变电站电气二次系统设计分析侯雯

变电站电气二次系统设计分析侯雯

侯雯

（云南红河电力设计有限公司云南661199）

摘要：随着人们生活水平的提高，日常生活中应用的电器种类在不断增多，用电量也在直线上涨，促使我国的电网结构也变得越来越复杂。其中，变电站电气二次系统主要是对整个变电站运行安全和可靠性提供保障。而随着科技的不断发展，在未来，普遍应用无人值守变电站也是非常有可能的。

关键词：变电站电气；二次系统；设计

1变电站电气二次系统重要作用

近年来我国加大了电网建设的进程，电网也加快向超高压、远距离输电及智能化的方向发展，这也对电网输电的安全性和稳定性提出了更高的要求，而且要求电网运行也要更具经济性。二次设备作为变电站内的重要组成部分，主要服务于一次设备的安全、稳定的运行。而电气二次系统是对整个二次设备进行控制的重要系统，其在变电站运行中发挥着非常重要的作用。特别是近年来变电站加快了现代化、便利店化和微机化的发展步伐，再加之社会发展过程中对供电需求量不断提高，而电气设备输电和配电过程中存在较多的安全隐患，极易发生各种故障及安全事故。因此为了有效的保证变电站一次回路、设备的安全，则需要合理进行电气二次系统的设计和应用，综合各方面因素，提高电气二次系统设计的科学性和合理性，而且进一步优化电气二次系统的应用，实现对一次电气设备的有效保护，为变电站整体运行的安全奠定良好的基础。

2变电站电气二次系统设计

2.1对于系统接入中备自投设备进行优化设计

处在运行状态下的综合性变电站客观上需要备自投设备作为保障。一旦突然出现了断电故障，那么变电站还能通过备自投装置启用备供电源。具体来讲，运行中的备自投设备涉及到双进线供电与母联分段的两类供电模式。在分段供电时，先要彻底断开系统中的分段开关，确保备用电源符合最基本的供电性能。对于上述模式，也可叫做母联暗备用。除此以外，对于单母线还可以借助双进线的措施来实现供电，在这其中涉及到备用进线，对此也叫做进线备自投。根据变电站的系统运行情况，确定符合需求的备投方式，在二次回路设计时，设计人员有必要密切结合线路断路器、线路电流与电压大小等要素，装置对于系统中的放电条件与信号位置进行精确的判断。

2.2监控系统、智能控制系统的设计

变电站电气二次系统中的监控系统主要是对电气设备的运行情况进行监督，监控设备是根据需要监控的设备的功能不同而设置不同分布结构的监控设备，一般情况下，监控设备采用的是双机配置，能够有效对电气设备中的开关等进行控制，在变电站设备运行中出现事故，主控室内计算机监控系统能及时反应实况，确保电气设备的有效运行。

一般情况下，变电站的电气二次系统都要有一套电气信息采集装置，通过与监控系统的结合，实现对变电站内部电气设备的监控，从而达到对电气信息的采集，并且对变电站内的电气信息数据进行处理，同时根据规定的密度对电气数据进行储存，最后实现对主站的信息传递。

目前的状态下，多数变电站都设有四遥功能，而四遥功能构成了其他相关功能的前提与基础。在整个的变电网络中，四遥功能设计为共享的模式，对于自动化的综合变电站可以提供实时性的数据操控和信息处理。由此可见，四遥功能主要针对于数据分类或者其他信息处理。在运行过程中，系统中的后台监控应当能接收实时性的传输结果。从二次电气设计的角度来讲，完善四遥功能的前提在于健全事故分析、故障检修及运行维护等相关性能。在进入运行状态后，网络就能传输精确度较高的通信设备信号，然后将其连接于外部的测控装置。通过上述的技术改进，对于系统电缆就能完成相应的二次连接。

智能控制系统是变电站实现自动化控制和高效运行的基本保障系统，通过变电站电气二次系统的智能控制系统的设计，可以实现对变电站内紧急情况的发生进行智能分析，根据不同的情况作出最科学合理的判断和措施，减少事故出现的时间，缩小维护成本，目前更加智能的神经智能系统和专家系统正在进行研发阶段，能够更快速和更科学的对变电站电气二次设备进行智能控制，为电力系统发展创造更大的价值。

2.3直流系统的设计

在变电站电气二次系统中，直流系统作为自动化控制系统的主要能源支持，是电气系统采集和控制数据信号的重要基础，使电路器和照明通讯设备能够接收到自动化系统传输的控制信息，为其稳定运行提供重要保障。为了保证变电站内即使出现运行中断还能保证两个小时的安全用电，需要进行余量的储存。在直流系统的设计中，还可以通过智能微机的控制形式来操控开关的断开、闭合状态，其直流电源采用双足蓄电池的供电形式。通过设置单线单独接线，在每条母线上配置蓄电池和充电设备，在每条母线之间设置开关，并且使用联锁的方式控制母线与进线间的开关，方便蓄电池和充电设备的并列运行。

2.4继电保护的设计

在变电站继电保护设计过程中，主要是对线路保护和变压器保护的设计，具体设计时，需要针对不同线路选择适宜的保护。如对于220kV的线路，可以选择全线速动保护，而且每套保护均具有完整的后备保护。对于110kV线路则配置单套光纤差动保护或者距离保护。在35kV和10kV线路设置过流保护、失压保护以及过压保护。在具体设计过程中，对于220kV的主变压器，需要配备双重化的主保护与后备保护一体的电气量保护和非电量保护。对于110kV主变压器，需要配置单套的差动保护、高后备保护、低后备保护或双套主后一体保护以及非电量保护。此来保证电气二次系统运行的可靠性。

2.5消防应急系统

变电器电气二次系统的情况比较特殊，易受到外界因素的干扰，所以在变电站内部设置消防系统是非常必要的。因此，在对变电站进行建设时，一定要严格的参照电气二次系统自动化设计的要求和相关规范进行变电站内的消防应急系统设置，同时要确保消防应急系统的实用性，并且保持消防应急系统的完整性。如果变电站内发生火灾，变电站内部的监控系统会将火灾情况发送到控制室内，并且发出警报，还可以实现对变电站内部电气设备的自动保护，减少不必要的损失，同时增强变电站的自动化运行。

变电站的应急系统主要是对变电站运行中发生的紧急情况进行控制，比如说：火灾、自然灾害等，如果发生紧急情况，应急系统会发出警报，并且针对不同的情况对变电站电气设备进行保护，对突发事件进行防范，提高变电站运行维护的可靠性。

结论

电气二次系统对于变电站安全稳定的运行具有不可替代的作用，因此需要科学、合理进行变电站电气二次系统的设计，在具体设计过程中要综合考虑各种因素，以此来保护变电站运行的稳定性和经济性，为电网安全、正常运行奠定良好的基础。

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