Page 105 - 电力与能源2024年第六期

徐友刚：一种小型化智能预制式变电站的研制及应用 741

可以通过电动、手动操作来实现分闸、合闸和接
2 小型化智能预制式变电站结构及布置
地，操作简单方便。负荷开关单元和接地开关单
功能
元间具备可靠的“五防”闭锁功能。单元柜电缆室
2.1 结构布置设计 主要利用高压电缆沟从地下进出线，进出线电缆
小型化智能预制式变电站结构简单，箱体内 端子位置便于安装，并装设有开启式高压电流互
部分隔为变压器室、高压室、低压室、自动化室、通 感器。
信室和电量采集室 6 个主要功能室，各功能室之 （3）低压室。低压室主要由低压开关柜、应急

间完全隔断，呈目字型排列。 电源间隔和人井孔等组成。低压柜体颜色与高压
该变电站能够四面开门，满足三面开门检修 柜相同，采用 RAL7035。柜内低压柜面板上安装
要求。高压室和低压室防护门设有机械联锁，确 有可插拔式数字多功能表，可以显示电压、电流，
保只有低压室门开启时才能打开高压室门。各功 并支持 RS-485 通信。低压出线采用 4 回路零飞
能室采用独立的自然通风方式，满足所有电气设 弧塑壳空气开关。低压侧设有零线和地线，均布

备对温度和湿度的要求，必要时可增设加热器、除 置在低压柜底部。变压器低压母排从应急电源间
湿器等设备，确保其在户外安全可靠运行。 隔引入低压开关柜，设计为可拆卸式，经接线转换
该变电站的主要元件包括：油浸式变压器、密 后成为低压馈线至低压柜底部出线电缆处，输出
封 SF 6 气体的 10 kV 环网柜低压塑壳空气开关（低 路数可根据需求灵活设计。应急电源间隔应附有
压侧）、标准化应急电源快速接口（低压母线侧）， 使用操作说明，人井孔则便于人工检修。
以及站所终端单元、台区总表、集中器、智能配置 （4）自动化室。预制式变电站设有独立的自

终端、光纤通信终端等。 动化室，其中配电自动化终端（DTU）对 10 kV 进
2.2 功能室设计 出线回路的运行工况进行监测和控制，实现遥测、
（1）变压器室。变压器室包含变压器、散热 遥信、遥控、遥调等功能。DTU 优先采用市电供
器、母排接线及安全防护网等。变压器采用一级 电，不具备市电供电条件时采用电压互感器供电，
能效全密封硅钢片或非晶合金油浸式配电变压 并采用配套的蓄电池作为后备电源，内置电源管
器，高压侧配备预制式可插拔电缆头，低压套管装 理模块，满足 AC220V 和 DC24V 输出，为环网柜

设绝缘保护套，容量选择 500 kV·A 或 630 kV·A。 电动操作机构提供 AC220V 交流电源。DTU 支
（2）高压室。高压室由 10 kV 环网柜组成，分 持多种通信方式和通信协议，具有 2 个 RS-485 串
进线和出线单元柜，两者相互独立封闭。环网柜 行 接 口 和 2 个 网 络 接 口（RJ45），兼 容 IEC101、
为全绝缘、共箱结构，采用 SF 6 气体灭弧和绝缘， IEC104、CDT 等规约；DTU 采用挂壁式机柜整机
气箱设有常开型报警辅助节点的气体压力显示装 安装，使用航空插头，便于现场拆装维修，且能满
置。气箱和柜体分别选用 304 不锈钢材质和优质 足一套终端及后备电源空间布置需求。

敷铝锌板材质，柜体表面采用静电环氧喷涂工艺。 （5）通信室。预制式变电站设有独立的通信
单元柜由上至下分别是二次室、负荷开关室和电 室，内部配置光配架、工业以太网交换机、光网络
缆室。二次小室位于单元柜上部，小室面板布置 单元，并预留通信光缆及尾纤、电源线走线的线槽
分合开关、分合闸指示灯、远方/就地转换开关以 及进出孔位。该室可实现将预制式变电站内的监
及故障和带电指示器等。单元柜负荷开关单元一 测数据传输到智能监测平台，以便实时监测其运

般选用负荷开关和限流熔断器组合电器。其中， 行状况和数据。
负荷开关能够开断规定的负荷电流和变压器低压 （6）电量采集室。电量采集室位于通信室上
侧发生故障时的转移电流；限流熔断器能够切断 方，内设智能配变终端、集中器、台区总表安装位
各种相间、接地短路电流和过载电流。负荷开关 置、端子排及联合接线试验盒安装空间，并预留采