高压变电站

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高压变电站范文第1篇

关键词：变电站；高压设备；检修水平

引言

随着社会经济的快速发展，对电力系统的稳定经济运行提出了越来越高的要求，传统的计划停电检修已不能满足电力发展的要求，即用最低的成本，建设具有足够可靠水平的输送电能的电力网络。电气设备的状态检修势在必行。各种微电子技术、通信测控技术的发展为电气设备的状态检修提供了必要的条件。本文主要就超高压变电站设备的状态检修结合实际工作进行一些探讨。

1、超高压变电站设备状态检修现状

变电站是电力网的重要组成部分，它担负着电力网中汇集电源、升降电压、分配电能的作用。变电站停电将会导致系统的瓦解，造成大面积停电。状态检修是最近几十年来发展起来的一种新的检修模式，美国工业界认为：状态检修是试图代替固定检修时间周期，根据设备状态确定的一种检修方式。而在国内则认为：状态检修是利用状态监视和诊断技术获取的设备状态和故障信息，判断设备异常，预测故障发展趋势，在故障发生前，根据设备状态决定对其检修。综合来看，状态检修是一种先进的设备运行管理方式，它不但包含了对某一设备的状态监测，故障诊断，检修决策等基础的技术，还包含了整个电力企业如何适应技术的发展，改变现行管理体制等内容，是一项复杂的系统工程，是现代传感器技术、计算机技术、人工智能技术及先进的生产管理技术的综合应用。

2、超高压变电站设备状态检修技术

2.1　一次设备状态检修技术

电气设备状态检修的工作内容由在线监测、故障诊断、实施维修这一系列过程构成，使用状态检修取代目前设备的定期维修，是积极研究和发展在线监测系统的最终目的。一次设备的状态检测主要由断路器监测、GIS监测、变压器监测、容性设备监测等构成。根据状态可视化的要求，需对一次设备的压力、温度、绝缘、密度、机械等数据进行全面采集，为实现设备寿命周期的综合优化提供基础数据。由于有效的在线监测可对设备的技术状况和健康状况有一个全面的掌握，可降低设备故障和突发性事故的发生率，从而提高一次设备的利用率。

2.2　二次设备状态检修技术

超高压变电站二次设备主要由监控、继电保护装置、远动装置等构成。二次设备在运行过程中发生故障会对一次设备的安全运行造成威胁，一次设备状态检修的推广和应用使停电的时间变短，因此，变电站设备的健康运行特别需要二次设备的状态检修，二次设备状态检修的基础同样是状态监测。二次设备状态监测主要以直流控制及信号系统、交流测量采样系统、微机继电保护装置自检等为监测对象。其中，直流控制及信号系统包括分合闸回路指示和直流操作回路正常；交流测量采样系统压变、流变二次回路的显示准确；微机继电保护装置自检即为设备运行的状况，其各模块都具有自诊断功能。

2.3　变电设备的状态监测

超高压变电设备的状态监测主要包括在线和离线监测、定期解体点检三个方面。其中，在线监测是通过监测设备在线显示变电企业信息管理系统、数据采集系统等重要设备的状态参数和使用情况，以达到对设备运行状态的充分了解以及对变电设备运行的参数随时进行提取。离线监测通过油液分析仪、振动监测仪等设备对电力设备进行监控。定期解体点检是指按照一定的标准对解体中的设备进行监测，以了解设备的变化情况。

3、超高压变电站设备几个方面的问题

要想确保的超高压变电站设备运行的正常有效，我们就要注意设备方面的几点问题，主要是做好它的信息系统以及决策体系的工作和确保它的初始模式正常，以及确保超高压变电站设备运行的有效性。

3.1　信息系统以及决策体系

鉴于相关方面的规定要求，我们发现工作中绝对不可能仅仅的依靠人工的方式来处理所有的信息，同时也不可能所有的决策都由人工来处理。因为如果全部的使用人力的方式，不仅仅效率存在问题，而且也不能很好的保证工作的质量问题，因此这就要求我们必须要针对常见的现象进行一些自动化应对模式。信息的管理以及决策是一种半自动模式的系统。采用这个系统有很大的好处。比如可以提高我们的工作效率，同时还能确保工作的质量得到有效的保证。这主要是因为，系统能够按照合理的方法处理问题，因此采用这种系统不仅仅可以节约开支成本，而且效率得到大大的提升。

3.2　变电站的初始状态

我们之所以通过各种工作来不断的了解以及熟悉他的初始模式，主要是为了我们能够更加合理的掌握他的性能特点，超高压变电站项目初始阶段所规划的参数，所预计的运行状态在初始运行的时候是否都达到了。一旦发现没有很好地达到要求，我们就应该积极地查找原因，看看是机器的原因还是环境等的原因，亦或是其他的各类问题。假如是内部问题，或者是质量的问题，此时我们就需要认真地调整项目，假如是外部环境的因素，我们就要认真的考虑这些因素会不会给我们的后续工作带来严重的影响，并依据我们的分析做出合理的决策，以便更好地开展工作。

3.3　变电站正式工作后

当变电站正式工作后，我们要定期的进行相关的各项检查，要及时的各种偏差现象，而且要认真的做好各项相关的记录工作。然后结合实际情况，运用既有的模型进行变电站实际运行状态的测评，并且及时的将测评结果与实际状态进行对比，求出偏差，对于偏差运用记录、修改、矫正的方式反复的进行实践，我们要尽力的将偏差控制好，在此种情形之下，筛选侧最稳定、适应性最好的模型作为运行状态的测评方法。

4、超高压变电设备状态检修的技术应用和发展趋势

4.1　超高压变电设备状态检修的技术应用

国内变电站设备状态检修在十几年来的研究和应用中有以下方面的进步：①在智能诊断方面，由于模糊数学对被分析信号进行非精确描述，已经广泛应用于实用故障诊断系统中；具有非线性、高度并行性、联想记忆等特点的神经网络方法在近年来开始在诊断系统中实际应用，并收到很好的效果；各种如快速BP算法、遗传算法的快速神经网络算法已经进入广泛研究的课程。②在硬件技术方面，采用嵌入式CPU及DSP技术、TCPflP等协议并实现网络化。③在信号分析和处理方面，采用各种先进的分析手段对故障原因进行分析，以获取信号，并从中分辨出设备的故障信息。分析维数、全息谱、小波分析等先进的分析手段己被广泛应用于实际系统中。④在数据库方面，数据库用于保存和管理各种特征数据、网上数据、动态历史数据，其中，历史数据库主要包括特征参数、异常动态数据、报警动态数据、人工采集数据、开关量数据、工艺量数据以及其他测量数据等。

4.2　超高压变电站的在线监测和维修

状态监测是指通过各种测量、检测和分析方法，结合系统运行的历史和现状，对设备的运行状态进行评估，以便了解和掌握设备的运行状况，并且对设备状态进行显示和记录，对异常情况进行处理，并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。检修是属于维护性的工作，是人工的对自动化运行设备的补充和完备所以，检修在变电站运行和维修的过程中具有重要的意义，检修必须是定时的对个关键因素进行排查的过程，这样才便于及时的发现问题。另外，检修的过程必须是建立在对已经运用的系统的补充的概念上的，用以完备整体意义上的控制。

4.3　超高压变电设备状态检修的发展趋势

目前，超高压变电设备状态检修技术在电力系统中己得到广泛的认可和重视，在市场经济和社会的不断发展下，电力企业激烈的竞争和用户对电力质量的高要求都会促进状态检测技术的研究和应用。超高压变电站状态检测技术的发展趋势主要体现在：在线监测系统的多功能、多状态会进一步发展。更加有效的检测方法和检测项目等基础研究会进一步提高和加强，从而对检测到的数据做出更加精确的判断。随着电力设备状态监测的数据量不断增大，常规数据处理方法已经无法满足其要求，智能状态监测系统尤其是知识系统、神经网络系统很有必要进行进一步研究，并得到广泛的实际应用。发展网络化跟踪、对设备进行远程诊断，可以充分地实现数据共享，提高故障诊断的精确性。

高压变电站范文第2篇

【关键词】超高压变电站；不停电改造；质量控制；安全控制；LCC

1.引言

随着输变电技术的发展和电网容量的不断扩大，一些早期投产的超高压变电站已不能满足电网的需求，这些变电站在超高压电网中处于非常重要的地位，并且有些变电站地处繁华地段，今后对这些超高压变电站在不停电的条件下进行大规模改造会大量涌现[1-3]。因此，研究超高压变电站大规模不停电改造相关的关键技术对提高电网的安全稳定性及供电可靠性具有重要意义。

本文分析了超高压变电站大规模不停电改造的主要原因、特点及改造中应遵循的原则，提出了超高压变电站不停电改造的施工方案，总结了超高压变电站不停电改造土建、电气施工中质量及安全控制措施，介绍了LCC技术在超高压变电站不停电改造中的应用。

2.不停电改造概述

2.1 不停电改造的主要原因

一般认为，超高压变电站在面临如下的情况时，应考虑对其进行不停电改造。（1）配电装置出线间隔已饱和，有必要扩建配电间隔；（2）配电装置内部接线与规划进线不匹配；（3）架空线路需要改造；（4）室外高型构架配电装置已达到设计寿命；（5）主变平均负载率较高，需增容现有主变。

2.2 不停电改造的特点

对这些大型超高压变电站进行大规模改造，如果要采取异地新建方案将需要大量的土地购置费用，同时进出输电通道也必须要全部改造，在目前的情况下几乎不可能。同时，这些变电站承担着向地区供电的重要责任，停电改造几乎是不可能的。因此，对于这些在运行条件下的超高压变电站进行大规模不停电改造，由于是在不中断变电站正常运行的条件下实施，因此呈现出以下特点：

（1）改造规模大、时间跨度长

超高压变电站改造工程不仅涵盖全部一、二次设备的更换和升级改造，还涉及接地网、电缆沟等基础设施的改造和易位重建，保护室新建与保护迁移等一系列工程项目，加上有限的停电窗口，难以满足密集施工的停电需求，使改造工程持续时间较长，同时改造期间的设备过渡状态、回路的过渡接线及因施工造成的薄弱运行方式给现场运行人员和运行管理部门带来了巨大的压力。

（2）施工难度高，安全风险大

为最大限度地保持设备的正常运行，改造工程中往往会有大量的工程项目是在紧邻运行设备的间隙或夹缝中展开的，许多情况下，运行设备与改造设备难以清晰分隔，特别是二次回路本来就十分复杂，历经多次扩建技改后，更是剪不断理还乱。这些情况在给改造工程施工带来巨大的困难和诸多不确定因素的同时，也造成许多危险源点面临前所未有的安全风险。

（3）对正常运行干扰大，现场安全管理任务重

工程施工与变电站的运行作业并行展开，交叉进行。强大的施工噪音，繁杂的施工作业，给变电站值班人员的正常运行作业造成了极大的干扰，而少数施工人员安全意识淡薄给变电站设备运行安全带来的威胁，成为现场运行人员和运行管理部门实施现场安全管理的严峻挑战。

2.3 不停电改造的原则

为了保证超高压变电站改造工程实施的科学性、安全性，满足变电站“两型一化”的要求，提高变电站改造后的运行效率和安全性，超高压变电站改造工程普遍应遵循的原则有：（1）统一计划、分步实施、安全第一、稳妥可靠；（2）尽可能地减少停电时间，尽量利用老设备和设施；（3）配电装置就地改造时，必须保证变电站运行安全；（4）新建配电装置采用高可靠性、占地较少的GIS装置；（5）兼顾远景建设规模的需要，对设备及建筑进行调整，提高场地综合利用率。

3.不停电改造的施工方案

由于每个变电站都具有其特殊性，因此，超高压变电站的改造工程也应该从变电站的实际情况入手，依照改造原则，研究出改造的最佳方案。通过对改造实例的研究及相关资料的总结，归纳出了变电站改造常见的方案可以分为站内改造及小规模就地改造，其中站内改造方案又可分为“改造期间，由原配电装置临时供电”与“改造期间，线路变压器直接受电”两种方法。改造方案分述如下：

3.1 站内改造

（1）改造期间，由原配电装置临时供电

阶段一：拆除部分配电设备，腾出GIS建设场地；

阶段二：GIS配电楼建设；

阶段三：主变及线路切换，接入GIS相应间隔；

阶段四：平整场地。

施工注意事项：明确划分施工区与运行区，保证运行安全。

（2）改造期间，线路变压器直接受电

阶段一：自进线侧至主变高压侧敷设临时电缆；

阶段二：进线通过临时电缆连至主变高压侧，原配电装置不带电，供电成线路变压器组直接受电；

阶段三：拆空原配电设备，就地建设GIS配电楼；

阶段四：主变及线路切换，接入GIS相应间隔。

施工注意事项：拆除配电装置时，应保护好处于运行状态的电缆及电缆头，保证主变正常运行，做好临时隔离围栏，注意施工安全。在实际改造过程中，应根据变电站内配电设备的实际情况对方案进行适当调整。

站内改造方案显著的优点是可以节省土地资源，使改造的投资与小规模征地改造更加具有经济性。

3.2 小规模征地改造

阶段一：在变电站围墙外沿线路走廊方向小规模征地；

阶段二：在征用地上建造GIS配电装置楼；

阶段三：主变及线路切换，从原配电装置接入GIS相应间隔；

阶段四：拆空原配电装置，平整场地。

施工注意事项：新建GIS配电楼时，注意控制建筑高度，不影响原有出线和原配电装置的运行。在实际改造过程中，应根据变电站内配电设备的实际情况对方案进行适当调整。

近年由于土地资源稀缺，大部分变电站位于负荷密集的城区，所以采用此方案会增加土地征用的费用，提高了投资的成本。因此，小规模征地改造方案在实际改造工程中很少采用。

4.不停电改造土建施工的全面管理

变电站土建工程是变电站电气设备顺利安装的先决条件，是变电站安全可靠运行的基础工作。土建工程施工中如果出现问题，往往会影响电气设备安装按计划有序进行，甚至会影响整个工程建设的周期，因此做好变电站土建工程的施工质量控制，在整个变电站改造过程中是十分重要的。

4.1 土建施工质量控制

施工阶段质量控制是一个从对投入的原材料质量控制开始，直到完成工程质量验收为止的全过程，是一个系统控制过程。在工程施工质量控制中，常采取的方法是“三阶段”（事前、事中、事后）控制法。

（1）事前控制

事前控制就是在现场正式施工前实施的质量控制。事前控制主要包括：了解和熟悉电气设备的安装条件，人员的培训，施工机具的管理，图纸、文件会审，施工组织设计、施工方案、方法和工艺的审查，原材料的供方选择、到货验收、贮存等。

（2）事中控制

事中控制是指施工过程中进行的质量控制。事中控制包括基本要求、施工人员的控制、施工机械和设备的控制、试验和测量的控制。另外在土建施工过程中应做好监督工作，对发现的问题，应及时予以纠正，做好土建施工与电气施工的配合工作。最后，在土建施工过程中如果遇到特殊的天气情况，如雨季或大风天气，应该有相对应的防范措施。

（3）事后控制

事后控制是指完成施工过程以及工程完成后的质量控制。事后控制的目的是及时发现工程实体中已经存在的施工质量缺陷，并加以处理，最终保证工程质量。当然，也应该将事后控制过程中所发现的质量缺陷及时进行反馈，以改进施工工艺或施工方法，不断提高工程施工质量。

事前、事中和事后三个阶段的质量控制构成了整个变电站改造土建施工过程的质量控制体系。三个质量控制阶段既相对独立，又互相联系。事前控制是预防，事中控制是突出过程控制，事后控制是发现工程缺陷与工程消缺。只有三个阶段的质量控制工作都做好了，变电站土建施工质量才有最终保障。

4.2 土建施工安全控制

（1）安全特点

土建工程施工中很多技术含量不高的工作，普工、辅助工较多，施工作业人员组成复杂，导致人员流动频繁，此种情况既加大了安全管理的难度又增添了极不稳定的因素。超高压变电站土建工程的主体施工几乎都是在露天条件下进行，劳动条件差、强度高，机械化程度低，并且现场环境复杂，交叉作业多，不利于现场安全管理。比如在进行土方开挖时，地面下方有时会埋有电缆，由于是在变电站运行条件下进行的土建施工，因此施工区域周围经常会有高压运行设备，因此土建施工中除了要将土建工作做好外，还要注意人员及设备的安全。

（2）安全控制的主要措施

对技改及大修项目的前期准备工作和施工过程有充分的了解，对可能出现的危险源进行科学的预测，再根据预测的结果，结合自身安全管理水平做出相应的自检结论。只有在安全自检合格的情况下，才能进行下一道开工程序的操作。土建施工的主要措施包括：施工前的安全自检程序，加强对扩建施工队伍的资质审查，加强本单位员工和外来施工人员的安全教育，做好安全措施，专人现场监护，重视现场安全交底，强化施工现场的文明生产，加强施工现场的管理。

5.不停电改造电气施工的全面管理

超高压变电站改造的电气施工是整个改造工程的关键环节，其施工质量的好坏直接关系到改造工程后变电设备的安全运行。超高压变电站在不停电条件下的改造，其工期是受到一定的限制的。因此研究如何在有限的时间内，按质按量地完成电气施工，做好变电站改造电气施工质量控制，在整个变电站改造过程中就显得非常重要。

5.1 电气施工质量控制

电气施工阶段的质量控制是一个由对投入资源（如电气设备）的质量控制开始，直到完成改造工程验收为止的全过程系统控制过程。工程施工是一种物质生产活动，因此影响工程产品质量的因素有五个方面，它们分别是人（Man）、材料（Material）、机械（Machine）、方法（Method）及环境（Environment），简记为4M1E质量因素。电气施工阶段质量控制就是要对4M1E五个质量因素进行全面的控制。

5.2 电气施工安全控制

大型变电站在运行条件下改造项目的施工，由于施工现场周围有带电设备，又要受作业环境及施工进度受诸多因素的影响，因此安全控制难度大。要想安全、高效、保质、顺利地完成改造工程的电气施工，就必须对电气施工的全过程进行有效的安全控制，并分析可能出现的危险点，制定出相应的预防措施，保证改造工程的顺利完成。要做好电气施工的安全控制，就需要做好施工的安全组织措施以及安全技术措施。

电气施工期间的施工质量控制和安全控制两者之间相辅相成，共同保证着整个变电站改造的电气施工的顺利完成。

6.LCC技术在改造中的应用

全寿命周期成本（LCC）技术是从设备、项目的长期经济效益出发，全面考虑设备、项目或系统的规划、设计、制造、购置、安装、运行、维修改造、更新，直至报废的全过程，使LCC最小的一种管理理念和方法。

6.1 LCC技术应用的必要性

全过程工程造价管理流程是目前我国电力行业普遍应用的一种技术，但它不包括对项目使用期的运行和维护成本管理，没有形成一个闭环的控制过程。全寿命周期（LCC）造价管理则从整个项目生命周期出发进行思考，侧重于从项目决策、设计、施工、运行维护各阶段全部造价的确定与控制。两者主要区别在于时间跨度和指导思想的不同，而全寿命周期工程造价管理理论比全过程工程造价管理理论更为先进，内涵更为深刻。同时，随着LCC技术渐渐地在电力系统中的应用的显著效果，将LCC应用于变电站的建设与改造必然是一种趋势，必然会获得不错的经济和社会效益。

6.2 LCC技术应用的可行性

超高压变电站改造或建设的成本管理本身是一个非常复杂和细致的工作，既要对工程造价进行LCC管理和控制，又要不影响到建设项目的实施效率。因此对变电站的改造或建设实施LCC造价管理需要一些特定的条件，而目前这些条件已经基本可以满足，主要有以下几点：

（1）将全寿命周期（LCC）技术应用于工程造价管理，需要成熟的理论指导。目前，国内外学术界对相关理论有大量研究成果，条件日趋成熟。

（2）全寿命周期（LCC）电力工程造价模式的实施需要具体工作人员有较高的素质，对项目全过程的各个细节有清晰的认识。随着我国电力工程造价管理人员的数量和素质不断提高，这个条件也逐步具备。

（3）全寿命周期（LCC）电力工程造价管理模式的实行需要详细的历史数据支持。历史数据的存储和统计需要先进的计算机数据信息管理系统的支持，随着计算机技术的不断进步和电力企业信息化程度的提高，目前信息管理系统存储容量、运算速度等硬件条件已经具备。

6.3 LCC技术的优点

总的来说，应用LCC技术进行分析和评估，是在满足特定的性能、安全性、可靠性、维修性以及其它要求的同时评估或优化产品的寿命周期费用，本身具有以下几个优点：

（1）LCC项目的立足点是从全系统着眼，在整个电网系统考虑LCC最低，根据这个原则，来考虑单个部件或设备的LCC。因而，辨别、确定系统中的关键部件，及该部件对整个系统的影响，是进行研究的重点。

整个问题的研究，必然将导致对系统的可靠性及故障影响模型的研究，将梳理出关键设备或现有薄弱点，这项工作在当前欧美各国相继发生大面积停电的形势下显得尤为重要。

根据梳理出的关键点和薄弱点，用LCC理念进行管理、整改，必将对全网的可靠性有较大好处。这是由于LCC考虑了故障成本、维护成本等诸因素，是以可靠性为基础的总成本最小。

（2）对于设备的新建或改造，用LCC管理方法可减少不同方案选择的盲目性，实现以合理的成本获得高的可靠性，从而获得最大的经济收益。

（3）对于现有设备的资产管理，可用LCC管理理念来确定维护检修方式，备品备件的配置地点和数量，设备用维护检修来延长寿命，还是更新或技术改造来获得最低LCC，从而为企业的可持续发展奠定基础。

总之，从理论的深度和实际的效果来看，全寿命周期理论应用于变电站更新改造或建设的管理和控制领域，是一次大的进步，相信LCC技术将在提高电力工程的投资利用效率方面发挥更大的作用。

7.结语

本文对超高压变电站大规模不停电改造的主要原因、特点及改造中应遵循的原则进行了分析，提出了超高压变电站不停电改造的施工方案，将施工方案分为站内改造和小规模就地改造，说明了施工中应该注意的事项，总结了超高压变电站不停电改造土建、电气施工中如何进行质量及安全控制，介绍了LCC技术在超高压变电站不停电改造中应用的必要性、可行性以及优点。

参考文献

[1]孙骏.220kV变电站增容改造[J].上海电力，2008（6）： 546-547，564.

高压变电站范文第3篇

 

关键词： 特高压变电站　通信屏柜　设计　布局 

1 关于信号设备的分层分区 

对整个特高压变电站通信系统来说，安全自动化四最为关键的部分，也就是要确保线路继电保护信号的有效传输，按照重要程度，1 000kV和500kV是线路保护信号传输的重点。如果依据特高压变电站500kV线路12回、1 000 kV线路8回的设计，在16路1 000kV线路信号传输业务，在远动通信室一般是配置4套1 000kV光传输设备以及16套1 000 kV线路远方接口设备。按照类似的道理，在相应的远动通信室也要与之相适应地配备4套500kV光传输设备以及24套500 kV线路远方接口设备。借鉴光传输网，在骨干层仅执行同层光交叉以及向下光接入功能；在汇聚层仅执行向上光接入以及向下电接入功能；在接入层仅仅执行向上电接入以及其他功能的经验。以此把特高压变电站所承载的主要信号分层分区配置。 

2 通信屏柜布置 

在完成通信号设备分层分区配置之后，要充分考虑特高压变电站中最关键和最重要的线路保护信号传输业务，可以把线路保护专用光端机以及线路保护接口设备一起设置在1 000 kV或500 kV的保护室。 

一是配置线路保护专用的汇聚层155/622M光端机后，在光传输设备屏内还应配置2个8系统数配，2个DC/DC（-220V/-48V）电源变换器以及1个光配；二是A-1-1光端机和B-1-1光端机之间互为冷备用、A-2-1光端机和B-2-1光端机之间同样影视互为冷备用的。如只分配给1个AUG时隙，那么TUG3（1）所以分配的8个时隙可以并下8个2M支路到数配的下端口，4套接口设备的2M线接到数配背面上端口也成为奇数端口。TUG3（2）分配的8个时隙可以并下8个2M支路到另一个数配的下端口作为冷备用。在B-1-1光传输设备屏和A-1-1光传输设备屏用2 M跳线，一旦A-1-1光端机出现故障，可以打开A-1-1光传输设备屏的数配三通，将2 M跳线跳接在上端口，同时打开冷备用设备的数配面板三通，把2 M跳接在数配下端口，只要2个变电站进行同时操作就可以实现。 

3 电源以及通信监控设备配置 

因为线路保护专用光端机以及线路保护接口设备都完成了前置工作，被前置在1 000kV或500kV的保护室，所以应在每个线路保护专用光端机屏中配置DC/DC电源变换器，并提供光端机的保护接口设备使用。在远动通信室可以配置3套高频开关电源系统。信息网络交换机以及众多网管设备的电源可从远动专业的逆变电源馈电屏提取，在通信屏队列里配置交流配电屏，用来给信息网络交换机以及网管设备提供电源。对通信电源信息可以采用软采集方式，用通过软件完成协议转换。 

4 设计中考虑的几个问题 

4.1端子排设计 

典型的屏柜设计中端子排编号应按照单元分段集中的原则进行，按自上而下的原则对交流电流（电压）回路、操作正电源、信号输出回路以及高频通道进行排序。屏柜中装置间的联系都应通过端子排的转接来实现，避免各装置间的相互干扰，并使端子排设计更加紧凑和简洁。 

4.2关于跳闸回路双重化 

为了深入贯彻国家电网公司关于防止生产重大事故的要求,屏柜设计可采取带有双跳闸线圈的分相操作箱，同时在其每组跳闸回路中设置一组直流电源开关。针对双重化配置的线路保护，可以将每套保护只引出一付跳闸接点到跳闸线圈，而不是每套保护都引出两付跳闸接点，这种方法不仅可以保护跳闸回路双重化，有能够避免交叉重叠而使回路过于复杂。

4.3光纤保护旁路的切换 

在旁路断路器代线路运行的情况下，和高频保护切换方式一直，只是需要把光纤接口装置切换到旁路，就能够构成旁路光纤允许式距离保护。该方式对各种情况有着广泛的适应性。 

高压变电站范文第4篇

【关键词】特高压 变电站 换流站 噪声控制

1 前言

我国已经建成投运数条特高压交、直流工程，对特高压交、直流工程中变电站和换流站的设计和建设而言，由于其电压等级高、技术难度大、受影响公众范围广，其噪声控制情况也更受关注。随着纳入电网规划的多个特高压变电站、换流站建设高峰的到来，探讨其噪声控制措施对于满足环保标准、节约土地资源、减少拆迁影响、降低工程投资、保障电网安全运行都具有重要意义。

2 特高压变电站和换流站主要声源

2.1 特高压变电站主要声源

特高压变电站的主要声源为变压器、电抗器和带电构架，既有电磁噪声，也有空气动力性噪声和机械性噪声[1]。

变压器的噪声是由变压器本体（铁心、绕组、磁屏蔽、油箱等）及冷却装置的振动所引起的。变压器本体振动的主要来源有：硅钢片的磁致伸缩所引起的铁心周期性振动；硅钢片接缝处和叠片之间因漏磁而产生的电磁吸引力所引起的铁心振动；绕组中负载电流产生的绕组匝间电动力所引起的振动；漏磁所引起的油箱壁振动等[2]。其中，磁致伸缩和绕组匝间电动力所引起的振动是最主要的来源。变压器本体振动通过铁心垫脚和绝缘油两条路径传递给油箱壁，使油箱壁产生振动，进而产生本体噪声，并以声波的形式均匀地向四周发射。冷却装置自身产生振动与噪声，并通过接头等装置将振动传递到油箱壁。根据工程建设经验，1000kV变压器声功率级约为95～106dB（A）。

高压并联铁心式电抗器的分段铁心之间存在着磁吸引力，这些磁吸引力会引起额外的振动和噪声，此外，冷却风扇转动也会产生噪声。1000kV系统用高压并联电抗器声功率级约为90～102dB（A）。带电构架的噪声主要来自变电导线金具的电晕噪声。

变压器和电抗器以低频噪声为主，辅助冷却装置噪声则以高频噪声为主，带电构架的噪声频谱基本与主变压器、电抗器频谱一致。

2.2 特高压换流站主要声源

特高压换流站的声源主要有换流变压器，平波电抗器，交直流滤波器等[3]。

换流变压器噪声特性与变压器类似，但由于存在直流偏磁，其噪声比常规交流变压器大。以往铁心硅钢片磁致伸缩振动被认为是噪声的主要来源，随着铁心硅钢片设计技术的提高，磁致伸缩振动的噪声大为减少，线圈导线或线圈间电磁力产生的噪声成为主要噪声，线圈噪声的声功率级随着变压器负载的增加而增加。换流变压器噪声以中低频为主，根据工程建设经验，其声功率级约为118dB（A）。

平波电抗器的噪声主要由于直流电流和谐波电流相互作用引起线圈振动产生，其声功率级约为91dB（A）。交直流滤波器组产生的噪声除了其中的电抗器噪声之外，还包括由于电场力作用产生振动而形成的电容器噪声。其产生机理是，当电容器加上交流电压时，电容器内部电极间将有静电力产生，使电容器内部元件产生振动，元件的振动传给外壳，使箱壁振动，形成噪声，再由外壳向外传播。其声功率级约为79dB（A）。

3 噪声控制原则

在合理选址的基础上，特高压变电站、换流站的噪声控制措施应主要从规划、声源、传播途径、接受者等几方面确定相应原则。

（1）针对噪声污染这一特定概念的定义，从规划层面将噪声污染限定在有限范围内，可以有效防治噪声污染。

（2）从声源特性上看特高压站的噪声控制，在声源处抑制噪声，是最根本、最有效、最直接的措施，包括降低激发力，减小系统各环节对激发力的响应以及改良制造工艺等。

（3）在声传播途径中控制噪声，包括隔声、吸声、消声、隔振等措施，主要对声波的传播途径上进行一些阻断、改变声波的传播方向或减弱声波的传播的强度。

（4）受体保护原则，对处于噪声污染区域的敏感建筑进行环保拆迁以及对相关接受者采取保护措施。

4 噪声控制措施

4.1 规划控制

《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第二条明确环境噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象；第五条要求地方各级人民政府在制定城乡建设规划时，应合理安排功能区和建设布局，防止或减轻环境噪声污染。为加强噪声污染防治工作，改善城市和乡村的声环境质量，环保部制定了《关于加强环境噪声污染防治工作改善城乡声环境质量的指导意见》（环发[2010]144号）。其中第三条明确要强化噪声排放源监督管理，并指出要严格声环境准入，各地在编制城乡建设、区域开发、交通发展和其他专项规划时，在规划环境影响评价文件之中纳入声环境影响评价章节。一般认为，规划环评的噪声污染防治对策和建议可在“闹静分隔”和“以人为本”的原则指导下，从区域土地使用功能调整、交通运输线路布局调整、设置合理的噪声防护距离、建设隔声屏障、声环境敏感建筑物的隔声要求等方面提出相应的对策和建议。

《环境影响评价技术导则 声环境》（HJ2.4-2009）10.3.1条明确工业噪声防治措施要进行经济、技术可行性论证；在符合《城乡规划法》中规定的可对城乡规划进行修改的前提下，提出厂界与敏感建筑物之间的规划调整建议。

《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）4.1.4条明确：工业企业若位于未划分声环境功能区的区域，当厂界外有噪声敏感建筑物时，由当地县级以上人民政府参照《声环境质量标准》（GB3096-2008）和《城市区域环境噪声适用区划分技术规范》（GB/T 15190-94）（现已更新为《声环境功能区划分技术规范》（GB/T 15190-2014））的规定确定厂界外区域的声环境质量要求，并执行相应的厂界环境噪声排放限值。

根据以上法规标准，规划控制也是噪声污染防治的重要措施之一。在变电站和换流站内厂界噪声达标、周边敏感目标声环境达标要求的情况下，设置合理范围的噪声控制区且在控制区内不再新建噪声敏感建筑，可以很好地满足当前及未来该区域声环境质量标准，符合噪声控制的根本目的和环评技术导则要求。

4.2 源强控制

在源强控制方面，主要是通过对特高压设备在设计、制造工艺上进行优化实现。

对于特高压变压器，降低铁心磁密，采用磁致伸缩率小的高导磁材料；铁心采用多级接缝，减少硅钢片在加工、生产过程中的机械撞击，保证所用硅钢片中晶粒的最优取向；合理调整窗口尺寸，避开铁心的自振频带；在铁心端面涂张力约束涂料，铁心级间增加橡胶垫；合理分布绕组的安匝，将漏磁面积减到最小；铁心拉板采用低磁钢板，以降低拉板内部的漏磁通量；油箱内尽量不使用磁屏蔽，尽量选用低噪声的潜油泵和低转速风扇的冷却器。

对于电抗器，目前适宜采取的措施主要有合理控制铁心的工作磁密；选择合理的铁心结构，避免固有频率接近铁心的自振频率；使用弹性压紧装置，保证铁心饼有足够的压紧力，增加整体的刚性；提高各部件的刚度和强度；在铁心和油箱中增设隔振、减振装置[4，5]。

对于滤波器组中的的电容器，增加串联电容器元件的数目可减小电容器罐里的电介质应力和振动力；改进机械阻尼，压紧堆栈式电容器元件，可以此来提高电容器单元外壳的刚度；此外，还可以增加电容器壳体的隔声量，并在安装电容器的支架上增加减震胶垫，采用双塔结构以降低声源高度。

对于带电构架，应优化站内导线及金具，控制电晕噪声。根据已取得的成果和经验，变电导线金具的电晕噪声已不再是变电站噪声控制的限制因素。

4.3 传播过程控制

选址阶段应尽量避开村庄、乡镇、学校、居民点等噪声敏感点。同时充分利用地形因素降低噪声影响，如地坡、山丘、堤岸等，充分利用以替代部分声屏障。此外，低洼地势会存在声影区，噪声级较低。

总平面优化布置也是噪声控制的主要手段。利用站内自身设施和建筑物进行合理的布置，可以很好地降低噪声的传播[6]。如复龙换流站高、低端阀厅采用了面对面布置，按此布置换流站东侧居民点较多方向的噪声可下降1～3dB，从总平面布置角度为噪声控制创造了良好的条件。交流滤波器采用“田”字型布置，降噪效果较好，在换流站围墙及围墙外20m范围的测点上可降低2～7dB，但对于80m以远处的降噪效果与以往相差不大，约0.2～2dB。

在设备周围以及站区部分围墙上装设声屏障或者利用阀厅墙体、防火墙等作为隔声屏障，可有效阻挡噪声传播。晋东南变电站对高抗装设自承重结构形式隔声罩之后，平均降噪量为21.8dB（A）[7，8]。向家坝―上海工程换流站的平波电抗器采用高效一体化降噪装置，利用栅式声障、局部迷宫以及盘式消声原理，能够将特定频率的噪声降低约16dB（A），使其达到并优于技术规范要求。

采用全封闭型隔声装置（BOX-IN）可以取得更明显的降噪效果。复龙换流站换流变压器采用BOX-IN措施，与采取隔声屏障方案比较，近场降低了8dB（A），中场降低了约20dB（A）左右，远场降低了15dB（A）左右，降噪效果极为显著。并且采用了新型设计，一部分为固定设施，安装在防火墙上；另一部分安装在换流变压器本体上，随换流变压器同进出，既满足了换流变压器隔声降噪的要求，又满足了运行检修及快速更换的需要[9]。

4.4 受体保护

对于变电站、换流站站外敏感建筑，环保拆迁或加装隔声设施也是噪声控制的措施之一。为降低对控制楼内运行人员的干扰，可对站内建筑物的降噪设计以有效控制噪声。由于站内户外的噪声依然很大，对于户外巡检人员，可通过佩戴降噪耳塞来降低进入人耳内的噪声而实现受体保护。

5 结语

特高压变电站、换流站的噪声控制应考虑规划控制、源强控制、传播过程控制、受体保护等措施。由于目前的水平限制，从设备设计、制造和安装上降低噪声已经极其困难，除了传统措施与方法外，应在充分重视规划控制的基础上，根据环境敏感情况确定经济、合理、可行的综合噪声控制方案，实现良好的环境效益和经济效益。

参考文献：

[1]刘振亚.特高压交直流电网[M].北京：中国电力出版社，2013.

[2]马宏彬，何金良，陈青恒.500kV单相电力变压器的振动与噪声波形分析[J].2008，高电压技术，2008，34（8）：1599-1604.

[3]张庆宝，邓长红，俞敦耀 等.特高压直流换流站噪声控制方案研究[J].南方电网技术，2009，3（5）： 15-17.

[4]宓传龙，汪德华，陈荣.1000kV特高压并联电抗器研制[C].特高压输电技术国际会议，北京：2009.

[5]尹大千，吴怡敏，余波，丁晓飞.特高压直流换流站可听噪声分析与控制[J].电力科技与环保，2010，26（4）：45-47.

[6]韩 辉，吴桂芳，陆家榆.±800kV 换流站阀厅与换流变压器采用一字形或面对面布置的噪声分析[J].电网技术，2008，32（9）：1-5.

[7]丁扬，王绍武，邱宁 等.320Mvar/1100kV并联电抗器噪声污染控制技术与装备的开发应用[C].特高压输电技术国际会议，北京：2009.

高压变电站范文第5篇

[关键词]高压组合电器；智能变电站；GIS

在不久的将来，我国将全方位开启坚强的智能电网体系。该体系以特高压电网做为主要的结构网架，其基础是以其他分支电网协调发展组成的稳定的电网。它涵盖了自动化、智能化、信息化等新型电网系统的特点，是一种自主创新的稳定电网。随着新技术的发展，智能化衍生的一次、二次设备的光电互感器以及智能化通讯技术逐渐成为了各级电网建设的关注焦点。

GIS智能化变电站是一种新型的自动化的变电站，其信息的收集、输送、分析都是采用数字化自动进行的，具备信息化、智能化、管理自动化的特征。其主要特点是：1、设备智能化。数字输出式光学传感器以及智能开关的应用。在一次设备和二次设备之间的通讯都是通过光纤进行传送，并使用数字化的编码方式，每一次的采样值、状态量和控制指令等信息都实现智能化。2、设备数字化。取消了传统的电缆指令传送方式，利用无线通讯来发送与接受模拟量，开关量和控制指令等信息。3、自动化管理。所有的故障分析，机械维修与系统的操控都不再需要人工的操作，实现自动化。

1.GIS高压组合电器采用新技术设计改造

输变电技术的迅速发展使得许多电气设备制造公司不得不淘汰旧技术研究新的技术，所以新的一批高压电气设备应运而生，它们的出现为电网系统提供了稳定运行的基本保障。它们是时代进步的成果，电网系统智能化的的表现，同时还是电网系统发展的基础。智能化设备的改造主要可以从以下几个方面来讲解：

1.1光学互感器

光学互感器是智能化变电站中最重要的新技术之一，它的引进在很大程度上推进了智能化变电站的发展，新型变电站中的电子计量、测控、保护、故障录入等信息如果没有光学互感器将没法实现智能化。

在变电站设备上的运作过程中一大阻碍就是铁芯卡滞现象它的出现对设备的正常运行造成了较大的影响。通过光学互感器，可以对机构的分合闸时的线圈工作电流进行检测与记录，线圈的工作电流的波形参数是计算铁芯启动、运动和线圈通电时间的重要参数，光学互感器检测电流就能分析出是否有卡滞现象，这样可以更少时间解决问题。从线圈电流上还能检测出铁芯的活动过程。线圈电压的测量和电流的测量一样重要，操作回路电压的大小可以通过线圈的工作电压来推导出来。

1.2智能开关

分、合闸回路的状态监控，可以推断出CB由与控制电断开而造成的一些故障。可以在很大程度上延长断路器的寿命。CB的行程和时间的监控对于断路器当前状态是否正常可以更好的掌控。断路器的分合时的电路和分合的次数的监控有利于计算出断路器的触头磨损情况的分析，如果出现磨损状况可以更早发现，更早解决。SF6气体密度在智能开关的运作中是一个非常关键的参数。根据其密度值能分析推断出系统所处的状态，从而发出相应的指令或者报警提示。这些智能化的指令和报警使得技术人员对电网系统的运作有了更好的了解和控制。

系统进行自检继而报告的信息通常有，断路器、隔离接地开关的触头所在位置，辅助开关的状态，操作机构的状态，储能情况的的检测盒记录，电机电源等出现的一些异常报警。除了这些还有对系统电流，系统电压，继电保护和电流信号的检测；机柜的绝缘性，温度，湿度等等一些指标的测量，也是一个主要的参数。

以上的一些就是GIS高压电器组合的一些新技术改进。这些技术的出现使得GIS高压组合电器在智能化电网系统运作中更好的发挥了计算机通讯技术，智能控制技术，数字信号编码技术的作用。是电网体系的精确性，安全性和稳固性得以实现的关键元素及其重要保障。

2.GIS在智能化变电站中的应用前景

在智能化变电站技术的应用中，我国仍处于起步阶段，许多国外已娴熟掌握使用的高新技术，例如变电站设备的数字化技术、信息化技术、自动化技术，在国内还不能很好地发挥其高新技术的成效。国内在智能化这方面的发展正式起步是在2001年，2004年在一些电力公司按照IEC61850标准进行数字化试验建设，经过一段时间和一些人的努力，国内已经有了110KV、220KV以及500KV变电站，智能化变电站已经随着科学技术的发展而进入人们的视野，也成为了我国以后的的发展方向。

GIS高压组合电器的前身金属封闭式气体绝缘高压组合电器以它拥有以下的特点：安装维护方便、一体化设计、可靠性高、节约土地和造价，得到电网系统的青睐。智能化的升级对于国内各电力公司的吸引程度是前所未有的。

互感器，开关系统，系统控制和综合网络控制构成了GIS高压组合电器。高压组合电器运行状态信息采集的更新，电子和光电技术的使用。使得高压组合电器可以实时监控，通过不同的传感器来最大限度的减少GIS的维护，延长电器寿命，是保障电网系统稳定运作的重要支持。

资源调控的自动化，设备故障维护和系统状况的及时反馈这几个功能是智能化变电站的主要基本功能。如果做不到这三点，那么的智能化只是个装饰，也对技术员的维修保养任务增加难度，对于电网系统的稳定运行具有不可预知的危机。因此对于一次设施的智能化改造是至关重要而且是迫切的，一次系统的信息获取，传送和通讯还有状况的即时反馈和故障的处理必须由硬件来完成。所以高压组合电器需要达到较高的标准。在二次系统的信息获取中，需要依赖于软件的辅助，高压组合电器组成的智能化电站必须拥有微机维护、调度运行自动化、设备监控自动化功能。

3.参考文献

[1]夏洋,. GIS高压组合电器在智能化变电站建设中的应用[J]. 中国新技术新产品,2012,(23).

[2]单金华,施峰,林中时,吴疆,. 智能化变电站在线监测技术[J]. 科技创新导报,2012,(8).

[3]曾林翠,白世军,杨奖利,毛昭元,. 一种220kV智能化GIS变电站中电子式互感器的方案及应用[J]. 电器工业,2012,(6).