一种用于110kV线路智能汇控柜模块化接口的标准化设计研究

一种用于110kV线路智能汇控柜模块化接口的标准化设计研究

黄柯霖

东莞电力设计院有限公司  广东东莞  523000

【摘要】

伴随着智能运维技术深入变电站建设中，“高效、可靠”的变电站建设逐渐成为建设的新模式。近年来，采用智能化工具代替传统工具提升建设效率的同时，对现有设备的改进调整也让建设效率有了大幅提升。标准化、模块化设备有“设备使用方式规律、便捷；批量生产快”等优势，在市场受到了较大的青睐，标准化接口设备在此环境下应运而生。

【关键词】

标准化接口插件；标准化设计

0   引言

变电站的标准化建设是从“标准化规划”向“标准化设计+标准化设备+标准化施工”逐渐发展的。标准化设计主要分为：模块化建筑方案拼接、电气一次模块化设计方案拼接、二次专业标准化设计；模块化设备主要分为：采用标准化屏柜、模块化接口、标准化装置；标准化施工主要分为：采用模块化预制式变电站模块化现场舱体安装、电气设备模块化安装。

综上所示，模块化配置是标准化建设的一个关键因素，在设计、设备生产、施工阶段均起到了重要作用。引入模块化方案，不仅让设计思路从“创造型设计”转化成“功能模块应用型”，而且规范了各个模块，从底层模块进行标准化约束，从而把控设计质量。设计作为工程原始建设方案，引导着工程从开始就进入了标准化建设的模式。二次专业本身就存在：电缆接线设计工作量大、线缆敷设设计繁杂的问题，特别是在工程建设周期较紧的时候，容易出现二次线设计错误，影响后期调试工期。本文基于110kV线路智能汇控柜，展开模块化接口、标准化设计的研究，探究二次专业标准化设计的建设方向。

1 研究思路

常规的二次电缆接线形式为：屏内设备通过配线至屏内端子排，屏内端子排至外部电缆；即“屏内设备→屏内端子排→外部电缆”接线模式。但各厂家设备接口和端子排排布规则不统一，每个工程都需要根据各厂家厂家资料图纸，再做外部电缆绘制设计，无法形成标准化设计模式，大量浪费绘图时间。

因此，安装在屏内端子排和外部电缆之间，引进标准化接口插件，形成“屏内设备→屏内端子排→标准化接口插件→外部电缆”接线模式；对“模块化接口插件、外部电缆”各个回路进行标准化设计，可以形成适用于在不同工程，外部电缆绘制的标准化设计图纸。

    1.1 标准化接口插件

采用“公母头”形式插件，有如下优点：（1）市场上预制线缆、光缆采用公母头形式插拔居多，市场上原材料较广泛，易于购买。（2）公母头形式的连接，有益于插拔式安装，施工接线时，比正常端子拧接省力、省时，便于提高施工接线效率。（3）公母头形式插件应用于市场多年，设备安装牢固性高、占用空间较小，便于屏柜内安装。

基于“公母头”形式，约束插件的接线端子号。将110kV线路智能汇控柜所涉及外部电缆接线的电气回路分类：模拟量接入回路、开关量开入回路、开出回路、电源回路等。采用南方电网端子排回路类型抬头：“BD、ID”等，结合数字1、2、3……在各回路里依次命名，梳理出标准化回路编号。将此命名规则推广于各个厂家同类设备，作为标准命名。

1.2 外部电缆接线设计

基于标准化命名的标准化接口插件，外部电缆在屏柜内二次施工接线可形成标准化接线。而识图时，同时将外部电缆进行标准化电缆编号命名。具体命名可对应间隔，参考常用电气手册中命名依次排序。例如110kV线路间隔，可按照“1YXL-131”、“1YXL-132”……依次对外部电缆进行命名设计。

综上，形成一套对于110kV线路智能汇控柜的标准化设计图纸。

2  标准化设计成果与常规设计成果影响比较

2.1 设计技术方案比较

2.2 结论

综上，基于市场上普通接口插件在几千至二万一套不等的现状，以220kV新建变电站为例，当全面铺开汇控柜安装标准化插件时，插件成本20万至80万等，约占变电站总投资额的0.01％至0.04％。考虑到电网建设设备价格浮动规律，在原材料波动不大的基础上，设备需求量越大，设备价格越低，该插件成本价格在后期电网建设推广应用后应还会下降，总费用比常规设计方案费用不会增加太多。而设计时间、施工周期缩短，大幅提升建设效率，缩短建设周期。对有可能影响电网稳定运行的系统停电、设备停电等停电周期要求大幅缩短，有利于提升系统运行稳定性。

针对设计技术方案，采用模块化接口的标准化设计方案较优，设计和施工方案较简单。对于电网建设效率的提升，有利于建设时间、建设成本的压缩，是电网建设发展的趋势。

3  结束语

标准化建设时电网建设大势所趋，探索标准化模块的引入，不仅要在二次设备，一次设备甚至土建建筑结构采用标准化、预制化设备，才能综合提升电网建设效率。为保障电网建设安全，电网职能管理部门也应及时发布行之有效的标准化建设文件，规范标准化建设实施。

参考文献

[1]  易智胜 张琪 潘盈君，关于我国电力标准化建设的现状和思考[J] .《中国科技期刊数据库 工业A》，2016

[2] 张捷夫，电力通讯自动化设备模块与工作模式模块的协调[J].《科技创新导报》，2013

[3] 黄晶晶 等.探究电气自动化设备智能性[J].《北京电力高等专科学校学报(自然科学版）》，2012

作者简介

黄柯霖，大学本科，广东东莞市人，主要从事电力工程变电二次设计工作