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摘要：隨著電能在各個行業與領域中能源優勢作用的日益彰顯，人們對電能供給可靠性、安全性及質量提出了新的更高標準。智能變電站是新時期電網系統中的重要組成部分，只有確保其設計方案具有較高的合理性、科學性及先進性，才能為其功能優化創造有利條件，才能為整個電網運行穩定性及經濟性的提升奠定基礎。本文就智能變電站設計中存在的問題及對策，進行了細致的研究。
關鍵詞：智能變電站；設計；現狀問題；有效對策
一、智能變電站基本情況
智能變電站屬于先進智能設備的一種類型，全站借助數字化通信網絡及信息傳輸可實現各種運行數據的實時共享。變電站中的各種智能設備可自動完成對各種數據信息的保護、控制、測量及采集等操作，并且可全天候對各種設備進行管理、控制、調節及分析。通常情況下，智能變電站系統涵蓋有智能化的信息平臺及高壓設備。智能管理系統與智能變壓器借助網絡光纖裝置，可對變壓器運行中的各項參數做及時了解，假如變電站中某一個設備的運行數據出現異常情況的話，電力系統就可結合具體的功率、電壓等情況，分析是否需要分接頭；假如設備存在故障因素的話，就會自動報警以及時提醒維護人員，當維護人員收到信號之后，就可結合具體的報警信號，快速而精準地掌握故障發生的原因及位置，從而可對其進行針對性維修。大量的研究實踐表明，將智能變電站應用到電網運行中，可明顯降低管理與運營成本，可及時排除變電站運行中的異常因素，可推動變電站及整個電網運行有效性的大幅提升。智能變電站把各種智能設備運行數據的采集、傳輸及處理都以數字化形式完成，其主要特點是通信協議統一化、管理運行自動化、通信網絡化、設備智能化等，而智能變電站要想全面彰顯智能化運行的優勢作用，就需要盡可能滿足以上系統及網絡通信協議的條件。智能變電站中的二次設備、一次設備是實現變電站數字化、自動化的基礎。這些智能化的設備可實現控制命令、改變狀態、信息交互等功能。一般來講，智能設備傳輸信息的方式主要是網絡通信，假如使用以往的一次非智能設備，就需要把智能終端改造為智能設備。
二、智能變電站設計中的問題與對策
（一）母差保護接線設計中的問題及對策
在普通的智能變電站內，母差保護設備都配有I/O板、PowerPc板、以太網插件（DSP）、保護DSP板，該保護設備主要負責對具體故障進行計算，而執行跳閘命令、采集開關量、采集數據等都通過各個間隔中過程層內的智能終端、合并單元、智能設備完成。在普通的智能變電站內，保護母線的跳閘方式通常是由于保護母線的裝置將所有斷路器對應的跳閘觸電進行輸出，然后將硬接線恰當連接到所有斷路器對應的跳閘觸點，在此基礎上借助硬接線恰當連接到恰當的斷路器回路上。在智能變電站內，要想順利實現對母線進行有效保護的目的，就需要通過尾纜和GOOSE網、SV網、智能終端、合并單元連接，對應的各個間隔應借助設計有“一發一收”兩根光纖。因為低壓側具有較多的連接母線的單元，把大量的尾纖恰當接入對母線進行保護的屏內，屏內尾纜需要占用大量的面積。當前，智能變電站中普遍采用的是直接跳閘與直接采樣的方式，這就使得對母線進行保護的裝置的以太網具有過多的接口，從而極易出現發熱問題。針對這一問題，要想有效解決母差保護接線設計的合理性，大幅減少低壓側連接的母線元件數量，就需要設計人員適當減少接入母線保護屏中的尾纖數量，這就可明顯節約尾纖占用的屏內面積，最終徹底解決發熱問題。
（二）防火設計中的問題及對策
在設計智能變電站的防火系統的時候，需要全面分析其周邊環境，應確保設計中所涉及到的各種設備及建筑都具有較高的合理性及科學性，并對安全距離進行恰當控制，結合有關防火制度嚴格進行設計。在具體的防火設計中應結合具體的防火需求，有針對性地制定預防方案，并對周圍居民做出的不安全行為進行恰當管理。比如，要想顯著提高智能變電站所具有的防火性能，就需要設計人員把外墻高度增加到4米左右，同時在外墻兩側做恰當的禁入范圍限制，只有這樣才能有效預防各種火災隱患的發生。另一方面，還應設計一些防火監控設備，以便對智能變電站的消防安全進行實時、動態監控，一旦發現安全隱患因素，可采取有效措施予以消除，最終大幅降低各種火災事故的發生率。
（三）電磁輻射與噪音設計中的問題及對策
在對智能變電站進行噪音設計的時候，設計人員務必應對智能變電站運行的各種因素進行深入而全面的了解，盡可能降低變電站在日常運行中產生的各種噪音對周圍居民的正常生活帶來消極影響，在正式建設智能變電站之前，設計人員需要對施工現場進行細致而周密的考察，不僅應確保所設計的智能變電站都給周圍居民提供充足、優質的電能，而且還應盡可能減弱噪音的影響程度與范圍。通常情況下，智能變電站的最佳建設地點為距離居民區相對較遠的位置，并且還可在設計中選用一些能明顯降低各種變電設備運行噪音的先進技術，以便從源頭上大幅減小噪音。比如，可以合理設計一些隔音窗、隔音墻等。另一方面，各種設備應根據其運行中產生的噪音的大小，科學地做分開擺放設計，還可選擇一些種類的花草種植在變電站周圍，以降低噪音的傳播范圍。當然，智能變電站中的通風設計也十分關鍵，優良的通風條件也能夠較好地發揮降低噪音的功能，還應確保智能變電站內的風能夠較好地流動出去，只有這樣才能明顯降低智能變電站中聲波的形成量。從這里我們可以得知，合理設計智能變電站中的通風設施，可有效減少站內噪音。在設計智能變電站中的電磁輻射的時候，由于變電站所除數的電壓普遍過高，這就使得電能在傳輸的時候就極易出現各種各樣的電磁輻射，智能變電站中雖然主要為交流電，其形成的電磁輻射不會對人體產生過大危害，但是其中涵蓋的電磁粒子可能對環境帶來巨大消極影響。在這種情況下，要向明顯減弱電磁粒子對智能變電站周圍環境造成的負面影響，就需要設計人員結合具體情況，恰當設計一定數量的監控電子輻射的儀器，當輻射超過設計范圍的時候，監控儀會自動發出報警信號，從而可提醒相關人員采取必要措施對噪音進行控制。另一方面，智能變電站設計人員，還可結合周圍環境在一定時間內的變化情況，比如對變電站四周植物的實際生長速度與正常數據做對比，如果生長速度超過正常速度的話，就說明智能變電站周圍土壤的土質被輻射后發生了變化。要想有效解決這一問題，就需要智能變電站設計人員在設計中盡可能把建設位置選擇在荒地或對環境影響較小的位置，這就可明顯減弱電磁輻射給周圍環境造成不利影響。
（四）防水設計中的問題及對策
智能變電站中所使用的各種設備都屬于電子產品，具有較高的精密性，尤其是在遇水的情況下極易出現性能下降、短路等故障問題，甚至可以在遇水后直接被嚴重損壞。然而，傳統的變電站設計中，片面重視各種設備運行性能的優化，而忽略了對防水的設計，這就極易出現運行安全故障，對這一情況，設計人員在對智能變電站進行設計的過程中，應重視防水設計的價值與必要性，在材料選擇的時候，應優先選用具有良好防水效果的材料，并且還應具有較高的抗高溫、抗腐蝕等性能。尤其是應選用先進的抗腐蝕性及防水性材料，而各種材料的粘合性還應符合相關標準。只有這樣，才能有效預防建成之后可能出現的腐蝕與漏水問題，才能確保不會發生脫落情況。另一方面，在變電設備相互連接的位置，還應做回水沿設計，假如設備的材質為金屬，還應做防生銹設計，均勻地在設備表明涂抹一層防水防腐涂料。只有這樣，才能使得智能變電站的使用壽命有明顯延長?？傊?，智能變電站是智能電網運行的關鍵內容，只有確保其設計方案與方法具有較高的科學性、合理性，才能為其各種優勢作用的發揮奠定基礎。因此，我們應明確當前智能變電站設計方面存在的一些問題，并給予有效應對，才能從根本上為智能變電站的穩定、健康運行提供保障，才能為周圍居民提供更為優質的電能服務，最終推動電力企業的可持續發展。
參考文獻：
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作者:官瑋瑜 單位:國網福建龍巖供電公司
