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变电站是整个输配电系统的核心，就像在巨大电网身躯里面的一颗坚强“心脏”，每一次跳动都向电网输送无尽的能量。
近日，国家电网公司基建部公布了今年上半年度输变电工程优秀设计评选结果，其中有两座智能变电站获奖，分别是山东怡明智能变电站和河南鄢陵智能变电站，让我们走进这两座变电站，一起来领略智能变电站的科技风采。
【 链 接 】
2012年上半年度输变电工程优秀设计评选，国家电网公司基建部共授予60项工程优秀设计奖。
此次评选共有27家省级电力公司申报工程146项，其中线路工程53项，变电工程93项，参评项目均为2010年9月至2011年9月之间投运并安全运行半年以上的输变电工程。
综合来看，获奖优秀设计工程亮点频现，创新成果突出。
线路（包括电缆）工程结合工程微地形、微气象条件，优化设计方案，提高防舞动、防污闪、防风偏等能力，提高工程安全可靠性；采用多回同塔、高强钢、钢管塔、铁塔及基础防腐设计、新型防振装置、机载激光雷达、海底电缆在线监测等新技术，提高输送容量，压缩线路走廊，实现安全、节地、节材、节能。
变电站工程深化应用全寿命设计方法和设计技术，在智能变电站技术、地下变电站设计技术、变电站降噪技术等方面积极探索，综合比选，创新应用，努力实现安全环保、节地节材、节能节资的目标。||||
●电压等级：220千伏
●规模：本期两台18万千伏安主变压器，220千伏出线2回，110千伏出线6回，35千伏出线6回
●建设投产时间：2011年4月开工，2011年10月投产
●获奖关键词：山东首座220千伏智能变电站 全面的节能环保效益
“请遵守操作规程，六氟化硫含量正常，氧含量正常。”笔者刚走进怡明站主控楼，耳边就响起悦耳的提示声。
“这是六氟化硫气体泄漏智能监控系统，普通变电站里没有。”见笔者一脸疑惑地四处寻找，值班员常春介绍说，“它就安装在墙壁里，随时监测楼内的六氟化硫含量，指标出现异常就会报警。并通过红外感应人员进出，及时提示。”
“现在正好是巡视时间，咱们一起去看看吧。”常春说。
在220千伏配电室，笔者发现，这里的每面开关柜一左一右各“多”出了一面智能控制柜。眼前的母线200开关柜、密怡I线211开关柜、密怡II线212开关柜都是这样，而2号A母线接地刀闸、密怡I线C相PT等设备则分别“多”出了一面智能控制柜。
“这些智能控制柜是高度集成的一体化智能装置，集成了局部放电、在线监测、智能终端等，怡明站各个电压等级的设备都配置了。一旦设备状态出现异常，它们就会发出报警信号，并把信号传送到主控室，值班员不用到现场就能掌握、处理，比普通变电站‘聪明’多了。在这里值班，工作量减少了不少。平时巡视的时候，重点留意一下信号通知、刀闸是否发热等问题就行了。”常春自豪地介绍说。
在二楼控保室里，一排排全是智能组件柜，分别监测不同的设备。“这个KTH型变压器排油注氮灭火装置控制柜，是用来监测、处理主变压器着火事故的。”常春指着旁边的智能装置告诉笔者，“按下这个按钮，就可以实现对两台主变的排油充氮操作，达到灭火目的。除了手动操作按钮灭火外，当同时出现重瓦斯和火灾报警讯号时，灭火装置也能自行启动。”
“‘智能化保护’是它的核心特色，这里的智能设备用一句话说，就是‘智在分析，能在全控’，整座站就像一个神通广大的千手千眼佛。”曾参与建设的山东送变电工程公司继电保护班班长卢福木告诉笔者。怡明站的智能保护装置具有全开放式数字接口，既可以与智能化的一次设备无缝对接，也能兼容传统的一次设备，还支持站控层接入、间隔层互联和过程层信号，实现了灵活组网。
“全站在线监测系统一体化，是怡明站的又一大亮点。就拿其中的断路器状态监测系统来说，它可以监测分合闸电流、分合闸速度，并有波形显示。如果分合闸速度过低或过高，波形就会出现阶跃，表示断路器存在故障，保证工作人员在第一时间获悉、处理。”说起怡明站的先进之处，潍坊供电公司基建部专工陈洪伟打开了话匣子。
当设备运行出现异常，“网络报文记录及分析系统”将立即分析所有通信报文并对异常报警，进而查找到隐患和错误原因，指导人员定位排除故障。遇到闷热、阴雨天气，室内温度、湿度超标了，空调就会自动启动，这是“运行环境监控系统”在工作。
这套系统还包括火灾、安全防护、图像等子系统，能通过远程图像直观显示现场设备，并能远程控制灯光、风机、空调等。而“数字化”式互感器、“电力系统同步时钟”，则极大地提高了测量的准确度。||||
●电压等级：220千伏
●规模：本期18万千伏安主变1组，220千伏出线2回，110千伏出线4回
●建设投产时间：2010年7月开工，2011年7月投产
●获奖关键词：河南首座220千伏智能变电站 一键式顺序控制
与常规变电站相比，节约占地20%以上；与传统操作相比，采用一键式顺序使效率提高了10倍；与常规变电站大量使用一次耗材相比，该站大量采用新型复合材料，减少用钢量14.1吨，实现了绿色环保，这是记者未到鄢陵变电站时别人对它的描述。
7月9日，在项目经理杨珂的带领下，记者走进该站，探寻他的智能魅力。
走进变电站大门，第一感觉是该站的布置紧凑了，构支架层次简洁了。慢慢步入220千伏设备区，记者明显发现设备支架减少了，互感器的设备支架不见了。那么，作为变电站必备的互感器又在哪里？
“之所以让人感觉变电站布置紧凑，是因为它采用了磁光玻璃原理的电子式互感器。这种互感器绝缘简单、体积小、重量轻，可以做到电子式互感器与隔离开关共支架组合安装，使220千伏配电区域纵向布置尺寸减少3到4米。结合全站构支架优化和总平面布置优化，与220千伏变电站通用设计方案相比，全站减少占地面积6.2亩，节约土地资源约23%。”杨珂向记者介绍。原来，“隐形”的电子式互感器是与隔离开关共用一个支架进行了安装。
传统变电站采用由金属材料制成的控制电缆传输电流电压、控制告警等信号，采用金属角钢支架敷设。常规220千伏变电站电缆用量通常在50千米左右，角钢支架用量约5到6吨。鄢陵变电站基于数字化和网络化传输方式，主要采用多模光纤光缆取代控制电缆，这就使得控制电缆用量锐减，仅为3.5千米，光缆用量13.5千米，节省了金属材料，降低了工程投资。
同时，电缆敷设时，该站采用新型复合材料的电缆支架，表面光滑、能折叠，可根据线缆数量灵活设置支架层数及高度，较之传统变电站既减少了贵金属使用量，也便于施工安装和检修。这种新型复合材料是从随处可取的黄沙中提取二氧化硅制成的玻璃材料，因此全站共通过设备支架优化和复合材料的代用，减少用钢量14.1吨，实现了绿色环保。
与常规变电站不同的是，鄢陵变电站采用一键式顺序控制系统。以主变压器的投退为例，在传统运行方式下，全套操作下来大约在半个小时以上，而采用一键式操作，一个指令下达到操作完成，总共耗时3分57秒。从半个多小时到3分多钟，效率提高了10倍。这种全新的操作运行模式，得益于全站一体化信息平台丰富准确的数据采集和强大的高级功能应用。
此外，该站还安装有状态监测系统，可对主变压器、断路器、避雷器等主要设备的状态监测数据统一进行后台分析。“其原理是在线路上加装6套舞动在线监测装置和5套图像视频在线监测装置，利用线路架设的OPGW光缆将线路在线监测单元信息传输至站内，并通过预留接口接入规划中的河南省输变电状态监测系统，为最终实现状态检修奠定技术基础。”杨珂说。
标签：优秀设计,评选,智能变电站
