王愛青　劉炯

摘 要：智能變電站擁有的功能較為強(qiáng)大，不僅能夠自動(dòng)對(duì)信息進(jìn)行采集與測(cè)量，同時(shí)還能自動(dòng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與控制。但智能變電站在實(shí)際建設(shè)過程中還是出現(xiàn)了一定的問題，變電站功能也隨之受到了影響。為有效解決變電站存在的問題，技術(shù)人員開始將二次設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到了智能變電站之中。文章將以智能變電站建設(shè)現(xiàn)狀介紹為切入點(diǎn)，對(duì)二次設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)展開深入研究，期望能夠?yàn)橹悄茏冸娬灸K化建設(shè)發(fā)展提供一定助益。

關(guān)鍵詞：智能變電站；建設(shè)現(xiàn)狀；二次設(shè)備模塊化；設(shè)計(jì)技術(shù)

在智能變電站中，通信、監(jiān)控以及電源等都屬于二次設(shè)備范疇，而對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，不僅能能夠有效解決以往設(shè)備容易受到屏柜布置束縛的弊端，同時(shí)也能對(duì)二次設(shè)備安裝與其他工作進(jìn)行優(yōu)化，可以切實(shí)提升二次設(shè)備集成性能，有效拓展工廠生產(chǎn)規(guī)模，最大限度降低現(xiàn)場(chǎng)工作任務(wù)量，保證建設(shè)質(zhì)量與效率的切實(shí)提升。為對(duì)二次設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究，相關(guān)人員首先應(yīng)對(duì)智能變電站現(xiàn)狀進(jìn)行明確，以便后續(xù)研究工作的順利開展。

1 智能變電站建設(shè)現(xiàn)狀

根據(jù)筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代智能變電站建設(shè)主要存在著三方面的問題：一方面現(xiàn)場(chǎng)施工任務(wù)較重。在進(jìn)行變電站建設(shè)時(shí)，施工人員不僅要對(duì)地面、道路等基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行施工，同時(shí)還需對(duì)各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行安裝與調(diào)試，工作任務(wù)相對(duì)較重；一方面二次接線任務(wù)較重。智能變電站本身就有擁有著大量智能設(shè)備，這些設(shè)備安裝都需要進(jìn)行接線工作，且屏柜間需要運(yùn)用光纜進(jìn)行連接，所以現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行大量光纜熔接施工；另一方面施工周期相對(duì)較長。由于現(xiàn)場(chǎng)工作任務(wù)相對(duì)較重，且二次設(shè)備需要在基礎(chǔ)實(shí)施建設(shè)完成以及基礎(chǔ)設(shè)備制作完成之后，才能安裝使用，所以會(huì)直接造成建設(shè)周期的延長。

二次設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)主要就是為了解決變電站建設(shè)存在問題，對(duì)變電站進(jìn)行優(yōu)化的，因此該技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用極為重要，值得深度研究。

2 二次設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)

筆者在此將以“模塊化二次設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則”為依據(jù)，對(duì)二次設(shè)備模塊化相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行解讀，以便智能變電站進(jìn)行參考[1]。

2.1 二次設(shè)備模塊化

所謂“模塊化”就是運(yùn)用模塊概念對(duì)設(shè)備實(shí)施組織與規(guī)劃。而其中模塊就是已經(jīng)進(jìn)行模塊化的產(chǎn)品基本組成，屬于實(shí)體看，而智能變電站模塊化二次設(shè)備就是模塊，像柜體輔助設(shè)施、預(yù)制柜體以及功能單元等內(nèi)容都屬于該設(shè)備范疇[2]。模塊化設(shè)備可以按照事先功能設(shè)置，對(duì)工廠內(nèi)部調(diào)試、制作以及內(nèi)部配線等工作進(jìn)行完成，并會(huì)通過整體運(yùn)輸?shù)姆绞?，將其運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施接口與安裝。按照功能單元，模塊化二次設(shè)備的組成也會(huì)有所差異，而功能單元屬于模塊基本元素，主要由數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備、保護(hù)以及測(cè)控等內(nèi)容所組成。技術(shù)人員會(huì)按照功能單元類型以及數(shù)量對(duì)其進(jìn)行合理排列，并將其運(yùn)用到相應(yīng)電壓等級(jí)與規(guī)模的變電站之中。

2.2 模塊技術(shù)

（1）結(jié)構(gòu)

通過對(duì)導(dǎo)則中模塊結(jié)構(gòu)形式相關(guān)內(nèi)容研究可以發(fā)現(xiàn)，模塊結(jié)構(gòu)主要以積木式結(jié)構(gòu)為主，通過這種結(jié)構(gòu)，能夠按照導(dǎo)則標(biāo)準(zhǔn)對(duì)模塊進(jìn)行規(guī)模性制作，且制作成本較為理想，能夠有效提高工廠經(jīng)濟(jì)效益水平[3]。在進(jìn)行積木式結(jié)構(gòu)模塊制作時(shí)，應(yīng)對(duì)模塊接口標(biāo)準(zhǔn)化水平進(jìn)行提升，以確保其可以與電氣和機(jī)械實(shí)現(xiàn)無縫鏈接，且需保證網(wǎng)絡(luò)拼接模式的順利實(shí)施。而模塊機(jī)械式拼接指的是對(duì)模塊的固定與安裝，技術(shù)人員需要對(duì)模塊接口處實(shí)施密封處理，以保證模塊整體結(jié)構(gòu)。

（2）接口

根據(jù)導(dǎo)則中對(duì)走線的規(guī)定，模塊對(duì)外接口通常會(huì)設(shè)置在整體模塊底部位置，以便線纜施工，而電纜鋪設(shè)與排列則需按照相關(guān)規(guī)定實(shí)施安裝。如果在特殊環(huán)境中，電纜需要從上端鋪設(shè)電纜，則要確保模塊頂部預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)接口和二次橋架安裝相一致，以保證各項(xiàng)施工的順利開展。同時(shí)應(yīng)考慮到模塊需要進(jìn)行拼裝，因此并不應(yīng)盡量避免在模塊側(cè)面設(shè)置接口，避免拼裝之后對(duì)電纜造成影響[4]。

（3）內(nèi)部走線與安裝

通過對(duì)導(dǎo)則的研究可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)則中已模塊內(nèi)部走線方案作出了詳細(xì)規(guī)定，擁有著一定鋪設(shè)順序以及路徑順序，需要嚴(yán)格對(duì)其進(jìn)行執(zhí)行，無特殊情況不應(yīng)對(duì)其隨意進(jìn)行更改。所以技術(shù)人員也應(yīng)在此基礎(chǔ)之上，對(duì)模塊走線與安裝計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。為對(duì)模塊內(nèi)部整潔度進(jìn)行保證，技術(shù)人員需要對(duì)電纜彎曲半徑實(shí)施測(cè)量，且應(yīng)按照測(cè)量結(jié)果對(duì)電纜多余部分實(shí)施收納，保證模塊內(nèi)部線路的清晰度，以便后續(xù)對(duì)于線路的保養(yǎng)與維護(hù)。同時(shí)在布置預(yù)制電纜插座端過程中，應(yīng)對(duì)內(nèi)部空間情況進(jìn)行全方位調(diào)查，并再此基礎(chǔ)上對(duì)插座安裝位置進(jìn)行明確，并可以對(duì)插座設(shè)置鋼板進(jìn)行固定，且要保證鋼板應(yīng)朝向柜門。此外還應(yīng)根據(jù)插座數(shù)量與規(guī)格在鋼板各處設(shè)置預(yù)留孔，使插座可以牢固固定在鋼板之上。在模塊外部，電纜頭一則要朝向模塊正門位置，而另一頭則應(yīng)對(duì)準(zhǔn)模塊內(nèi)部，以便柜內(nèi)設(shè)備接連工作的順利進(jìn)行。

2.3 功能單元技術(shù)

（1）基本要求

在導(dǎo)則7.1條規(guī)定中，對(duì)模塊功能單元特性做出了詳細(xì)規(guī)定，規(guī)定指出，該部分技術(shù)不僅要擁有完整性以及獨(dú)立性的特點(diǎn)，同時(shí)還要具備互換性以及合理性。要求功能單元應(yīng)與模塊所有要求與目標(biāo)相符合，且功能齊全、完整、獨(dú)立，不會(huì)受外部處理功能所束縛，重復(fù)機(jī)率相對(duì)較低。同時(shí)功能單元在模塊內(nèi)進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)對(duì)各項(xiàng)功能特征進(jìn)行明確，并要保證設(shè)計(jì)的合理性，要保證多種功能與尺寸一致的多種功能單元能夠互換，保證模塊功能水平。

（2）接口與安裝

根據(jù)導(dǎo)則相關(guān)要求，技術(shù)人員在對(duì)功能單元進(jìn)行安裝與接口過程中，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行深度分析，并在模塊本體上部位置安裝標(biāo)準(zhǔn)件，要盡量降低對(duì)緊固件的使用機(jī)率，甚至是直接拒絕對(duì)其進(jìn)行使用，以保證模塊拆裝的容易程度，并為在線功能單元更換提供保障，確保功能單元的使用質(zhì)量。同時(shí)要在模塊與二次裝置之間度標(biāo)準(zhǔn)件實(shí)施電氣、網(wǎng)絡(luò)以及機(jī)械連接。

2.4 模塊布置

以110千伏到750千伏智能變電站為例。在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)站模塊進(jìn)行布置時(shí)，技術(shù)人員需要對(duì)導(dǎo)則進(jìn)行查看，并按照其中布置原則實(shí)施相應(yīng)工作。110千伏戶外變電站，應(yīng)運(yùn)用全站預(yù)制模式進(jìn)行布置，應(yīng)設(shè)置“預(yù)制艙二次組合設(shè)備”；110千伏以上戶外變電站，則應(yīng)將通

信、站控層以及交直流電源等模塊布置在二次設(shè)備室之中，要將蓄電池以及過程層模塊分別安排在蓄電池室以及智能控制柜之中；如若屬于室內(nèi)變電站，通信、站控層以及交直流電源模塊仍然布置在二次設(shè)備室之內(nèi)，蓄電池模塊的安置也沒有發(fā)生變化，但過程層模塊應(yīng)則安裝在開關(guān)柜二次小室或者智能控制柜之內(nèi)。

3 結(jié)束語

鑒于二次設(shè)備模塊化技術(shù)對(duì)于智能變電站的重要作用，各變電站應(yīng)對(duì)二次設(shè)備模塊化以及其相應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)展開全方位研究，要對(duì)模塊技術(shù)、功能單元技術(shù)以及模塊布置三項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行深層次探究，進(jìn)而對(duì)二次設(shè)備模塊化進(jìn)行保障，使該項(xiàng)技術(shù)能夠達(dá)到一定水平，使其不僅可以對(duì)電氣設(shè)備集成能力進(jìn)行強(qiáng)化，有效降低工廠現(xiàn)場(chǎng)工作量，保證工程建設(shè)質(zhì)量，同時(shí)能夠成功帶動(dòng)工廠生產(chǎn)技術(shù)水平的切實(shí)提升，合理對(duì)社會(huì)資源進(jìn)行運(yùn)用，以達(dá)到對(duì)工程建設(shè)成本進(jìn)行有效控制的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]徐長寶，莊晨，蔣宏圖.智能變電站二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，07：127-131.

[2]林國新，郭國文，詹列團(tuán)，等.模塊化二次組合設(shè)備技術(shù)探討[J].能源與環(huán)境，2015，02：29-30.

[3]周崇泉，王寧寧，韓本帥，等.標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站模塊化二次組合設(shè)備研究[J].電工技術(shù)，2015，07：28-30+32.

[4]蔡曉亮，姚明.智能變電站二次設(shè)計(jì)與設(shè)備檢修方案研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，21：217.