220kV自动化变电站中的电气二次设计

220kV自动化变电站中的电气二次设计

彭发明

福建省东煌电力建设有限公司  福州市  350000

摘要：随着电力系统自动化技术的不断发展，220kV自动化变电站成为电力系统中不可或缺的重要环节，其电气二次设计的优化和升级已经成为当前电力系统运行和安全保障的研究热点。本文旨在对220kV自动化变电站中的电气二次设计进行简单探讨，以满足电网的快速发展需求，并提高变电站的自动化程度和运行安全性。

关键词：220kV；自动化变电站；电气二次设计

1.电气二次系统的结构与功能

电气二次系统是变电站中的重要组成部分，其主要功能是对于电气信号进行采集、处理、传输和保护。其结构一般包括采集单元、处理单元、传输单元和保护单元四个部分。

采集单元主要是用于采集各种电气信号，例如变压器、断路器、开关等设备的运行状态信号，以及来自保护装置的信号。处理单元则对这些采集到的电气信号进行分析、加工处理，生成控制信号，并向传输单元传输。传输单元则负责电气信号的传输，一般采用数字通讯，例如IEC61850等协议进行标准化传输。保护单元则是主要用于变电站中各种保护装置的控制和监测，保证电网的稳定运行。

2.220kV自动化变电站中的电气二次设计

2.1电气二次系统中的设备选型

电气二次系统中设备的选型是设计中的重要环节，选型合适的设备可以提高设备的可靠性和系统的稳定性，延长设备寿命，降低维护费用。在进行设备选型时，需要仔细考虑以下因素：

首先，需要根据系统的实际情况和工作负载量，选取适当容量的设备。这些设备包括防雷器、电流互感器、电压互感器、保护装置等。在选取设备容量时，需要根据实际的工况条件，选取合适的安全装置和设备类型。其次，在设备选用中，还需考虑到设备的稳定性和可靠性问题。这些设备的稳定性和可靠性直接影响到电气系统的正常运行。因此，我们需要尽可能选择质量可靠、技术成熟、品牌知名度高的设备，以保证电气系统的稳定性和可靠性。第三，设备选型还要考虑到设备的安全性和环境因素。设备的安全性包括保护装置的动作特性、一次设备特性等。因此，在设计时应注意对设备进行充分地规划和考虑。最后，在设备选型方面，还要注重后续的维护和管理。通过加强设备的维护和管理，可以延长设备的寿命。因此，在设备选型时应该考虑维护操作的便捷性和维护费用的成本问题，以此来保障电气系统的稳定性和设备的可持续使用。

2.2电气二次系统中的参数设置

首先，需要对各个设备的参数进行选择。电气二次系统涉及多种不同的设备，如开关柜、CT/PT、遥控遥信装置等。为了确保电气二次系统的稳定性和可靠性，必须选择适合的设备，并进行合理的参数设置。例如，在选择遥控、遥信装置时，需要考虑其类型、通讯方式、功能等方面的因素，同时还需要考虑系统的兼容性和稳定性。

其次，针对不同设备，需要进行相应的参数设置，以使其满足系统要求。例如，在设置遥信装置的参数时，需要将其与主站进行连接，并进行地址设置、通讯协议选择等步骤，以便确保系统的正常运行。同时，在设置CT/PT等设备的参数时，需要考虑采样精度、测量范围等因素，以确保采集和测量数据的准确性。

在参数设置方面，还需要考虑系统安全和稳定性。主要采取以下措施：一是加密相关参数，以保护系统的安全；二是进行参数校验，以防止错误设置导致系统故障；三是使用专业设备进行测试和调试，以确保参数设置与系统要求相一致。

最后，在参数设置的同时，还需要对系统进行实时监测和诊断。通过监测和诊断，可以及时发现系统中存在的问题，从而加以解决并避免可能产生的故障。因此，我们需要对系统进行实时监测和诊断，并高效解决问题。

2.3电气二次系统中的通讯协议

首先，需要考虑系统的要求。在选择通讯协议时，需要注意协议是否能够满足系统的实时性、可靠性、安全性等要求。例如，在220kV自动化变电站中，通讯协议需要支持实时数据传输，以及确保数据的安全性和可靠性。

其次，需要考虑设备特性。不同的设备可能需要使用不同的通讯协议。例如，在配电自动化系统中，由于开关设备的数量较多，需要使用特定的通讯协议，以确保系统的高效性和准确性。而在保护继电器中，则通常选择IEC 61850标准通讯协议。

最后，需要考虑运维要求。通讯协议的选择应该符合运维要求，即易于维护和管理。例如，在变电站中使用Modbus通讯协议，可以使用开源的Modbus库进行开发和维护，从而降低开发和维护的成本。

2.4防误闭锁

在进行电气操作的时候，操作人员很容易产生错误操作或是失误操作，在发生失误错误操作的时候，如果不能快速做出反应，则会给整个电力系统带来巨大的危害。防误闭锁主要有电气防误闭锁和微型计算机防误闭锁两种。电气防误闭锁是传统的电力系统所使用的防误闭锁，其虽然可以实现一些功能但也有非常明显的缺陷，微型计算机防误闭锁是新型的一种防误闭锁，其工作原理是利用计算机软件实现对防误闭锁设备的控制，简化了操作的流程，可以实现一些传统的电气防误闭锁无法实现的功能。这种新型的防误闭锁的智能化自动化程度非常高，安全性稳定性远远高于电气防误闭锁。在设计 220k

V 综合自动化变电站二次设计的时候，所有可能引发严重后果的误操作设备都进行防误闭锁设计。

3. 电气二次系统的测试与调试

3.1电气二次系统的测试方法

首先，进行电气元器件的测试，包括主要设备的绝缘电阻测量、回路电阻测试、电压测试、电流测试等多方面的测试，以确保设备能够满足设计要求。具体测试方法应依据设备的不同特点而定，常用的测试仪器有万用表、绝缘电阻测试仪、回路电阻测试仪等。

其次，进行保护装置测试，测试保护装置的正确与稳定性，防止误动作及误动作现象的发生。常用的测试仪器有保护测量仪、CT/PT测试仪等，通过合适的人工测试和自动化测试手段，对各项保护装置进行测试并记录数据，以便日后的分析和参考。

最后是现场的操作控制测试，通过实际的操作与控制测试，对系统的各种运行情况进行模拟与测试，以便发现潜在的问题并加以解决。常用的测试仪器有RTU测试装置、激励源、数字电力源等，通过对各项操作进行测试，确保设备在使用时能够安全、高效地工作。

3.2电气二次系统的调试方法

首先，应仔细阅读设计图纸和用户手册，了解该系统的特点、性能指标和各元器件的规格、数量等信息。然后，根据实际情况编制调试方案和计划，拟定调试步骤、调试方法、调试参数等。其次，对各测试和调试设备进行检查和调试，以保证其准确可靠。第三，要进行安全和保护措施，遵守安全操作规程，确保调试期间人员和设备的安全。

具体地说，在实际调试过程中，需要掌握调试方法和技巧，常用的调试仪器有数字万用表、交直流电压表、电能表、交直流电流表等。例如，在检测继电保护装置时，常用的方法是手动触发，通过观察各指示灯、触发信号和动作信号等来检查装置的工作情况。如果发现问题，则需要进行排查和修正。

在调试过程中，还需要注意实时记录测试数据和调试结果，及时发现问题并进行修改。最后，经过多次反复测试和调试，并达到设计要求后，还要进行关键参数的稳定性和可靠性验证，以确保整个电气二次系统的稳定性和安全性。

结 语：

随着电力行业的快速发展，未来电气二次系统设计将面临更多挑战和机遇。随着技术的不断发展，电力系统也在不断更新换代，应持续深入探究电气二次设计工作，以保证变电站的稳定运行。

参考文献：

[1]李娟霞.220kV综合自动化变电站电气二次设计需求[J].电力系统装备， 2018(12):2.

[2]关磊.关于220kV综合自动化变电站电气二次设计的浅析[J].大科技， 2017.