有关变电站二次设计的分析与探讨

【摘 要】随着我国经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高，用电需求量与日俱增。为减少电力在运输过程中的损失，现在电力运输都采用高压运输方式。电力变为高压电再转变为可使用的低压电需要变电站进行变电处理，因此必须提高变电站的安全性能及可靠性。变电系统的二次设计就是在一次设计的基础上完善变电站的各种性能以及监控调节措施，是变电站常用的改善方式。

【关键词】变电站；二次设计；设计分析

变电站是高压电和低压电的中间转换站，对工业用电及人们的生活用电有重要的影响，因此必须具备完善的操作机制。在变电站的一次设计中，主要针对变电站的主体运行结构进行设计，二次设计则是对一次设计的完善与调整，保证变电站在原有基础上的良好运行，二次设备注重于对设备的监管与调控，旨在发现问题并解决问题，是变电站良好运行的重要保障。

1 变电站二次设计的主要内容

变电站二次设计的主要内容是指对变电站的设备及操作进行监测、控制，并针对回路及外部连接的电缆设计等[1]。在进行变电站二次设计时，需要全面考虑相关内容，并借助自动化微机装置进行辅助设计。在设计过程中需要结合各种通信技术以及自动化技术，在良好监控的基础上保证设备的良好运行。

1.1 变电站后台系统

在传统的变电站综合自动化系统设计工作中，后台监控的设计往往都容易被人们所忽视，其主要表现在监控机的选择、监控线路的布置和电缆线的选择等。在这种情况之下，由于检测控制设备需要持续，不间断的进行运行，这就极容易造成数据处理出现误差和其他隐患，同时由于其对数据处理要求不仅是十分精确的过程，同时对数据处理速度要求较高，在其运行之中要时刻保持高效的运行状态，并且使得其能够处于强电磁环境之中。因此，在后台系统的设计中，通常都是将工作重点放在环境和设备稳定运行中。就目前我国大众性变电站自动化系统设计分析而言，一般在工作中都是采用家用机或者商用机作为主要的后台监控设备，这就容易造成设备运行之中经常发生故障问题，使得工作进行程度出现隐患与不足，造成工作顺利开展难度较大，甚至造成变电系统的不安全运行因素；因此为了确保该设备的安全性、稳定性运行，在设计过程中可以为后台监控机设备配置不间断的高品质电源。在设计过程中，应考虑采取交直形式，以两路输入电源为主，一路为可两用的逆变器，另一路为变电源。在正常运行的情况下，只采用站用变交流电源即可，而通过逆变之后，已经形成净化的交流电源，可供后台监控设备使用。如果站用电已经消失此时直接启动直流系统中的直流电源，完成逆变交流之后，可供后台监控设备运行所用；如果站用电已经恢复，可保持正常运行状态，则采取站用电进行供电。一般情况下逆变器容量约为500～1000VA。通过采用逆变器形式，可有效避免后台运行的交流电源发生断，减少站用电流的波动性，有效控制谐波干扰问题，获得良好效果。

对于110kv以及110kv以上的电压系统，一般出现单相接地故障的可能性较大。因此在保护线路中，通过零序电流保护形式快速将单相接地故障切除。一般情况下，零序电流保护中的电流为3I0，电压为3U，以方向元件形式作业。

1.3 母线电压的切换作用

在变电站中采取双母线接线形式，对于每个间隔中保护作用所需要的直流电源、二次母线电压等，都可以通过正在运行的母线辅助接点，完成二次切换过程。在运行过程中，如果隔离倒闸所用的辅助接点发生故障，可能造成保护失压问题，并以此引发误动作，后果不堪设想。因此为了解决这一问题，可以将切换继电器改变成双位置继电器，就可有效改善这一问题。

2 变电站二次设计注意事项

2.1 二次设计中的电缆设计

在使用不同电缆的基础上应该增设具有抗电磁干扰能力的电容器。

2.2 二次寄身回路的应对措施

变电站系统经常出现无意识直流电源的导入，从而引起系统工作紊乱，出现这种问题的原因一般是不同回路被连接到同一端子，因此在变电站二次设计中必须避免此类情况的发生。在电路实际运行时，如果独立保护设备的直流回路并非完全自供，一般不会出现问题。当电路系统发生故障时，处理故障须打开二次接线，从而导致回路中的电阻分配平衡被打破，极容易形成寄生回路，从而误导保护装置的不正常运行。

针对电源端子的二次设计，必须充分考虑端子可能受到的不良影响，保证端子排所有的单线都被妥善安排。对于保险装置中的熔断器或不同端子来说，不在产生任何回路之间的联系，避免干扰因素导致系统保护装置失灵，如出现实在无法避免的情况，可利用空接点的方式输出，将可能出现的不良影响降到最低。

2.3 回路设计需与时俱进

传统变电站系统二次设计保护装置经历多年的发展与改进，这其中不乏一些经典案例。现代变电站二次设计可以借鉴原先的设计方案，但不可一成不变照搬前人的思想。现代变电站对自动化及系统的综合性能提出更高的要求，导致很多经典设计方式已经不适应时代的要求，必须在原有的基础上进行改变，只有跟随科技发展和实际需求的步伐才能设计出最实用的系统。

3 结束语

变电站二次设计是提高变电站系统综合性能的有效手段，也是变电站提高运行效率，减少问题发生频率的必经之路。对变电站系统进行全面监测和保护，有效设计变电站的回路系统，提高二次设计的技术含量及实际效益，为变电站系统建立扎实的基础。

参考文献：

[2]杨晓光.对变电二次设计过程中的问题探讨[J].技术研发，2013.

[3]黄云英.基于变电二次设计过程中的问题探讨[J].理论研究，2013.

[5]丁泉，朱来强，胡道徐，蒋衍君，江慧.变电站程序化操作及远动装置执行[J].电力自动化设备，2007