浅谈如何把35KV变电站打造成数字化变电站

摘要：本文以工程实例为背景，阐述如何把35kV变电站打造成数字化变电站。

关键词：数字化变电站 光纤数字终端 电子式互感器

随着时代的发展，我国变电站进入了数字化变电站的新阶段。现在农村电网大部分为35KV变电站，如何利用现代科技发展的产物，把35KV变电站打造成35KV数字化变电站成为电力自动化技术发展的最有活力的方向之一，也是电力设计的共同目标。

1 数字化变电站的定义

数字化变电站是指信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站。其特点是采用数字输出的电子式互感器，采用智能开关或配智能终端的传统开关。

2 工程实例

根据以上对数字化变电站的定义，对数字化变电站有个大致了解。现以某县35KV水南变电站为例，把该35KV变电站打造成数字化变电站，作一个浅析介绍。35KV水南变电站主接线形式为：35KV采用两回35KV电源进线，母线采用单母线接线，并设置一台容量为5000KVA，变比为35/10.5KVA变压器，10KV母线采用单母线接线形式。其中35KV系统采用户外布置，共设置4个间隔，分别为两个35KV电源进线间隔，一个35KV电压互感器间隔和一个35KV出线间隔；10KV系统采用户内布置，均采用XGN2-12固定开关柜，共设置8面，分别为四个10KV电源出线柜，1个10KV电压互感器柜、1个10KV进线柜、1个10KV电容器柜以及一个所用变柜。因电子式互感器具有没有电磁饱和现象，测量范围大，不存在开路和短路问题，能很好实现信息共享，能实现电力系统的数字化等优点。在35KV变电站一次设备中，35KV、10KV测量及保护用电流互感器和电压互感器，均采用电子式互感器。在35KV系统每个间隔分别设置一个户外光纤数字终端，共设置4个，分别放置在户外箱体内，落地安装于每个间隔附近。每个35KV系统间隔相应的电流电压信号、均送至对应的光纤数字终端。10KV系统除未在所用变柜装设光纤数字终端外，其余各10KV开关柜分别设置一套光纤数字终端，安装于相应的开关柜内。光纤数字终端除了收集电压及电流信号，完成电子式互感器输出模拟量的光化传输以外，还收集开关本体、刀闸位置及状态信号，光纤数字终端与电子互感器、开关、刀闸之间的连接采用控制电缆；通过光纤把收集信号传到主控室的保护装置，且接收主控室内保护装置下发的分、合闸指令，同样通过光纤传送，控制一次设备的开关。安装在各开关现场的光纤数字终端和电子式互感器，在本35KV数字化变电站综合自动化系统中称为过程层。

35KV、10KV系统一次开关设备的相应综保装置安装于主控室保护屏上，35KV变电站共设置一面保护屏。为了收集变压器的非电量信号、所用变的电流、电压信号、实现主变压器油载调压开关的遥控以及实现和监控后台的通讯等功能。另设置一面综合屏，综合屏上设置光转换器，实现光纤数字终端与保护装置之间通过光缆的无缝网络连接。综合屏和保护屏在35KV数字化变电站综合自动化系统中称为间隔层，间隔层在35KV数字化变电站中的作用是汇总过程层收集传输来的实时数据信息，实施对本35KV变电站一次设备的遥控、遥信、遥测、遥调；并起着承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层和变电站层的网络通信功能。

为了方便用户值班人员更好的监视、控制和管理该35KV数字化变电站，在主控室设置一套监控后台，监控后台包括通讯工作站、监控系统软件、计算机、鼠标、键盘、音箱等。该监控后台在该35KV数字化变电站综合自动化系统中称为变电站层。变电站层通过过程层和间隔层高速网络传输，汇总全站的实时数据信息，不断更新数据库内各个数据，对主要电气设备运行参数和设备状态进行监视，当所收集的数据发生越限，数字量变位及微位系统自诊断故障时应进行报警处理。能正确接受上级调度下达的各项命令，并向上级调度提供本变电站的实时工况，运行参数及调度管理必须的有关信息。能实现继电保护的投跳/投信；断路器/变压器的有关参数设置；模拟量越限定值的修改；继电保护整定值的修改；电度量分段计量的时间段设置；各种图表、曲线、报表的修改；操作密码的修改。35KV水南变电站的过程层、间隔层及变电站层之间的通讯网络连接，详见图1（35KV水南变电站网络拓扑图）。

3 结束语

通过以上实例可知，把35KV变电站打造成35KV数字化变电站是以电子式互感器、光纤数字终端和光纤通讯网为基础，建立过程层、间隔程和变电站层，然后通过通讯网络，把各层之间实现采集和控制数据的无缝连接，构成一个完整的35KV数字化变电站系统。

作者简介：

徐文超（1980-），男，工程师，主要从事电气及其自动化设计研究工作。