110kV变电站电气二次部分设计分析容旎

110kV变电站电气二次部分设计分析容旎

容旎

（桂林丰源电力勘察设计有限责任公司广西桂林市541000）

摘要：现阶段，为实现智能电网全覆盖，湖南省全面开展电网建设工作。110kV变电站作为主要工程，直接影响着电网运行的质量，因此加强相关技术的研究，有着必要性。电气二次部分是变电站功能实现的重要部分，需要从设计到施工全过程，做好质量把控，以确保电网运行的安全稳定性。

关键词：110kV；变电站；电气二次；设计

电能是国民经济发展的主要动力来源，也是人们日常生活不可或缺的能源，工业生产中机器的旋转是由电能驱动的电动机带动的，农业生产中灌溉是由电能带动水泵来实现的，医疗器械的很大部分是由电能驱动的，日常生活中的照明、电视娱乐、甚至饮食起居都与电能息息相关。可以说如果没有电，社会将无法正常运转，因此电力系统的稳定性是重中之重。

1电气二次部分设计规范

按照《继电保护和安装自动装置技术规范》（GB14285-2006）和其它相关规范，110kV出线要设置微机线路保护装置，要具有接地距离保护以及接地方向保护等功能。同时按照电能计量技术规范相关规定，要在每个110kV出现间隔位置处布设主备表，同时要做好精度的把控，合理选择断路器端子箱等设备，合理设计接线方式，以确保电气二次部分的功能。

2变电站电气主接线的选择

2.1安全稳定

检修是否会对变电站供电造成影响；设备线路检修期间恢复电力供应所需要的时间以及造成的用电影响，对于重点单位的供电是否可以保持稳定。

2.2具有一定的抗风险能力

主接线正常运行时可以应对外界因素的影响，保持线路供电的稳定，科学地分配电力供应，应对设备检修等突发事件有相应的应急预案。

3110kV变电站电气二次部分设计要点

3.1合理选择主接线方式

开展110kV变电站电气二次部分设计，在选择主接线方式时，要做好以下要点的把控：①对于电气设备的主接线。在选择时，要从变电站特性角度考虑，并且需要结合线路实际情况，做好综合分析。②坚持简单的原则。在选择主接线时，要把控简单的原则，使用简单的线路，避免线路纠缠起来，影响供电系统运行的安全稳定性。

3.2做好设计分析

在进行110kV变电站电气二次部分设计时，要注重设计分析，以提出合理方案，可以从以下方面进行分析：①继电保护设计。变电站继电保护单元要和监控系统保持独立运行状态，以确保系统发生运行故障时，继电保护单元可以稳定运行。②跳合闸操作分析。110kV变电站运行时，能够实现对各类设备与开关的远程遥控，这需要确保二次回路的正确性以及可靠性。③后台监控设计。智能化变电站的后台监控系统，其主要是利用计算机装置，通过安装监控软件，采集五防信息与操作票信息等，实现变电站集成化运行以及无人值守。在二次设计时，要在监控系统设置专用的交直流供电，以保证供电系统运行的安全稳定性。④备自投设计。110kV智能变电站，其备自投采取的供电方式，主要包括以下方案：①母联分段供电。以分段开关为断开为前提，利用工作电源，为设备供电。在供电运行环节，两个电源互为备用。②双进线向单母线供电。1#线路为主进线，2#线路为备用。通常方案1为暗备用方式，方案2为明备用方式。在进行选择时，要从电压、电流、断路器等因素方面进行考虑，以确保方案的合理性。

4110kV变电站电气二次部分设计方案

以某110kV变电站为例，其电气主接线采取内桥接线方式，使用GIS设备作为配电装置，进线间隔1个，出线间隔2个，采取T接形式。现对此110kV变电站的电气二次部分设计，做以下分析：

4.1110kV电压回路

基于电压并列原理，电压回路多从Ⅰ段与Ⅱ段母线分别接出，包括电压回路与监视、电压并列回路等。Ⅰ段母线TV投入，是以线路开关、线路刀闸、线路互感器倒闸等的辅助接点均需要合上为逻辑条件。Ⅱ段母线TV并列，是以TV投入、桥开关、桥倒闸等的辅助接点均需合上为逻辑条件。

4.2备自动投入装置运行设计

按照动逻辑控制条件，可以将电源自动投入装置运行条件分为启动与闭锁。当满足启动条件但不满足闭锁条件时，则投动作出口。为了避免重复动作，要为各动作逻辑，设置1个充电计数器，当充满电后，开放出口逻辑。各项条件如下：①充电条件。没有任何闭锁条件；并非所有启动条件均满足。②充满电条件。满足充电基本条件；并且满足充电超过10s的条件，也就是充电完成10s后，动作充满电。③放电条件。满足任意一个闭锁条件；动作出口后。④动作条件。满足充满电条件；满足启动条件；不满足闭锁条件；满足延时T内充满电、满足启动条件、不满足闭锁条件。进线自投原理：进线Ⅰ与进线Ⅱ相互为彼此的备用。在运行的过程中，两个线路设置的电压互感器均处于有压状态，且两段母线也都有压。1DL与2DL其中有1个开关处于合位状态，另外1个处于分位，3DL处于合位。当工作线路失去电源后，在备用线路处于有压状态时，跳开工作线路，并且合上备用电源。为了避免PT断线出现自投误动，将线路电流，作为判断线路失压的依据。

4.3短路故障分析

在实际运行的过程中，运行故障多是因为短路故障造成的。造成短路故障，主要包括以下原因：①因为自然灾害或者天气因素等，极易造成线路损坏，进而造成短路故障。②外界因素。比如动物活动造成的线路破损，引发的短路故障。③人为因素。若线路设计不合理，极易造成质量问题，加之运维管理不到位，未能及时消除安全隐患，造成短路故障。为确保线路运行的安全稳定性，在设计的过程中，需要做好线路电流量计算，经过多次测试后，预测电流值，制定线路方案。

4.4进线保护分析

在110kV变电站系统运行的过程中，若电气设备发生故障，极易造成系统故障，影响系统运行。若电气设备故障，极易造成短路故障，影响系统运行。若电气线路故障，极易造成关联线路故障，引发大规模停电事故。基于此，在设计的过程中，要结合变电站实际情况，尤其是运行环境，合理预计短路电流，采取速断的方式，减少对线路的影响。在选择材料时，要使用高质量电线，以降低事故几率。

4.5网络结构设计要点

在网络结构设计中，根据实际情况将变电站划分为三个层次，包括过程层、网络层和架空层，各个层次需要结合实际特点进行设计。过程层的设计，可以用于区分传统变电站和变电站，故此，在变电站站控层网络设计中，综合考虑多种影响因素，选择最佳的设计方案，以此来满足变电站建设需求。

结论

综上所述，变电站电气二次设计中，由于二次设备结构较为复杂，为了确保二次设备可以安全稳定运行，应该根据实际情况加强电气二次设计质量控制，选择合理的电气设备和通信规约，推动变电站建设和发展。在进行110kV变电站电气二次部分设计时，要做好设计分析，包括继电保护设计分析与跳合闸设计分析等，合理选择主接线方式，制定有效的方案，以确保变电站运行的安全稳定性。

参考文献:

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