摘要：当前，我国经济快速发展，社会进步，人们对电力的需求不断增加，电力市场形势日趋严峻。为了应对挑战，电力工业正朝着智能化的方向发展，智能化可以解决当前电力工业存在的问题。同时，在智能电网的改造和建设过程中，与传统变电站相比，智能变电站的任务更为繁重，因此我们应该利用数字测量、智能网络系统等智能技术来建设智能电网。基于此，本文主要分析了110kV智能变电站的电气系统设计。
关键词：110kV；智能化变电站；电气系统设计
引言
在电力系统运行稳定性和安全性问题上需要依靠先进的技术对其进行保证，而对于现阶段变电站的主要发展趋向而言，需要逐渐向自动化和智能化的方向发展，这一目标的实现能够在很大程度上提升电力系统工作稳定性和安全性，并且需要相应的设计工作人员对这项工作加以重视，在充分研究的基础上确定相应的设计方案，提高电气系统的工作稳定性。
1智能变电站概述
在《智能变电站技术导则》中对智能变电站进行了详细的定义，即采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。作为智能电网的重要支撑和保障，对于智能变电站的研究是十分重要的。虽然智能变电站是在目前大力发展智能电网的前提下提出的概念，但同样也是变电站技术往自动化方向发展的必然。智能变电站的作用主要体现在:1.实现电力传输与分配，保证电网和设备的安全，实施电网监控和运行操作;2.为调控一体化、运维检修提供技术支撑;3.支持清洁能源的接入;4.满足电动汽车快速充电等大用户要求。智能变电站主要由智能一次设备、智能二次设备和智能辅助设备组成，其中“智能”即指能够对自身的物理状态进行监测和预估，并能通过一体化的通信平台对异常的状态进行信息传递，同时通过执行机构对故障环节进行处理并实现自愈的功能智能化的一次设备是建立在传统的一次设备上，添加对应的智能组件构成。智能组件是指由若干智能电子装置集合组成，主要承担宿主设备的测量、控制和状态监测等基本功能，以及相关计量、保护等功能。智能化的二次设备可以理解为网络化的二次系统，主要承担状态监测、系统保护、一体化信息传递及全站通讯的功能。智能辅助设备则主要实现安防、消防、视频、环境监测等功能，并实现信息的统一管理，实现与监控系统的信息共享和操作联动，为无人值守提供技术支撑。与常规变电站相比，智能变电站在设备上采用智能设备，可实现设备运行状态的可视化，设备由定期检修转化成状态检修，提高了设备的使用效率和供电可靠性，这些措施都提高设备的整合度，简化设备配置，减少了安装、检修、运行与维护的成本;在设计方面，常规变电站按功能设计，系统配合性较差且“孤岛”现象严重，而智能变电站则从其构成、功能及运行特征，基于“间隔”并进行系统整体协同一体化设计，这提高变电站的安全性、可靠性，当单套设备故障时，系统仍能安全运行;在信息采集和传递方面，常规变电站采用大排行“点表模式”，信息的采集和表达遵循没有标准语义，通信规约五化八门，需要配置规约转换器进行规约转换，这形成了信息瓶颈并降低了系统的可靠性和实时性。而智能变电站则严格地遵循IEC61850标准，采用“一处采集、全站共享”的信息共享机制，为各种应用提供模型统一、时标统一、来源唯一的高品质基础信息，彻底消除了信息的二义性，体现了信息的全站唯一性特征，实现了信息的标准化与规范化。
2110kV智能化变电站电气一次设计
2.1布置电气平面
在智能变电站中，电气一次设计时，电气平面是关键点，所要对其进行合理的布置，首先要对场地进行认真详细的分析，并且根据施工场地的具体情况开展勘察设计工作，以及做好设计规划方面的工作。然后对变电站电气一次设备进行进行，形成总体设计方案。例如：设计中运用主变设计消防设备，采取相应的额通风措施。二次设备设计时，在垂直空间中不对电容器进行设计，避免电容器对计算机设备进行干扰，从而对电力系统运行安全和可靠性能进行提升。
2.2电气系统一次设计
首先是对110kV智能变电站电气平面进行合理化布置，这方面的设计工作需要有效结合变电站现场的实际情况，制定相应的设计规划，从而有助于电气系统智能化一次设备的设计和选择，例如在变电站室内空间当中需要对消防设备以及通风设施进行合理有效的设计等，对二次设备进行设计时需要注意的是在垂直空间当中不应该设置相关的电容器，从而能够有效地避免由于电容器的工作而对相关的计算机的工作产生的影响。然后是对电气设备的选择，在进行设计时需要借助电气平面设计方案，对各区域在功能、面积等划分上进行考虑，再加上电气设备的主要参数能够进一步提高设计电气设备的有效性。选择电气设备额定值时，应该通过主接线方式，并且对工作状况进行合理的分析，对电气设备的动稳定性、热稳定性等参数进行校验和核算，并对其工作状态进行合理有效的分析和研究，在确保电气设备能够稳定正常工作的情况下选择合适的电气设备。其次是对主接线的设计，在对电源形式进行设计的过程中可以利用双电源形式，在合理选择接线方式的情况下对变电电路进行有效连接，变压器连接高压侧线线路，依据母线分段的方式来处理低压线路，由于主接线涉及的范围比较广泛，从对电气设备的选择开始一直到配置配电，包括继电保护方案等方面的落实。然后是对单母线形式的设计，再利用相应的电源进行方式来确保变电站系统安全稳定的运行，其中电源进线方式需要依靠两种，一路作为电能供应的主线，一路作为备用线路，在利用这种形式进行线路连接的过程中能够保证供电系统运行的安全稳定性，并且在电源出现一定的故障的情况下还能够借助备用线路的作用来实现电能供应的恢复。最后是对防雷以及过电压保护装置的设计，在110kV智能变电站当中对防雷装置的设计是至关重要的，对相应的避雷设施进行设计和安装是对变压器的一种保护，能够保护智能变电站中的相关设备不会被雷电灾害等过电压的状态影响。
2.3线路-变压器组接线
在这种接线方式下，110kV变电站的电源进线采用双电源T形接线，或只有一条线路采用T形接线，其余一条线路与城市电网中的其他变电站相连。高压侧主接线采用线变组二断路器方式，低压侧采用侧母线和四段单母线接线形式。之所以选择这种接线方式，是因为它具有高压设备使用少、投资少、占地少、继电保护简单、接线方式简单等优点，当任一电源失电时，可通过备用自动开关进行负荷转移，以便在最短时间内恢复供电。当然，这种接线方式也有一些缺点，即在高压下任何电源失电时，必须关闭一台主变压器，并对部分用电负荷进行短期限制。线路变压器组接线通常用于只承担受电功能、不需要送电的区域网。
结语
综上所述，智能化变电站电气设计包括一次设计和二次设计，其是变电站运行稳定性与安全性的关键，所以要做好各种设备进行考虑，针对不同的设计方案采取不同的安装，确保设备正常的投入运行，保证电气设计的质量。
参考文献
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