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浅谈110kV无人值守变电站设计

作者：陈斌

来源：《机电信息》2020年第26期

摘要：简要介绍了无人值守变电站的定义，以110kV无人值守变电站为例，从变电站的

一次系统、二次系统和图像监控系统三方面，阐述了无人值守变电站的设计要点，为无人值守

变电站建设提供了参考。

关键词：110kV变电站;无人值守;综合自动化系统

引言0

随着电网的发展，特別是智能电网与信息化的深度融合，智能电网在优化能源配置、能源

清洁发展、带动绿色经济增长方面的作用日益凸显[1]。目前，无人值守变电站建设，一方面

实现了供电企业的减员增效，降低电力建设造价，另一方面保证了电网的安全、经济、可靠运

行，简化了变电站管理。根据国内外电网发展情况来看，变电站采用无人值守的工作模式，除

了节省开支，减少工作人员以外，还实现了供电网络的科学化管理，促进了电网智能化发展，

保障电网的安全、稳定运行。

无人值守变电站定义1

在常规变电站的基础上，无人值守变电站将变电站的运行状态通过综合自动化技术或先进

的微机远动终端装置RTU处理后，再由通信通道转送至上一级的电力调度或监控中心。调度

人员可通过远动监控系统对变电站内的可控设备进行“五遥”操作，“五遥”即遥测、遥信、遥

控、遥调、遥视，在电力调度综合自动化系统中完成原变电站运行值守人员的工作。因此，变

电站内就无需专门的运行值守人员，称之为无人值守变电站。

2110kV无人值守变电站设计

110kV无人值守变电站设计可以分为3个部分，即变电站的一次系统、二次系统和图像监

控系统设计。

2.1110kV无人值守变电站一次系统设计

变电站中凡直接接受、分配电能，改变电能电压相关的设备，均称为一次设备，这些设备

大多承受高电压，因此大多属于高压设备。一次设备包括主变压器、GIS设备和电容器等。由

变电站一次设备按一定的接线方式连接的系统，称为变电站的一次系统。下面从变电站的电气

主接线设计和一次设备的选择两个方面进行论述。

2.1.1电气主接线设计

电气主接线设计应根据变电站在电力系统中的地位、出线回路数及负荷性质等条件确定，

针对电气设备的选型、继电保护和控制方式等方面进行分析，通过技术、经济比对，确定接线

方案，以满足供电可靠、简单灵活和节约投资等要求。在确保电气主接线安全可靠运行的前提

下，可采用单母分段、桥式等接线方式。

2.1.2一次设备的选择

一次设备选型时，原则上选择性能优良、运行可靠、检修周期长、少维护或免维护的设

备。主变压器需装设具有调信、调控接口的调压开关，选择的GIS设备应具有灭弧能力强、安

全可靠等特点。一次设备尽量选择少油或无油化产品，以满足防火要求。一次设备功能上应能

满足状态监测和智能控制的要求，以实现变电站设备的检测功能与智能控制的目的，为变电站

实现无人值守目的提供技术保障。

2.2110kV无人值守变电站二次系统设计

变电站二次设备是对一次设备进行监测、控制和保护的辅助设备，主要包括继电保护和安

全自动装置、综合自动化系统、工作电源等。二次系统设计通过二次设备的选型、配置、组网

等，实现变电站综合化、自动化监控及远程控制功能。

2.2.1二次设备

当电力系统中的电力元件（如变压器、线路等）或电力系统本身发生故障或危及其安全运

行时，变电站的继电保护和安全自动装置能够向监控中心及时发出告警信号，并自动、迅速、

有选择性地将故障元件从电力系统中切除，保证无故障部分能够继续安全运行，以缩小事故范

围，这样的技术措施称为继电保护。下面从变压器保护和输电线路保护两个方面探讨继电保护

和安全自动装置。

（1）变压器保护配置。变压器是电力系统中非常重要的电气设备，其直接关系到电力系

统的供电和运行稳定性，一旦发生故障，损失巨大。根据《继电保护和安全自动装置技术规

程》的要求，考虑微机保护的具体情况，一般变压器保护采用双主双后的配置方式。主保护宜

采用比例制动特性的纵差保护，其具有可靠的涌流制动功能。后备保护可采用带方向或不带方

向的过电流保护。若灵敏度不够时，可考虑采用复合电压启动的过电流保护。

（2）输电线路保护配置。对于110kV电网，当电网结构简单时，反映相间短路故障一般

采用三段式距离保护或电流保护，反映接地故障采用零序电流保护;当电网结构复杂时，可采

用带方向的电流保护和零序电流保护。110kV侧采用桥式