浅析河东66kV全户内智能变电站

摘要：进入21世纪以来，全球气候变化、能源短缺、经济发展以及电网安全运行的问题日益突出，这些都成为当前电力行业发展所必须面对和解决的问题，电力行业被赋予了重要的社会责任，而智能电网成为世界电力工业发展的现实选择。文章对河东66kV全户内智能变电站进行了介绍。

关键词：全户内；智能变电站；降噪技术；智能电网；电网运行；电力行业 文献标识码：A

中图分类号：TM63 文章编号：1009-2374（2015）01-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0065

1 建设背景

环境气候的恶化迫切需要发展建设智能型电网。在自然环境方面，要能适应全球气候变化、自然灾害频发、温室效应日益严重，而能源生产和使用中所排放的温室气体占温室气体总排放量的65%。到2050年，据估计这一比例将会升高到85%。如何应对气候变化，实现可持续发展，已成为全球电力行业关注的焦点和变革的最主要推动力。在电网安全运行方面，随着电力技术的不断发展，电网逐渐显现出许多新特征、新问题，如是否自愈、是否兼容、集成情况、如何优化，而面对电力市场的变革，对如何增进电网自动化、如何提高电网信息化水平提出了进一步的要求，因此智能电网势必成为电网发展的必然趋势，如何更好更快地发展智能型电网已成为全世界追求的新目标。

辽阳河东66kV智能变电站应运而生。河东变电站按照国网公司要求建设成为“两型一化”变电站（即环境友好型、资源节约型、工业化），充分体现了以人为本、环境友好，安全可靠、简洁适用，创新优化、节约资源。

2 建设规模

该变电站按户内GIS无人值班智能化变电站设计，66kV系统接线方式为线路变压器组接线，10kV系统接线方式为单母线分段接线。66kV配电装置采用户内GIS设备，10kV配电装置采用户内中置型金属铠装高压开关柜，户内双列布置。66kV主变保护及自动化系统集中组屏，10kV采用分散安装的保护测控一体化装置。

3 采用先进的技术设备

3.1 全站信息的数字化模式

想知道什么是全站信息数字化，就必须从它的概念入手。全站信息数字化是指实现头次、再次设备的灵活操控，具有双向通信工能，使控制人员可以利用信息网络进行管理、操作，进而满足信息采集、传输、处理、输出过程的全新数字化模式。

3.2 网络化通信平台

网络化通信平台指在IEC 61850的标准化网络通信体系的基础上，实现全站信息的网络化传输的过程。变电部门可以根据实际的用电需求灵活地分配电力分流，同时可以利用冗余技术提高系统稳定可靠性；互感器所采集的各项数据可通过网络传送到防护、故障录波及相角测量等相应设备，实现网络数据共享化；光缆的应用可大幅度减少变电站系统内的二次回路的连接线使用，从而也提高了系统的稳定可靠性能。

3.3 标准化信息共享

标准化信息共享指形成基于同一断面的统一、唯一的基础信息，建立统一的标准化信息模块、通过统一的标准、建立起模块库，从而实现变电站内外的信息交互和信息共享的准确，避免不同功能应用过程中发生相同信息的不匹配等情况。

3.4 高级应用互动化

高级应用互动化指实现各种变电站内外高级应用系统的互动，可以全面满足智能电网运行、控制等要求。具体是指建立变电站内的全景数据的信息一体化平台，供各子平台统一数据标准化规范化存储读取的访问以及和调度等相关系统的信息交换；满足变电站集约化管理、顺序控制等要求，并可与相邻变电站、电源（包括可再生能源）、用户间的协同响应，是各级电网的安全稳定运行的基础。

3.5 通信标准化

目前常规二次变设备缺乏统一的信息模型和通信指标，为实现不同厂家所成产设备的互连互通，必须设置大量的转换器，增加了系统复杂程度和建设时设计、调试和维护的工作量，进而增加了变电站的复杂程度和成本支出。

4 变电站的设计技术创新

4.1 基于智能变电站二次设备状态监测和评价方法

河东66kV智能变电站的状态检修评价方法采用专家系统、模糊计算等先进的控制计算方法，通过各种信息判断出设备不健康的水平，予以各种程度的减分，对某设备的总减分进行评价，得出设备的总体健康水平，并给出具体的检修策略。

4.2 变电站采用了先进的噪声防控技术

4.2.1 主变压器噪声来源分析：（1）由于电磁场的交替变化所产生的电磁噪声；（2）主变压器的冷却系统带来的噪声，其主要由油泵和冷却风扇两部分构成，但目前国内所采用的均为自冷式主变压器，没有冷却风扇。

4.2.2 主变压器噪声的影响及传播途径。主变压器噪声在主变压器室内传播，当噪声声波遇上建筑物壁面以后，就发生反射和透射现象，反射波的叠加使得变电室内部噪声增强，透射波穿出变电室墙体传播至变电室外，造成对附近人群的影响。一般反射波对周边居民的影响较小，透射波通过对变电室墙体加装隔音材料可以有效地减少主变压器噪声对外部环境的影响。

4.2.3 主变压器室通风降噪原因分析及方案设计。噪声污染由噪声源、传播途径和接受者三个要素构成，必须三个要素同时具备才可构成噪声污染。因此，只要让三要素不能同时存在便可有效控制噪声污染的发生。（1）从源头上控制。当设备采买时，可向生产商提出主变压器噪声控制指标，要求变压器噪声分贝控制在国家要求以内；（2）变电站周围的人群作为接受者也是客观存在的。因此对变电站设计时，应尽量避免或远离人群密集地带，如无法避免则在变电室的建设设计时，应增强变电室的降噪处理，变电室的建造处理要在保证主变压器的安全运行的前提下还要从吸声、隔声、消声等方面下功夫：（1）材料吸声降噪处理。变电站场所主要采用了微穿孔板吸声技术：先将龙骨架固定在主变压器室内四周墙体上，用玻璃纤维布包好离心超细玻璃棉，置放在龙骨与龙骨之间，面板采用铝合金穿孔板覆盖。其中要求室内吸声面积控制在主变压器室总内面积的60%左右。如室增加内吸声面积不但对降低室内噪声效果没有增加，反而施工费用却提高。性价比下降；（2）阻隔声音降噪处理。主变压器室采取吸声降噪处理措施以后，室内反射声波得到了有效控制，但主变压器产生的直达声波仍然可以通过大门等各个敞开口不断向室外环境中传播，为避免噪声污染，应对主变压器室所有漏声部位进行隔声处理。采用合理的密封降噪材料，对漏音部位进行处理；（3）消声降噪处理。主变压器噪声除了从门窗向外环境传播外，还通过风道口等部位向外环境传播。风道口需要通风，因此是无法采取隔声措施的，但是风道是主变压器室内通风散热主要通道，如果采取隔音措施，不利于主变压器的正常运行。因此既要主变压器的在正常运转，又要保证通风散热不受影响，只有采取消声的方法（安装外部消音设备）；（4）方案设计。河东66kV变电站在主变压器室下部设置进风道口，其通风面积约10m2。在进风道口安装阻抗复合折板式进风消声器进行消声处理。在主变压器室上部侧墙设出风道口，室外侧连接安装低噪声轴流通风机，并将通风机置于消声室内，通风机的进风侧加装钢板格栅，以防止零件等坠入主变压器室。通风机的进风道口通风面积不小于5.2m2，喉部的通风面积不小于3.0m2，出风道口的通风面积不小于6.0m2。在通风机的出风道口采取消声处理措施。通风机的启停配备就地控制装置，可以手控和自动温控，自动温控在主变压器室内留有信号，并留有远程控制的接口，通风系统还提供与消防系统实现闭锁的接口。

参考文献

[1] 丁广鑫，等.智能变电站建设技术[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2] 国家电网公司依托工程基建新技术推广应用实施目录（2012年版第一批）[S].

[3] 国家电网公司输变电工程通用设计110（66）～500kV变电站分册[S].

[4] 国家电网公司基建新技术推广应用管理规定（试行）[S].

[5] 国家电网公司“两型一化”变电站设计建设导则[S].

作者简介：高勋（1975—），男，国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院高级工程师，研究方向：变电站电气设计、评审等。

（责任编辑：蒋建华）

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