無(wú)人值班變電站的設計及應用論文

無(wú)人值班變電站的設計及應用論文

　　引言

　　無(wú)人值班變電站是21世紀初興起的一種新型變電站，其發(fā)展時(shí)間尚短，技術(shù)也不是特別成熟，但是其獨特的無(wú)人運行管理模式仍促進(jìn)了我國供電企業(yè)的進(jìn)步，在某種程度上提高了我國供電企業(yè)的供電效率，給國家電網(wǎng)帶來(lái)了更大的經(jīng)濟效益。因此，大力發(fā)展探討研究無(wú)人值班變電站的設計、應用與管理對于我國電網(wǎng)的發(fā)展也是好處頗多的。

　　1 有關(guān)220kV無(wú)人值班變電站的概念

　　1.1 它的定義

　　無(wú)人值班變電站：即變電站日常工作時(shí)不像傳統變電站一樣需要固定的人員輪流值班，它采取的是微遠調控自動(dòng)化技術(shù)，值班人員在總調度室即可完成對目標變電站的操控。是科技創(chuàng )新發(fā)展帶來(lái)的一種先進(jìn)的變電站運行管理模式。

　　1.2 它的意義

　　在某種程度上來(lái)說(shuō)，無(wú)人值班變電站帶來(lái)了一場(chǎng)革命創(chuàng )新，它與傳統變電站最大的區別就在于智能，即人力操作變電站和智能控制的區別。與傳統變電站相比，其電網(wǎng)運行管理方式發(fā)生了變化，它是采取微機遠動(dòng)等自動(dòng)化技術(shù)，遠程終端控制變電站的運行，在變電站內不需要設置固定人員值班，提高了人員的工作效率，減少了工作崗位數量，這也為企業(yè)節約了資金。其意義之一就是提高了電力行業(yè)的經(jīng)濟效益。無(wú)人值班變電站的出現，大大減少了變電站因人工操作失誤而引發(fā)的故障，而且其微遠終端遠程操控的工作方式，提高了變電站工作的效率，提高了我國電網(wǎng)運行的經(jīng)濟效益，這是其意義之二。

　　2 220kV無(wú)人值班變電站的設計要求

　　2.1 無(wú)人值班變電站設計的功能要求

　　它是借助微機遠動(dòng)等自動(dòng)化技術(shù)的變電站，是一種先進(jìn)的運行管理模式。與傳統變電站相比，它用先進(jìn)的微端技術(shù)代替傳統人工管理方式，在遠方建立負責一個(gè)區域的變電運維操作站，代替傳統的變電站人工控制方式，而且一個(gè)變電運維操作站可以同時(shí)控制多個(gè)無(wú)人值班變電站，共同收集多個(gè)變電站的數據信息，更好地監控變電站設備的運行，提高了人員工作效率。與傳統變電站相比，無(wú)人值班變電站的主要優(yōu)點(diǎn)還包括數據處理迅速、安全監測強大、遠動(dòng)預警及時(shí)、新型微機保護功能等。

　�。�1）強大快速的數據處理和全面覆蓋的數據采集：無(wú)人值班變電站采取自動(dòng)化控制管理，其數據處理具有實(shí)用性、強大的邏輯判斷能力使得信息檢索極快，信息存儲量大，可以實(shí)現對事件進(jìn)行完整記錄，對采樣數據的分析處理能力強。其數據采集能力也極為強大，同時(shí)分批次對多個(gè)無(wú)人值班變電站的信息進(jìn)行采集，并傳遞給變電運維操作站，這些信息包括遙控、遙感、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、信息保護、統一時(shí)鐘、非電氣的測量和狀態(tài)信息等等。

　�。�2）強大的安全監控功能：與傳統變電站相比，無(wú)人值班變電站控制監測系統更為強大，而且有著(zhù)多種多樣的監視手段。包括無(wú)人值班變電站一次系統運行狀態(tài)監視、聲音光感報警、自我調節、顯示保護測定值、自我診斷等等。

　�。�3）微機保護功能：微機保護功能包括饋線(xiàn)保護、母線(xiàn)保護、變壓器保護、備用電源自投等等。這是變電站綜合自動(dòng)化一個(gè)重要功能，對于保障變電站正常運行有著(zhù)重要的作用。

　�。�4）敏感的遠動(dòng)預警功能：遠動(dòng)系統的基本功能有遙測、遙控、遙信、遙調。其工作原理是實(shí)時(shí)采集數據傳送至上級調度中心，由上級調度中心控制調節。如果發(fā)生故障，微機保護發(fā)出動(dòng)作指令，并及時(shí)將信息傳遞給調度中心。

　　2.2 無(wú)人值班變電站設計的運行模式

　　220kV無(wú)人值班變電站與傳統變電站最大的區別就在于其先進(jìn)的運行管理模式。它的運行管理模式大體分為三種方式：

　　第一種，按照無(wú)人值班變電站所在的位置區分，在一個(gè)區域類(lèi)設置一個(gè)變電運維操作監控中心站，對這個(gè)區域內所有的無(wú)人值班變電站同時(shí)進(jìn)行監控，但不宜過(guò)多，大約10個(gè)左右。然后由監控中心的操作人員負責區域內的監控和運行，這是第一種監控運行管理方式。

　　第二種，每個(gè)無(wú)人值班變電站均設立自己的監控中心，每個(gè)監控中心設有專(zhuān)員對變電站進(jìn)行監控管理，同時(shí)設有巡視人員，定期巡查變電站，發(fā)現并解決潛在故障問(wèn)題，監控人員與巡視人員均受到上級調度指揮，這是第二種監控運行方式。

　　第三種，由上級調度人員同時(shí)兼任變電站的監控管理職責，從而減少過(guò)多人員的涉入，保留現場(chǎng)巡視人員對變電站進(jìn)行巡查，他們仍需要接受調度人員的指揮，這是第三種監控運行方式。

　　顯而易見(jiàn)，監控中心、巡視人員還有調度中心三者之間的關(guān)系決定了該無(wú)人值班變電站的監控運行方式。

　　3 220kV無(wú)人值班變電站設計時(shí)要注意的問(wèn)題

　　3.1 要與環(huán)境協(xié)調

　　不管是傳統變電站還是無(wú)人值班變電站均會(huì )對變電站周?chē)�的環(huán)境造成影響。一次設備中填充的SF6（六氟化硫）。所以運行中的變電站需要嚴格控制SF6氣體的排放量。與此同時(shí)，變電站運行過(guò)程中產(chǎn)生的噪音污染也不容忽視。整個(gè)變電站的核心主變壓器是變電站產(chǎn)生噪音污染的主要來(lái)源，變壓器的噪聲來(lái)源于變壓器本體和冷卻系統兩個(gè)方面，噪音頻率在100-2000Hz之間，已經(jīng)處于人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)范圍內。所以必須加以控制以免對周邊居民造成影響。而且，不管是傳統變電站還是無(wú)人值班變電站都必須考慮變電站的通風(fēng)性。在變電站運行中，其GIS設備會(huì )產(chǎn)生許多氟化物氣體，這些氣體具有毒性，如果空氣中含量過(guò)高會(huì )對變電站周?chē)�居民的健康造成威脅。綜上所述，在變電站的設計中，對環(huán)境影響的考慮是非常必要的。

　　3.2 確保無(wú)人值班變電站的自動(dòng)報警消防系統正常運轉

　　因為無(wú)人值班變電站不需要固定的值班人員，所以這種變電站的自動(dòng)消防系統、煙霧報警系統和溫度控制報警系統一定要運行正常，作為無(wú)人值班變電站的安全保障。如果無(wú)人值班變電站出現故障造成變電站內溫度升高煙霧過(guò)多時(shí)，穩定運行的警報系統就能及時(shí)上傳到調度中心，將信息傳遞給附近的巡查人員，使其可以快速及時(shí)地對變電站進(jìn)行救援。消防設計遵循“以防為主，防消結合”的消防方針，按有關(guān)規范、規程及規定的要求進(jìn)行消防設計。根據《火力發(fā)電廠(chǎng)與變電站設計防火規范》及《電力設備典型消防規程》的規定，主變壓器采用排油充氮滅火方式。變壓器發(fā)生火災危險時(shí)，該設備自動(dòng)或人工啟動(dòng)向變壓器內充入氮氣，變壓器油通過(guò)DN200排油管排入事故油坑，從而控制火勢，防止火災蔓延。在通向二次設備室及站用配電間的電纜溝、豎井和墻孔及盤(pán)底開(kāi)孔處采取有效阻燃的封堵處理，在主要回路的電纜溝中的適當部位設置阻火墻，在靠近含油設備（主變和電流、電壓互感器等）的電纜溝蓋板予以密封處理。另在變壓器附近配備推車(chē)式干粉滅火器及消防砂箱、消防鏟等消防器材，可存放于消防器材小間。這些措施都為變電站正常運行保駕護航。

　　3.3 同樣完善的安保系統與占地面積的顯著(zhù)縮小

　　雖然無(wú)人值班變電站內沒(méi)有固定的人員進(jìn)行值班，但是其安全監控系統比傳統變電站更為完善更為可靠。傳統變電站是變電站內部安保人員24h值班看守監控，而無(wú)人值班變電站一般由附近區域內的現場(chǎng)巡視人員巡查監控。如果巡查時(shí)發(fā)現變電站出問(wèn)題能及時(shí)采取正確措施救援，保證變電站的安全可靠性。由于無(wú)人值班變電站內是不需要人員看守的，是調度中心工作人員遠程監控保證安全，因此那些傳統變電站內的諸如站長(cháng)室、會(huì )議室、值班休息室、附近工作人員的生活建筑可以取消。與傳統變電站相比這極大地減少了無(wú)人值班變電站的建筑面積，進(jìn)而降低變電站的工程造價(jià)，體現了無(wú)人值班變電站的一大優(yōu)勢。

　　4 結束語(yǔ)

　　綜上所述，220kV無(wú)人值班變電站以其獨特的運行管理模式不僅可以減少變電站的占地面積降低其工程造價(jià)，還能減少工作崗位，降低電力企業(yè)人力資源方面的投入，進(jìn)而提高了經(jīng)濟效益。并且220kV無(wú)人值班變電站更安全、更環(huán)保、更可靠、輸電更穩定，十分適應當前電力企業(yè)的發(fā)展，是新時(shí)代的產(chǎn)物。因此大力研究其設計與應用，對我國電力企業(yè)發(fā)展具有重大意義。

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