智能变电站电气二次设计常见问题及处理对策

智能变电站电气二次设计常见问题及处理对策

夏诚

南京五采智电电力科技有限公司 江苏南京 211100

摘要：我国电网系统历经多年建设，逐渐形成成熟完整的体系，并持续在高压工作环境下不断实现升级突破，“高电压，大容量，紧凑型”早已成为我国电网未来发展的趋势。伴随着智能化自动化体系的深入，智能电网的建设迫在眉睫。在此大环境下，现有变电站必然面临二次设计的调整，鉴于此，文章将围绕智能变电站电气二次设计中常出现的问题进行探讨。

关键词：智能变电站；电气二次设计；常见问题；处理对策

引言：

智能变电站是我国智能电网的重要基础支柱，其二次设计所需强调的重点在于电网信息平台的互相流通。不可否认，一体化监测系统和辅助系统的智能化变电站能为我国电网带来更高的获益，但是，在传统变电站的基础上进行改造势必会引发更加复杂的难题。下文将探讨二次设计存在的问题及对策。

1. 变电站设计原则

变电站的二次设计必须遵循以下两个原则：其一，遵循国家既定方针。变电站是我国电力系统的重要组成，其设计必须要按照国家所规定的法律法规，不仅要达到所规定的质量标准、满足二次设计的需求，还要以安全为主，保障生命安全、财产物力，提供稳定的电能。满足上述前提后，设计过程才可以适当引入先进技术，实现新的突破创新。同时，二次设计也要符合我国的绿色发展理念，提出更加节能、环保、合理的设计方案。另外，变电站所占用的土地面积较大，在二次设计中应避免土地浪费，珍惜每一寸土地资源，降低对周围环境的影响，减少土地流失，环境破坏等施工操作。其二，随着我国用电水平与日俱增，传统的变电站意义早已不能满足于现有电力系统的需求。如今，自动化这一概念的提出为变电站的改造提供了无限可能^[1]。

2. 变电站设计问题

由于变电站的特殊性，其质量和精准度无疑是二次设计中最需要强调的重点，不管设计如何，一定要建立在精准度和质量毫无差错的情况下方可实行，并进行耐压试验，否则将会导致变电站内原有设施在设计后遭受不同程度的破坏，导致设计失败。参与设计的工作人员一定要谨慎考虑变电站原有工作环境、工作内容和设计需求，绝对不允许生搬硬套、贪图方便。不同地区变电站所面临的工作压力、工作环境不同，适当的借鉴未尝不可，一味照抄必然在后续工作中难以调衡。

图1.变压器耐压试验接线图

1. 电缆问题

据统计，在国内外众多变电站二次设计中，二次电缆设计成为设计工作者们最容易忽略的问题。以往经验表明，一旦做好二次回路特性的设计，二次电缆设计便轻而易举了。但随着现代科技的发展，二次电缆设计暴露的问题往往在于部分零件或细节处理不当，例如，在设计继电器回路时，设计人员会忽视其耐久问题，只放置一根电缆。这样即便后续工作人员发现这一漏洞，并予己所能进行修补，其养护效果也不如最初正确设置电缆数量。同样，在部分天气较为恶劣的地区，电缆数量过于单一，也将会导致电缆受损严重，严重时会引起盲流接地，出现人员伤亡。

2. 回路问题

除了电缆极容易被忽视外，回路问题同样需要在设计中一再被强调。回路的设计虽然简单，但倘若其与电源直接相连，必将会导致整个装置失去原有功能，严重时还可能会导致电阻分配不均引发性质恶劣的事故。回路的设计需要避免反复利用，尤其是部分经典回路。在设计时，设计人员需要考虑回路在变电设计中所充当的角色，结合功能和工作环境，做出最合适的匹配。同时，设计者也不能拘泥于经典回路设计，在未来自动化变电站的实现过程中，这一回路无法满足自动化需求，必要时可以进行相应调整，改善为更具潜力的回路设计。

3. 变电站二次设计相关措施

1. 电气设备的选择

电气设备的选择是变电站二次设计的关键，电气设备性能决定变电站所具备的功能。一方面，设备的电压型号要与变电站相符，电压等级应保持一致，设备之间一定要相互匹配，例如选择户内的断路器，其附属设备也应当选择户内使用。另一方面，部分设备的选择需要契合二次设计的主题。例如，在开关的选择上，开关作为肩负起运行和监测责任的设备，选择智能开关无疑能锦上添花，工作人员应根据二次设计的理念，选择能够适应智能化变电站稳定运行的设备。倘若在这些细节选择出现差错，整个设备的运行和感应能力也会随之受到波及，二次设计的成果必然大打折扣^[2]。

2. 设计质量的管理

在变电站二次设计中，每一个细节设计都需要按照国家电力系统进行。但只凭借图纸数据并不能推测变电站未来的可行性，缺乏说服力。因此，设计之余也要与施工相结合，以实际情况为主，尽可能还原设计方案，并于细节处做好完整记录，保证后续施工方案有理有据。同时还要提高施工人员的安全意识，做好足够的安全措施，并进行安全教育，保障人身安全^[3]。

3. 未来发展的考量

众所周知，变电站的自身性质促使其在长时间高负荷的状态下持续工作，在二次设计中，这一因素也要被设计者重视，并提出相应的对策，充分保证整个电力系统能够行之有效稳定运营。例如部分变电站内部所采用的并非是220V直流电，遇到内部设备运营电能要求为交流电时，为了确保整体负荷用电安全，设计师应当准备充足的电源为其提供电力。这样能够防止低电压导致的失电现象，保障整个变电站的稳定运行

^[4]。

图2.室内智能变电站

4. 结束语

不可否认，变电站的二次设计是一项极其复杂的设计难题，也是一个糅合多种细节处理的巨大工程。但是，考虑到我国电网发展水平以及社会对电能的需求情况，二次设计势在必行。我相信以我国雄厚的科技力量，设计人员必然能吸取现有宝贵的经验，为我国智能变电站提供更加贴合可行的二次设计方案。

参考文献：

1. 胡鹏飞， 陈轩， 刘伟亮，等. 谈变电站钢结构二次深化设计[J]. 山西建筑， 2020, 046(007):55-56.

2. 王宁， 田诗雯， 陈曲. 110kV变电站电气二次部分设计分析[J]. 科学与财富， 2017, 000(035):108-108.

3. 范卫东， 董金星， 冯晓伟，等. 智能变电站二次操作校核方法研究[J]. 电测与仪表， 2020(13):40-46.

4. 韦戈山， 杨杰. 智能变电站二次设备状态监测技术研究[J]. 中国新通信， 2020.