隨著電力工業的不斷發展，電力網絡規模在不斷擴大，設備日益更新，以及電力通信網的基本形成，計算機在電力行業的應用不斷深化，要求變電站采用高科技手段，實施“五遙”（遙測、遙信、遙控、遙調、遙視）監控，以實現少人、無人值守，提高生產效益。在電力調度通信中心建立監控中心，能夠對各變電站、通信站的有關數據、環境參量、圖像進行監控和監視，實時、直接地了解和掌握各個變電站、通信站的情況，及時對發生的情況做出反應。

　　由于的電力自動控制系統，包括電力調度自動化的各種系統，如SCADA、AGC以及EMS等與滯后的電力信息管理系統（MIS）等系統的矛盾，加上電力系統信息管理沒有一個標準和規范，導致電力企業之間難以信息共享。還在一定程度上造成了電力信息化市場競爭的無序，而目前電力信息化的組織體系卻難以承擔如此繁重的任務，所以，在設計一個“五遙”的變電站過程中，要把生產控制系統、通信管理系統和信息管理系統集成在一起，實現管控一體化，要讓企業管理層感受到信息化帶來的效益，實現電力系統真正的“自動化”。

　　然而在縣、市級電力企業中，從原來的常規變電站，轉變為“四遙”和“五遙”變電站，總覺得很神秘，有點談“五遙”色變的感覺。雖然在設計和施工一個“五遙”變電站過程中，要考慮的內容很多，規范也很多，但必須要重點注意以下幾方面的問題。

　　1.基礎數據、網絡規劃

　　設計一個變電站，*基礎的是該變電站的規劃，包括負荷規劃、網絡規劃和通信規劃等，根據基礎資料確定該變電站在系統中的位置及作用。雖然基礎數據和規劃都具有歷史的局限性，但基礎數據的準確程度決定著該變電站建設的成敗程度，所以，一定要認真做好基礎數據的統計及規劃。然而，在此過程中，有些人卻不重視，認為發展是不可預測的，從而導致變電站還未投運就更改多次，或投運后又改造和擴容。

　　2.主接線方案

　　主接線方案，是根據該變電站的規劃及其在系統中的作用*終確定的，主接線方案確定了該變電站的總體規模（包括近期及遠期規模），運行的可靠性、靈活性和經濟性，并且對電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和控制方式的擬定，都有很大的影響。所以，必須正確處理好各方面的關系，全面分析有關影響因素，通過技術經濟比較，合理確定主接線方案。

　　根據在系統中的地位和作用，確定電壓等級，結合運行可靠性，確定母線接線方式。

　　根據系統規劃容量、負荷增長速度和電網結構等因素，確定該變電站分期和*終建設規模，要考慮5~10年電力系統發展規劃。

　　根據基礎數據統計和調度運行方式，確定出線電壓等級、回數、出線方向、每回的輸送容量和導線截面;確定主變壓器的臺數、容量和型式及無功補償方式及補償容量;確定主變中性點運行方式等。

　　因為所有的設計，都存在歷史局限性問題，除要考慮運行的靈活性外，還要考慮系統發展、擴建時的靈活性，在布置方面和運行方式方面也要綜合考慮。

　　3.一次設備選擇

　　根據該變電站的設計要求，確定為“無人值守”還是“無人值班，少人值守”等要求，決定一次設備的選擇，以減少投資。

　　斷路器的選擇：主要要求是能實現遙控操作功能，并提供可靠的斷路器位置信號，應選擇性能好、可靠性高、維護量小的無油設備（如真空斷路器或SF6斷路器），斷路器輔助觸點采用雙輔助觸點接線以防信號誤發。

　　高壓開關柜的選擇：完善機械防止誤操作措施，如“五防”。

　　過電壓保護設備的選擇：根據網絡需要，可對變電站6～35kV中性點加裝自動跟蹤、自動調諧的消弧線圈;為減少變電站的運行維護工作量，降低殘壓，防止避雷器的爆炸，變電站6～35kV避雷器宜更換為無間隙金屬氧化物避雷器（MOA）。

　　主變壓器有關輔助元件的選擇：對有載調壓分接開關實現當地和遠方遙調操作;實現主變溫度遠方測量等。所有隔離開關和接地開關，可根據是否“少人值守”要求進行選擇確定。

　　4.二次保護

　　變電站自動化技術經過十多年的發展已經達到一定的水平，在我國城鄉電網改造與建設中不僅中低壓變電站采用了自動化技術實現無人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電站建設中也大量采用自動化新技術，從而大大提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電和電網調度的可靠性，降低了變電站建設的總造價，這已經成為不爭的事實。然而，技術的發展是沒有止境的，隨著智能化開關、光電式電流、電壓互感器、一次運行設備在線狀態檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術日趨成熟，以及計算機高速網絡在實時系統中的開發應用，勢必對已有的變電站自動化技術產生深刻的影響，實現變電站自動化的全數字化。

　　選擇智能化的二次設備：一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路采用微處理器和光電技術設計，簡化了常規機電式繼電器及控制回路的結構，數字程控器及數字公共信號網絡取代傳統的導線連接。換言之，變電站二次回路中常規的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規的強電模擬信號和控制電纜被光電數字和光纖代替。盡量選擇采樣、保護和通信多個CPU分工又合作的二次設備。

　　選擇具有網絡化的二次設備：變電站內常規的二次設備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發展中的在線狀態檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造，設備之間的連接全部采用高速的網絡通信，二次設備不再出現常規功能裝置重復的I/O現場接口，通過網絡真正實現數據共享、資源共享，常規的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

　　網絡通信結構：二次設備通信連接方式可采用總線型、星型、環網和混合型，對于可靠性要求高的變電站，過程層、間隔層和站控層可采取雙網結構，在通道允許的情況下，盡可能地采用一對一的通信方式;對于間隔層和站控層，若通信資源有限，可根據電壓等級和設備重要性等，推薦采用混合型結構;若采用環網方式通信，環網設備不能過多，防止降低可靠性，110kV以上設備保護通信若要采用環網，建議一定要采用雙環網。

　　與EMS和MIS系統接口：可從變電站端考慮，也可從遠端調度考慮，但站端必須考慮本地的EMS和MIS數據，可根據需要上傳至調度。

　　與GPRS短信接口：根據故障和事故級別，通過GPRS分別發送信息給不同級別的維護和搶修人員，以便在*短的時間內處理好故障和事故。

　　5.直流系統

　　直流系統在變電站中為控制信號、繼電保護、自動裝置及事故照明等提供可靠的直流電源，還為操作提供可靠的操作電源。直流系統的可靠與否，對變電站的安全運行起著至關重要的作用，是變電站安全運行的保證。因此，首先，在選擇直流系統容量時，一定要根據站用電的可靠性來考慮，特別是分期建設的變電站;其次，在設備防雷方式，要采用多級防雷設施;在模塊設計方面要考慮冗余;再次，直流系統的運行狀態，一定要監控并上傳至調度及遠方管理部門，以便調度及遠方管理部門及時掌握變電站的情況。

　　6.遙視系統

　　在設計遙視系統時，變電站的監控涉及以下場所和設備：變電站內場區環境;主變壓器外觀及中性點接地開關;變電站的戶外斷路器、隔離開關以及接地開關等;變電所內的各主要設備間。

　　變電站對監控設備和系統有嚴格的要求：適合在無人值守的環境中穩定工作;有良好的報警上傳、聯動機制等;系統安裝、維護方便;能夠通過簡單地添加監控設備達到系統擴展的目的;支持從監控中心進行遠程監控、遠程管理、遠程維護;分級式的電子地圖，在電子地圖功能任意安排攝像機、報警源、地圖鏈接，雙擊攝像機圖標轉到相應的畫面，報警式自動轉到聯動的攝像機畫面;支持移動監視，視頻丟失、外接開關量報警，報警后可以聯動錄像、攝像機預置位、現場聲、光報警設備，并上報。

　　7.電力通信

　　電力系統通信為電力調度、水庫調度、燃料調度、繼電保護、安全自動裝置、遠動、計算機通信、生產管理等提供多種信息通道并進行信息交換。電力系統通信主要為電力生產服務，同時也為基建、防汛、行政管理等服務。

　　多種通信通道并存：電力系統通信主干網路應以數字微波為主，積極推廣和采用數字光纖電路，優先采用數字程控交換技術，因地制宜地發展移動通信、衛星通信、散射通信、特高頻等多種通信方式，由多種傳輸手段、交換設備、終端設備組成的，*終實現綜合業務數字通信網（ISDN）。電力線載波是電力系統特有的一種通信方式，仍是電力系統的主要通信手段，應予以充分利用。

　　可靠的通信電源：通信設備供電電源必須穩定可靠，尤其要保證在電力系統事故時，通信設備供電電源不中斷。在發電廠、重要的變電站、開關站及裝有繼電保護、安全穩定控制裝置或計算機在線控制信息傳輸設備的通信站，必須裝設通信專用不停電電源。

　　完善的防護設施：在設計和施工過程中，要考慮防雷、防火、防洪、防蟲鼠、防震、防盜等細節工作，確保人身和設備安全。

　　8.防雷與接地

　　防雷與接地系統是信息網絡系統不可或缺的基礎，企業的信息網絡系統設備眾多，設備昂貴，若沒有完善的防雷與接地的保護，就有可能在雷擊，被意外的電氣系統故障時損毀。

　　防雷接地：防雷接地與其它接地應嚴格分開，并保持一定的的距離，一般需大于20m。在雷電頻繁區域，應裝設浪涌電壓吸收裝置;計算機房如果設在有防雷設施的建筑中，可不再考慮防雷接地。但如果在這種已有防雷裝置的建筑物上再架設計算機網絡通信接入設備，如衛星接收天線、微波接收天線或紅外接收天線等設備，則必須另外敷設通信設備防雷接地;

　　直流接地：直流工作接地是計算機系統中數字邏輯電路的公共參考零電位，即邏輯地。邏輯電路一般工作電平低，信號幅度小，容易受到地電位差和外界磁場的干擾，因此需要一個良好的直流工作接地，以消除地電位差和磁場的影響，直流工作接地線的接法通常有三種：串聯法、匯集法、網格法。

　　交流工作地：計算機、網絡設備是使用交流電的電氣設備，這些設備按規定在工作時要進行工作接地，相應的保護設備能迅速地切斷電源，從而保護人身和設備的安全。計算機系統交流工作地的實施，可按計算機系統和機房配套設施兩種情況來考慮。如打印機、掃描儀等，其中性點用絕緣導線串聯起來，接到配電柜的中性線上，然后通過接地母線將其接地;機房配套設施如空調中的壓縮機、新風機組、穩壓器、UPS等設備的中性點應各自獨立按電氣規范的規定接地。

　　安全保護接地：安全保護接地就是將電氣設備的金屬外殼或機架通過接地裝置與大地直接連接起來;接地干線，宜采用橫截面積大于16mm2的銅質導線在弱電井中敷設，在施工中一般宜采用截面積大于35mm2的銅質導線敷設;電子設備的金屬外殼、機柜、機架、金屬管（槽）、屏蔽線纜外屏蔽層、信息設備防靜電接地和安全保護接地及浪涌保護器接地端等，均應以*短的距離與等電位連接網絡的接地端子板連接，電位連接網絡再連接至接地干線。

　　計算機網絡系統的防雷接地：在網絡傳輸線路上，安裝浪涌保護器的數量，視其電子信息系統的重要性和使用性而定，對于重要性很高的系統（服務器、交換機、路由器），安裝浪涌保護器的級數要由能量配合確認的級數才能達到安全防護;重要性相對較輕的系統安裝級數應少，達到既安全又經濟。

　　現行國標推薦計算機機房采用聯合接地方式，機房聯合接地電阻應≤1Ω。首先在機房靜電地板下應加做均壓環或接地母排，以起到等電位連接作用，并將至少兩處從均壓環或接地母排連接到機房所在樓層的電氣豎井內的接地干線的等電位接地端子板（電氣豎井等電位匯集點）上;機房內的工作交流接地（N線）、靜電地、屏敝地、直流地、安全保護地、防雷地等直接連接到均壓環或接地母排上。

　　9.結束語

　　本文通過十多年的設計和施工的經驗積累，證明必須從以上幾個方面的不同角度，綜合考慮各種因素，設計一個“五遙”變電站將會比較合理的。