变电二次设计过程中应注意的问题

为了确保变电站以及相关电力系统的正常合理运行，就变电二次设计中一些值得关注的问题进行分析，旨在为我国电力事业的发展提供参考。

变电二次设计基本要求选型

近年来由于继电保护和直统系统二次设计的不精细、不完善等问题的出现，使得电力系统和重要设备损坏事故时有发生。为了确保变电站以及相关电力系统的正常合理运行，本文就变电二次设计中一些值得关注的问题进行分析，旨在为我国电力事业的发展提供参考。

一、电气主接线基本要求

电气主接线的设计应根据变电站在电力系统中的地位和作用，首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量、本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性、保证供需平衡电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规划与要求等条件确定。电气主接线应满足可靠性、经济性和灵活性要求。在配合主接线设计的过程，二次专业主要要考虑以下三方面：第一，提高主接线可靠性和安全性。配合变电站变电接线进行设计，要选取现代化自动装置和高质量设备，提高主接线的可靠性。第二，要尽量减少经济投资。要在一定的范围内控制设备经济消耗，保证选取设备经济效益合理。第三，保证满足变电站在运行中的相关要求。

二、二次设备选型问题

（一）零序保护

在 110kv及以上电压等级的系统中，单相接地故障占总故障的90%以上。线路保护中快速切除单相接地故障的保护一般采用零序电流保护。零序电流保护中一般采用零序电流3I0和零序电压 3U0构成的方向元件。

（二）母线电压切换时需要注意的问题

变电站中一般采取的是双母线的接线形式，在变电站的工作中，往往是直流电源以及二次母线电压支持系统的运转，而这些都能够通过母线的辅助连接来进行一切的安全保护任务，如果母线电压发生了故障，那么就会产生失压的危险问题，继而就会使系统出现错误运转，出现比较严重的现象。所以，为了防止这样的现象发生，设计人员在设计系统的过程中最好的方法就是把切换继电器转变成双位置继电器。

（三）变电站后台系统的设计

这种后台系统必须要能够具备高性能的监控能力，并且可以实现灵活的操作。因此，在对这种系统进行设计的过程中，有关设计人员应该充分的考虑后台系统的功能和使用需求，避免各种电磁烦扰可能导致的监控不清晰等问题。只有实现了后台系统的有效监控，才能实现二次变电设计的有效开展。

三、变电二次设计中的常见细节问题

（一）二次电缆的相关问题

（二）防止二次寄生回路

在进行设计的过程中，要坚持实现“由不同熔断器供电或不同专用端子对供电的两套保护装置的直流逻辑回路不允许有任何电的联系，如有需要必须经空接点输出”。微机型装置如需和外部保护发生联系，要对开关输出问题进行分析，将外部保护的无源空接点经过本装置的光电祸合隔离器件经入本装置，提高对微机型装置保护装置的连接效果。要确保保护装置的内回路选取内部电源，本装置外回路进行无源控制，防止造成相关的电源之间形成寄生回路，降低寄生回路造成的电源损坏事故。

（三）典型设计回路问题

在常规性的保护设计中，具有诸多典型的设计方案，但是随着综合化系统、自动化运行系统以及新型一次设备等应用，很多典型设计的回路已经不适应现场实际情况，必须作出相应调整，才能更好地发挥效应。

四、变电站二次设备的防雷措施

（一）采用具有屏蔽的控制电缆

电子设备中大量采用半导体器件和集成电路，这些电子和微电子器件是十分脆弱的。由于雷击产生的暂态电磁脉冲可以直接辐射到这些元件上，也可以在电源或信号线上感应出暂态过电压波，沿线路侵入电子设备，使电子设备工作失灵或损坏。采用控制电缆作为屏蔽体来阻挡或衰减电磁脉冲的能量传播，保证电子设备的正常和安全运行，是一种有效的防护措施。

（二）三相加装避雷器

国家科委推广的DK系列线路避雷器具有通流大、残压低、导通速度快的特点，应根据使用部位不同，选用相应型号的避雷器。

（三）变电站四周加避雷针

这种方式仍然是目前中小型变电站普遍采用的一种避雷方式。避雷针的作用是将雷电吸引于自身，代替被保护物受雷击。但是，避雷针的副作用也很大，特别是雷击时它把雷电流引入大地的过程中，产生的强大感应电磁场对敏感的电子设备的破坏性很大。建议采用国家科委推广的DK型雷电限流器以替代。使雷电不会在保护范围内出现闪击，有效地防止直击雷对建筑物及通信设备的危害。

（四）装设过电压防护装置

内部防雷系统主要是对过电压（雷电过电压和操作过电压等）的防护，其目的是阻挡沿电源线侵入的过电压，并限制被保护设备上过电压的辐值。暂态过电压防护装置以快速的响应时间和有效性将雷电过电压和操作过电压抑制到设备能承受的水平，这是外部防雷系统无法做到的。为了实现内部防雷，不仅要在变压器低压侧装设过电压保护器，还需在设备的入口处以及其间某些环节上设置多层次的保护器来逐步降低过电压水平。其中，变压器低压侧保护器的作用除降低过电压值外，还需大量泄放雷电涌流；而设备处的保护器的作用则是最后将雷电和操作过电压残值限制到安全值以下。

总之，变电站的正常运行对整个电力系统运行质量都有着十分重要的影响，其中，二次设计的质量就和变电运行的质量有着直接的联系，所以在这一过程中一定要采取相应的措施不断的加强变电二次设计，这样才能更好的保证变电站的稳定运行。