变电站一体化电源的应用

变电站一体化电源的应用

姚永强

广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516001

摘要：电力是人们生活工作中非常重要的能源，在变电站中，一体化电源的应用是很重要的发展趋势。通过变电站一体化电源的建设，能够解决很多零散问题，大大地提升变电站的运行效率和电力管理水平。所以，为了实现这样的目标，本文通过对变电站一体化电源的应用内容进行了分析与论述，从而为有关单位及工作人员在具体的工作中提供一定的帮助作用。

关键词：变电站；一体化电源；应用

引言

变电站交直流电源系统是变电站安全、稳定、可靠运行的基础。目前，35kV及以下变电站交直流电源系统普遍采用一体化电源系统。变电站一体化电源系统是将站用交流电源、直流电源、电力用交流不间断电源（UPS）和电力用逆变电源（INV）、通信用直流变换电源（DC/DC）等装置进行组合，共用蓄电池组，并统一监控的成套设备。该设备通过监控装置管理变电站交流系统、直流系统、不间断电源、通信电源、逆变电源等站内电源系统，同时与计算机监控系统实现通信，并将实时数据上传至调度端，实现变电站交直流电源系统的“三遥”功能。

1一体化电源的优点

1.1统一、集中监管

对各个子系统设备通过通信网络进行一体化监控。监控系统中心单元和各部分监控单元通过一体化监控的监控器接入调度系统和自动化系统来进行监管。监管人员可以及时通过一个管理系统查看各子系统的各种信息，包括参数、事件信息、开关状态等，也可以以此实现对各种信息的修改和管理，实现站用电源的一键式遥控功能。专家可以整合整个电源信息，再进行专业智能系统统一的处理管理。

1.2提高土地使用率和系统安全性

一体化电源可以以组屏形式统一安放在变电站的智能化机房，不用分开安置而占用变电站很大的空间，提高了系统的安全性。此外，解决了许多传统通信系统电源的缺点，如漏液、起火、爆炸和漏电等。

1.3可靠的通信设备供电能力

站用直流系统和通信电源系统的整合，很好地解决了系统单独停电的情况，提高了社会生产生活的用电质量。统一的变电站直流系统，方便专业的维护团队建立，提高了通信设备的供电可靠性。

2一体化电源应用中存在的问题及解决措施

2.1电源系统后备电力时间的解决

根据站用直流电源系统的电源动力为全站因事故供电不低于2h来计算，两组电源动力正常为全站因事故供电应不低于4h。

通信电源系统方面，各种规章、规范、规定和文件中对通信电源系统的电源动力的后备时间都不一致。广东电网公司的变电站统计数据显示，规定有4h、8h、12h等，500kV变电站的通信电源按照62A来计算，负荷值约为40A，因此负载功率为40A×50V=2000W。因此，变电站的二次设备负荷为5755W，长期事故负荷12050W；110kV变电站通信设备功率为800W，变电二次设备经常负荷按照2750W计算，长期事故负荷6670W。在此，对500kV变电站、220kV变电站、110kV变电站分别以电源动力后备时间为8h、12h计算，计算一体化电源应用时，站内直流电源系统的配置将发生变化。

可见，后备时间不同，一体化电源系统受到的影响程度也不同。如果按照8h的后备时间方案来看，在站用直流系统的经常性负载中加入通信负载，则传统站用电源系统与一体化电源的配置直流电源系统没有多大不同，且有着较高的实际可操作性。如果把直流系统按照12h来设定后备时间设计方案，500kV的站点电源动力就会在100%以上，直接影响机房的安置空间和最大承受重量，经济性和实用性都较低，且站用直流系统根本不能满足12h的后备电源时间。所以，管理部门要制定统一的合理合法的标准和制度，促进一体化电源在现实生活中的广泛应用及推广。

2.2接地问题解决措施

2.2.1通信电源系统接地

（1）变电站通信电源系统的主要接地方式是结合等电位接地系统和联合接地系统降低接地系统和通信设备的电位，以提高安全系数。

（2）电源通信设备发生事故时，要及时断开电路连接，预防发生安全事故。当城市电路与电缆或者是通信设备发生接触时，要立即断开市电路的电源，减少相应的损失和危险。

（3）保证通信系统的功能不受其他因素干扰，满足系统电磁相互兼容需求。

（4）接地能让大地作为电路回流体，给通信系统提供低电阻的接地回流电路。

（5）提高对雷电的防护功能和电路电压的保护功能，降低市电线路和通信电缆被雷电和其他高电压冲击源带来的损坏，提供被电缆屏蔽的高电压冲击电流的接地回路，将其转移至大地。

（6）电源正极接地，大大降低了用户电缆受到的电腐蚀，提高了电缆金属外皮的绝缘功能。

2.2.2站用直流系统接地

我国目前的变电站直流系统是根据《电力工程直流系统设计技术规程》建造的。直流电源系统不接地，在偶尔接地的情况下可以正常使用，并不会造成电路产生回流短路现象，但是仍然需要立即找出接地点。如果两点都接地，会有极大的可能引起信号装置、继电保护及自动断路器出现错误动作或者拒绝动作，从而引起直流系统的电路短路，导致电力系统发生故障或者是发生安全事故。所以，在另一点接地前，要及时解决接地故障。在日常变电站运行中，必须加强对直流系统的监控，一旦发现有接地问题，就要及时排除故障，避免因为直流系统接地问题而导致电力系统出现故障。

2.2.3接地系统的解决措施

为了有效解决两个系统的接地问题，保证两个系统之间的相互安全，可以根据变压器的工作原理，适当加入反向变压器，有效将两个接地系统隔离。当DC/DC被击穿时，会导致站用直流系统接地，但大部分直流电源系统都配备了接地检测系统，在直流电源系统接地瞬间就能检测出来，并能在最短时间内发现给予解决。因此，接地故障现象在理论上并不能影响直流系统的安全可靠性。

3一体化电源未来发展趋势

一体化电源将来不仅会在变电站电力系统、电网、发电领域得到运用，而且将会在家用、商用等领域得到普遍运用，并朝着多元化系统方向发展。当前的一体化电源系统主要包含监控单元、直流配电和整流模块等，电源系统的输入一般是交流输入和直流输出。其中，交流配电的主要作用是交流电的输入，提供防雷保护，将接口信号提供给监控单元；直流配电的主要作用是提供直流电的输出，为电源提供持续电能和保护作用，将接口信号提供给监控单元。整个一体化电源的管理核心是监控单元。它根据不同的系统或者不同的控制方式（集中控制和全分散控制方式），监控联系整个电源，且最大限度地协调着一体化电源管理系统。这种模块的主要功能是把交流输入转变为直流输出。随着社会对用电需求量的不断增加，再加上一体化电源要求的配电相对简单，占用空间面积较小，所以一体化电源的应用前景广阔。

结语

变电站站用直流系统和通信电源系统的一体化，是对传统变电站电源系统设计和管理的发展与创新。随着我国在电网领域中数字信息化建设中的不断投入，变电站一体化电源系统已经慢慢的取代了传统的站用电源系统。一体化电源先进的技术、可靠的供电系统、合理的人力资源利用等优势，可以给电力企业带来更多的经济效益和社会效益。

参考文献

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