关于供电110kV变电所电气二次设计

关于供电110kV变电所电气二次设计

丘文

（广西博阳电力勘察设计有限公司广西壮族自治区南宁市530000）

摘要：随着我国经济发展水平的不断快速提升，电力产业获得了极大的发展，不仅与科技信息技术相结合，实现智能化和科技化的电网管理，还对配电线路和变电站的规划方式进行创新的设计，从而避免在实际应用过程中出现不必要的故障。110KV变电站是智能电网规划设计的关键工程，对整个电网的运行质量具有至关重要的影响，而电气二次部分的设计能够有效保障110KV变电站的应用质量，因此探究这一课题是很有必要的。

关键词：110kV；变电所；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出现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、110KV变电站电气二次部分设计的相关分析

2.1、110KV变电站短路电流分析

在设计110KV变电站电气二次部分时，需要对短路电流进行分析和计算。对于110KV变电站中的电气设备而言，会由于很多原因导致短路电量出现，具体分析来看主要体现在以下几个方面：首先，电气设备出现老化或者损坏的现象，无法负担电路中过大的电压，从而导致短路情况发生；其次，受到雷雨天气的影响，被雷击中后产生短路电量；第三，架空线路处于开放的自然环境中，因此很容易受到动物的干扰或者破坏，从而造成电气设备短路；第四，电气设备的選择在最初设计阶段存在问题，因此发生短路现象；第五，电力系统需要进行定期有效的检修和维护，由于电力工作人员检修和维护工作不到位，从而发生短路现象；第六，电力工作人员在检修和维护过程中存在违规操作的现象，从而导致短路现象。为了使110KV变电站电气二次部分的设计更加合理，必须要对短路电流发生的原因进行全面的分析，对电气设备发生短路的情况进行详细的计量，从而以计量数据为依据选择合理的电气设备。【1】例如在短路电流的计量过程中，发现电气设备短路电流值存在过大偏差，可以通过限流措施，对这一情况进行改善。

2.2、主变保护系统

在电力系统当中，主变作为其中的重要组成部分，能够在保证主变正常运行的同时使系统一直保持良好的运行状态。同时，主变自身也具有较高的购置成本，这即需要对其安装具有良好性能、且具有可靠动作的保护系统。通常按理说，主变的油箱位置是发生故障的主要区域，并根据故障类型的不同可以分为内外两种故障。其中，内部故障即是指匝间短路、相间短路以及单相接地短路故障，外部故障即是引线、套管等位置出现断路以及接地现象。【2】主变故障主要是由外部短路、超负荷情况引起的电流降低、油面降低所引起的。在实际设计当中，要想能够对变压器故障进行有效的解决，即需要对以下保护设施进行安装:首先，为了及时处理变压器油箱当中可能出现的短路以及油面降低情况，需要对0.8MVA油浸式变压器以及0.4MVA变压器做好对应瓦斯保护的配置。其次，为了能够及时处理绕组以及变压器引线的短路情况，需要对其做好纵差以及电流速断保护系统的安装。最后，为了能够及时反应接地电流外部的接地短路情况，及时处理超负荷问题，则需要做好零序电流保护以及超负荷保护系统的安装。

2.3、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。【3】

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。图1为进线备自投接线示意图，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。

图1分段备自投接线示意图

2.4、互感器设计

在电力系统中，互感器是对测量仪表、继电保护等进行信息传感的设备，能够将高电压以及大电流按照一定比例实现对低电压以及小电流的转换。在具体选择互感器时，需要先对本电站的安装地点以及安装方式进行全面的分析，之后再科学的选择其具体类型，使其能够更好的发挥作用。

2.5、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】

2.6、直流绝缘检测系统

在接地系统方面，当直流电源出现单点接地情况时，从理论角度来说不会对直流电源的供电状况产生影响，电路也不会因此发生短路问题。而当系统另外一端也接地时，该电路则将因此短路。

在短路问题出现后，线路的保护控制装置则将因此出现故障问题，使电源因此出现崩溃以及瘫痪的问题。对于该种情况，则可以在微机直流系统设计的基础上对在线绝缘检测装置进行安装。在该种情况下，当系统当中某一位置出现绝缘水平过低或者接地短路故障问题时，该装置则将自动发出报警信号，使工作人员在掌握事故情况的基础上及时的进行排查与解决处理，在实现线路绝缘水平提升的基础上对线路的运行安全作出保障。

结论

在现今国家电力建设当中，对变电所的二次设计可以说是非常重要的一项工作，能够有效实现电力系统运转水平的提升。对此，即需要在实际设计当中做好重点的把握与应用，在达到设计目标的基础上使其在实际运行当中更好的发挥作用。

参考文献：

[1]孙伟，田艳，孟阔展.长期满发运行和泄洪对水布垭电厂的影响[J].水电与新能源，2016(12).

[2]郑同斌，吕春华，尚启光.城网110kv变电所设计思路[J].黑龙江科技信息，2017(23).

[3]骆斌，孙伟，董志伟，郭玮.基于设备分析管理的水电运行新模式在水布垭电厂的实践[J].水电与新能源，2017(01).

[4]林少华.110kV变电站电气二次部分设计分析[J].低碳世界，2016（05）：64-65.