合自动化技术的设计。自动化技术主要特征是：功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理职能化，主要有集中式、集中分布式、分布分散式三种模式。自动化系统的设计应满足以下要求：变电所综合自动化系统已能全面地代替常规二次设备；微机保护装置应具有串行接口或现场总线接口，向计算机监视系统或RTU提供保护动作信息或保护定值等信息；变电所微机保护的软硬件设施设置既要与监视系统相对独立，又要相互协调；要有可靠先进的通信网络和合理的通信协议；变电所综合自动化系统的功能应满足无人值班的总体要求；系统可扩展性和适应性要好；充分利用数字化通信的优势，实现数据库共享；系统的标准化程度和开放性能要好。
第六，智能化安全防控措施的设计。矿山35KV变电所主控设备采用智能防误工控机是与模拟屏，拥有嵌入智能语音模块、智能防误逻辑判断模块和操作追忆模块，系统程序固化在存储器中，可避免病毒、磁场的干扰，具有服务器防误、操作员站防误、图形系统软件防误等功能。能够实现图形模拟、图形数据软件维护、开具操作票、打印编辑操作票、多组任务并行操作、设备状态遥信量数据的信息共享、操作管理系统软件、防误系统解锁钥匙的管理和存取等一系列功能。系统具有多种运行方式：在线模式、离线模式和混合模式。在常规状态下，系统工作在无线基站构建的无线网络中实时传输数据，保证系统状态实时的刷新、操作过程的全程实时跟踪等功能；系统支持电脑钥匙的离线操作模式，可以通过电脑钥匙进行离线数据交换。通过向电脑钥匙传送执行操作票，携电脑钥匙至现场操作，操作完成后回传电脑钥匙刷新系统状态；在操作过程中，系统通过无线网络实时传输数据，如遇无线网络出现故障时，可以切换至离线模式，通过电脑钥匙离线操作进行数据交换，从而保证操作的顺利进行。电脑钥匙每完成一步操作，操作信息可以通过无线网络实时上传至防误主机，保证防误主机的设备状态与现场实际情况保持一致。防误主机对操作票的每一次操作会根据实时更新的设备状态，结合综自后台系统的实时遥信、遥测对其进行实时的逻辑判断，当发现不满足防误逻辑条件时，防误主机主动下发禁止指令，立刻中止电脑钥匙的操作，从而避免在操作过程中，因设备误动或操作不到位等因素而引起的电气误操作。
第七，无人值班变电站应具备的以下几个条件：变压器应装设自动调整分接头的位置，并在其周围和开关室内装设灭弧装置；各种开关电器、位置信号、补偿电容组投切数目均应能准确采集；各种受控电器必须装设电动操作机构，以便实现遥控；装设RTU准确发送、接收和转换各种信号；各种电量和非电量变送器或传感器的测量精度和可靠性应在允许的范围内，防止误差越限；在变电站和调度中心之间架设具有抗干扰性能的远动通道，确保远动通信安全可靠；上一级调度中心具有功能齐全的计算机监控系统。
总之，无人值守变电站是未来变电站发展的方向，要从主接线方式选用、主变压器选用、电气设备选用、设计高压配电装置、变电所综合自动化技术的设计、智能化安全防控措施的设计等几个方面设计。