1、地下變電站簡介

在經濟發達的地區，由于城市中心土地資源緊張、征地拆遷費用昂貴，因此采用地下變電站來解決這些問題不失為一個好的途徑和思路。地下變電站一般采用室內全封閉式組合電氣設備，２２０ｋＶ和５００ｋＶ 電壓等級的超高壓地下變電站將成為大城市變電站發展的趨勢。

為保證地下變電站安全可靠地運行，同時使地下變電站成為環境友好型、資源節約型的典范，并使地下變電站與商業區、居民區相依存，與城市發展相協調，必須保證有安全可靠的消防系統、給排水系統，高效節能的通風系統、空調系統和門禁系統等大量的工業輔助設備來保障變電站的安全運行。這些系統自動化程度不一且相互間缺乏緊密的協調和統一，需要一個智能輔助控制系統作協調。

2、地下變電站智能輔助控制系統

智能變電站輔助控制系統其實是通過動環監控報警主機、智能報警器、前端傳感器，對變電站內的變壓器、高壓柜、低壓柜、溫濕度、水浸、加濕器、空調、照明、水位、門禁、視頻、煙霧等進行智能監控，集數據采集、分析、預警、智能控制功能于一體，實現24小時不間斷地智能監測，可以幫助管理人員對變電站進行更加高效的管理，確保現場的電氣設備能夠正常地運行。系統支持多種協議，包括IEC61850規約、電力B接口，可以與電力部門的平臺進行無縫對接，方便進行統一規劃、調度。

地下變電站智能輔助控制系統主要由以下子系統構成：視頻監控系統、安防系統、消防報警系統、照明系統、環境監測系統、降雨量監測、震動監測、設備狀態監測。

１）視頻監控系統。通過遠程圖像直觀顯示電力設備現場運行的情況，以便監控設備的安全運行狀態。

２）安防系統。主要由電子圍欄、紅外對射、震動傳感器、門禁系統等組成，負責地下變電站周邊與設備的安全防范。安防系統通過對圍墻、大門、窗戶進行監視和入侵探測，對變電站全站進行監控及時發現非法入侵事件，以保障地下變電站周邊環境安全，以及變電站空間范圍內的建筑與設備安全。

３）消防報警系統。通過煙霧傳感器等接收火警信號，并啟動自動滅火裝置或火災隔離措施，同時把信號上傳，消防報警系統將自動彈出報警窗口，監控人員根據相關信息采取人工措施。

４）照明系統。針對各房間內燈具進行遠程管理，提高節能效率，同時配合視頻監控消除房間內因光線不足而造成視頻畫面不清晰的狀況。

５）環境監測系統。主要是對ＳＦ６氣體、溫度、濕度、水位等進行在線監測，實現空調、除濕機的自動控制，對所監視的對象實時告警。

６）降雨量監測。通過加裝智能氣象站，監控雨量的變化啟動水泵的抽水，并伴隨相應的告警信息。

７）震動監測。在地下變電站墻面加裝震動傳感器通過模塊接入系統，監測變電站內震動

8）設備狀態監測。主要是對開關柜內部環境溫濕度、開關狀態指示儀、高壓帶電顯示器等設備狀態監測。

3、地下變電站業務的智能處理

在地下變電站的各智能輔助控制系統之間，及其與變電站調度自動化系統之間的業務支持和業務的復雜合成，是地下變電站智能輔助控制系統集成的高級應用，它涉及對低層信息的提取、綜合應用以及智能分析技術。例如，形成設備室的溫濕度監視與相關空調通風設備的聯動；發生火災、事故排煙及ＳＦ６氣體泄漏等事故工況時的煙霧檢測與保護聯鎖的聯動；變壓器冷卻水溫的檢測與補水流量的聯動；變電站輔助設備交流失電與自動備用電源啟用的聯動；設備運行狀態檢測與設備故障的聯動等。

4、實例分析

本次設計的成果在某１１０ｋＶ 變電站進行了安裝試運行，該系統主要由智能信息綜合監控軟件、輔助功能智能信息及控制平臺，以及一系列外圍傳感器構成，完成了變電站各種類型輔助數據的統一整合，實現了以下主要功能。

１）主控室溫濕度、氧氣濃度、ＳＦ６氣體濃度、門禁信號等變電站輔助信號的采集。

２）門禁信號與照明燈的聯動。當有門禁信號產生時，系統根據所生成的遙信信息與控制出口進行聯通，實現照明燈的開啟與關閉功能。

３）風機與環境溫度的聯動。當環境溫度達到所設定的聯動限值時，系統啟動風機進行排風，待環境溫度下降到限值以下后，風扇自動停止運行。

４）建立智能輔助控制信息及控制平臺，實現與智能監控軟件、氧氣傳感器、ＳＦ６傳感器的正常通信。

５）上下限設置和報警功能，并能生成相關的虛遙信。

６）實時數據的顯示功能。

該系統的成功應用，消除了目前地下變電站無人值守、定期巡視的管理漏洞，展開了在線檢查、智能管理的新探索。遠方遙測、遙信、遙調等管理功能大大減少了居住區的停電時間。該平臺加強了對地下變電站設備與環境的監控與管理，從而實現實時掌握和處理各個地下變電站的運行情況。