变电环节，顾名思义就是改变电压的环节，主要是在变电站和变电所完成的。变电站和变电所有啥区别呢？很简单，变电站比变电所更大。

发电厂的变压器和配电变压器也属于“变电”，但我们在说电网环节时，变电特质电网公司的变电站，即10kV（不含）以上的大型变电站，一个站有一个别墅以上的占地面积。

本文概述变电存在的意义、原理、分类、设备和运维、发展，欢迎指正。

变电站基本介绍

#Q1 为什么要变电？

远距离输电，电压越高的话，电流就越小，损耗也就越小，所以变压主要是为了降损。

并且靠近居民区，降低电压，安全性也会提高。

#Q2 变电（变压）原理

变压的原理主要就是通过改变变压器两组线圈的匝数来改变交流电压，可以升高电压也可降低电压。

从发电厂出来的电能经过变电站升压进行远距离的传输，到了用户附近再按需把电压降低，分配给用户。

今天就主要跟大家介绍一下变电站。

图1 电力系统基本结构

变电站主要将电能升压或是降压，方便输送和使用电能。并且将多路电源汇集再分配至广大用户，增强供电可靠性。

变电环节的变电站，占地面积大，电压等级高。

图2 变电站

从电厂输出的电，经过变电站升压可以到500kV、330kV、220kV，到了一定距离后再经过变电站的降压，从500降到330到220到110到35到10（单位是kV）。

但10kV与日常用电的电压相比还是太高，我们社区旁边能看到的变压器就是将10kV或6kV的电变成工厂用电的380V或者家用电的220V。

图3 社区变压器

变电站分类

变电站按照不同的属性可以有多种不同的分类。这里按照变电站的电压等级可以分为：

图4 变电站等级分类

★枢纽变电站

电压为330kV~500kV，是电力系统的枢纽站。

图5 枢纽变电站-500kV曲靖变电站

联系电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源。全站停电后将大面积停电或系统解列，所以其对电力系统的稳定和可靠性起着重要作用。

★中间变电站

电压等级一般为330～220KV。

图6 黄家寨330kV变电站

位于系统主干环行线路或系统主要干线的接口处，汇集2～3个电源和若干线路，高压侧以穿越功率为主，同时降压向地区用户供电。

全所停电后，将引起区域网络解列。

★地区变电站

电压等级一般为220KV。

图7 泸州220kV智能变电站

地区变电站是一个地区和一个中、小城市的主要变电站，全站停电后将造成该地区或城市供电的紊乱。

★另外：终端变电站

图8 10kV终端变电站

这个是变电站房，但属于配电环节。

位于配电线路的终端，接近负荷处，高压侧10～110KV引入线，经降压后向用户供电。

变电站相关设备介绍

变电站是由很多个设备组建而成的，用来切断或接通、改变或者调整电压。

它们可以统称为变电设备。具体有：

图9 变电站主要设备示意图

上图中的设备：1—变压器；2—导线；3—绝缘子；4—互感器；5—避雷器；6—隔离开关；7—断路器。

除了上面画出来的设备，还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器和继电保护装置等，这些都是输变电系统中必不可缺的设备。

这些设备还可以分成一次设备和二次设备：

★变电一次设备

一次设备就是直接生产、输送、分配和使用电能的设备。主要包括：

图10 变电站的一次设备

🔸生产和转换电能的设备：变压器

🔸开关电器：隔离开关、断路器

🔸限流载体：母线

🔸补偿设备：电容器组、消弧线圈

🔸互感器：电流互感器、电压互感器

🔸防御过电压设备：避雷针、避雷器

🔸接地装置等。

★变电二次设备

变电站的二次设备是指对一次设备和系统的运行工况进行测量、监视、控制和保护的设备。

图11 变电站综合自动化系统结构

主要包括：继电保护装置、综合自动化系统、自动装置、测控装置、计量装置以及为二次设备提供电源的直流设备。

变电站运维

变电运维，其实就类似于“变电站的主人”，日常运行维护变电站的设备。

大部分情况下是上一休二，不过也有上10休10的。

就工作强度来说，以前还是比较轻松的，但现在比较惨，一个运维班组也就20个人，动辄管10多个站，工作量大增。

而且大型方式调整一般都是夜间操作，因此可能经常一晚上都得在变电站操作，工作压力很大。

图12 变电站夜间工作

变电站日常工作主要任务包括：

★变电站操作

这算是最重要的工作之一。

为了电网正常运行，变电站所属调度会要求变电站进行设备操作，比如断开某断路器等等。

在变电站做操作工序十分严谨，要有操作票，要首先在模拟台模拟，然后起码两人一组，一人复述操作命令，一人操作，当然操作前还要口述一篇操作命令。以免出现带电和地刀这种恶性误操作事件出现。

★变电站日常巡视

变电站的日常巡视也十分重要。巡视的内容很多，基本也很固定，像是红外测温、观察变压器油位、配电房巡视等等。

如果发现数据异常，就需要启动缺陷程序，上报后等检修人员进行检修。

★临时任务

比如*建活动、春季/秋季安全检查、竞赛、场站改造等等。

图13 变电站安全检查

作为“变电站的主人”，任何人进了站以后的安全问题都要运维负责。很多进站人员对变电站的危险点并不熟悉，万一走错间隔或者任何失误导致了电网和人身事故，运维都是要负责的。

变电站发展趋势

现在无人值守变电站的增多，基本上有人的都是500kV以上的变电站了，智能化和数字化将会成为变电站，乃至于电网发展的重要方向。

图14 传统变电站和数字化变电站的结构图

智能化变电站与传统变电站相比，主要需对过程层和间隔层设备进行升级，将一次系统的模拟量和开关量就地数字化，用光纤代替现有的电缆连接，实现过程层设备与间隔层设备之间的通信。

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