智能变电站的电气二次设计策略简述

智能变电站的电气二次设计策略简述

高新继

云峰发电厂，吉林省集安市134200

摘要：智能变电站电力二次设计是优化变电站系统，不断提高变电站运行效率和安全系数，实施有效的变电站运行模式，深入挖掘电力资源优势，更好地满足现代化发展需求。因此，深入了解智能变电站电二次设计的重要性和可行性，充分发挥智能技术的优势，全面加强变电站信息系统建设，降低变电站建设总成本，提高变电站安全使用系数。本文基于智能变电站的电气二次设计策略简述展开论述。

关键词：智能变电站；电气；二次设计策略简述

中图分类号：TM63文献标识码：A

引言

智能变电站电气二次设计包含复杂的设备结构，为了使二次设备的操作更加可靠和安全，必须根据情况加强对电气二次设计质量的控制，并通过智能电气设备和通信协议等合理选择，为智能变电站的开发和创新奠定基础。

1智能变电站电气二次设计的重要意义

近年来，经济社会发展迅速，能源需求越来越大，国家电网公司也在加强对输电网的投资，尤其是智能电网建设正在进行中的输电网建设。变电站是电网建设的主要组成部分“智能电网”的关键节点，智能变电站目前正式进入建设阶段。截至2014年底，已建设了2，000多个电压等级超过110kv的智能变电站，在“十五”期间，我国将新建数千个智能变电站，建设量巨大。目前国内智能变电站二次系统现场布线调试工作负载，设备接口通用性差，二次系统型号后操作和维护困难，变电站后期重建和扩展停电范围等，如何在提高施工效率的同时提高施工质量，如何方便变电站重建和现场操作维护，智能变电站二次系统模块化施工技术无疑是当前智能电网建设问题的最佳解模块化变电站设计过程亟待解决许多新问题，尤其是变电站电气二次设计伴随着许多专业的协作问题，因此要充分注意。

2智能变电站电气二次设计策略

2.1合理选择变电站二次设备

智能变电站二次设备的选择是变电站正常运行的重要先决条件，因此应该慎重的对待其电子感应器或其他开关装置的选择，如果选择了具有较差性能的感应器，设备运作的自动化水平等会受到影响，而智能变电站普遍存在进线网格化的现象，对电气二次设备的运转和变电站的运行提供了有效依据。在智能变电站电气二次设计过程中，因为受许多客观因素的制约，电气二次设计可能会有以下问题出现：第一，智能开关。在选择智能开关的过程中，因为智能开关对智能变电站的运行起着决定性的作用，还具有在线监测功能等还影响着智能变电站的控制和在线监测功能，所以应该基于对智能变电站具体情况充分了解和掌握的基础上合理选择。另外不同智能开关配置不同接口，所以在建设智能变电站时应该注意智能开关及二次设备的匹配情况可促进变电站的发展更加层次化和智能化。但需要注意，和常规开关相比智能开关具有较高的成本，因此应该视情况分析；第二，如果智能变电站使用的开关的常规类型的，应该设置数字化接口，但是无法实现在线监测功能；第三，选择电子互感器时，如果选择的互感器是源式的，为保证电源更加稳定，还需要匹配激光方式。而无源式电子互感器的实现主要是对光学传感技术的有效应用，但其稳定性不足，而且会耗费较多成本，因此一般情况下选择较少。

2.2智能设备设计

智能变电站智能设备由二次设备、智能开关、变压器等很多设备组成。因此，在智能变电站的电气二次设计过程中，应优化上述设备选择和设计工作。在选择辅助设备时，请记住，您需要提高辅助设备网络级别。例如，在变压器选择中，必须最大限度地选择电子变压器，在开关设备选择中，必须选择智能开关结构。

2.3智能监控网络设计

智能变电站的网络结构通常可分为三个阶段:过程层、开销层和网络层，所有这三个层都需要独立设计网络方案。在智能电源网络监控设备系统的构建中，可以有效地集成变电站内的每个子电源监控系统，构建集成监控网络系统以执行电气二次设备监控。这个集中式集成电源监控信息网络系统通过将每个电气设备的电源智能监控相关模块与监控设备直接连接起来，有效地降低了设备成本，但对监控设备处理能力的要求很高。此外，分布式设计的概念使您能够将基于总线的电源监控模块设计为特定的监控设备，从而通过智能网络端口有效地控制监控设备，从而有效地减少设备负载监控和系统处理负载，但会显着增加与电气辅助相关的设备的投资和维护成本。

3电力系统电气二次回路的分类

电气二次回路是对电力一次系统进行监视、控制、保护和调度所需要的自动监控设备、继电保护装置、远动和通信设备等组成的辅助系统，其特点是低电压、小电流，以信息系统、辅助系统为主。电力系统电气二次回路的种类复杂，如按电源性质对二次回路进行分类，则可以分为以下三类：（1）交流电流回路：主要由一次设备电流互感器、二次侧供电给测量仪表及继电保护等所有电流元件构成的回路；（2）交流电压回路：由一次设备电压互感器、二次侧及三相五柱电压互感器开口三角、供给测量仪表、继电保护、信号电源等构成的回路；（3）直流回路：输出经变压、整流后的直流电源，作用于继电保护和自动装置等信号电源与操作电源。若按照电气二次回路的用途进行分类，则可以将其分为以下四类：（1）测量回路：主要用于测量电气设备的电流、电压、电阻、电能、温度等运行参数；（2）信号回路：主要用于传输监控LCU等自动装置信号，包括开关断路器位置、自动装置状态等；（3）操作回路：主要包括控制开关、熔断器、继电器、接线端子等从操作电源到断路器线圈之间的所有电器元件，用于断路器和隔离开关的电气闭锁与操作等；（4）通讯网络：主要用于自动装置、监控装置、继电保护装置之间的通讯联结的电气回路。

4自动控制系统

（1）控制方式及范围，一是控制管理方式。采用1套全计算机监控设备对全站所有机电设备进行集中监控，运行方式按“无人值班”（少人值守）考虑。二是自动监视控制范围。变电站内及附属系统设备监控、实时数据监视用电系统设备监控、主变压器监控、全站公用及辅助系统设备监控以及220kV开关站设备监控。（2）全站计算机监控系统，设置负责全站集中监控的主控级；设置完成对主变及220kV开关站设备的监控任务的一个现地控制单元级；设置完成对水轮发电机组及机组附属设备的监控任务的三个现地控制单元级；设置完成对电站公用及辅助系统设备的监控任务的一个现地控制单元级。计算机监控系统网络结构采用单光纤以太网。

结束语

智能化变电站是新时期环境发展的产物，其和传统的变电站相比具有诸多的优势，有效地实现了运行和管理的智能化发展，电气二次是智能化变电站中的重点内容，其对智能化变电站的稳定运行具有重要的影响，因此，这就需要相关人员全面掌握智能化变电站中电气二次设计的要点，严格按照要求标准和技术规范进行设计，才能够保证智能化变电站运行的质量。

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