分析220kv綜合自動化變電站電氣二次設計

陳哲

摘要：在現代化科學技術的推動下，我國電力電氣行業得到高速發展，電力系統逐步朝著自動化變電站的方向發展與演變。為此，本文將針對220kv綜合自動化變電站電氣二次設計進行研究，了解變電站自動化發展的重要性與必然性，明確220kv綜合自動化變電站電氣二次設計方法與建設目標。

關鍵詞：220kv綜合變電站；電氣二次設計；分析與應用

前言：

近年來，電力技術得到高速發展，綜合自動化技術被廣泛運用到變電站的各項建設活動中，有效推動電力設備的進步與發展。變電站作為輸變電系統中的一個重要環節，是電網建設中的主要建設陣地，對電網運行具有直接控制作用。變電站二次系統設計十分關鍵，是整個變電站監控的重要構件。變電站的二次設計方案是否科學、合理，直接決定著變電站甚至整個電力系統運行的安全性與可靠性。

一、傳統220kv變電站與綜合自動化變電站之間的差異

（一）傳統220kv變電站

基于現代化發展的背景下傳統220kv變電站具有較大的局限性，具體表現在以下五個方面：其一，傳統220kv變電站無法滿足當代電網建設對變電站的要去與需要，在安全性與可靠性無法對其提供有力的保障；其二，傳統220kv變電站在構建過程缺乏科學的調壓方法與諧波治理策略，無法對電能質量提供有力保證；其三，傳統220kv變電站占地面積相對比較大，需要消耗大量的施工建設成本；其四，傳統220kv變電站并沒有運用自動化、數字化的相關電氣設備，無法推動電力系統的自動化、數字化與智能化；其五，傳統220kv變電站中所運用到的電氣設備缺乏可靠性與穩定性，設備維護環節工作量相對比較龐大，變電站運行環節的自動化水平有待提升。

（二）220kv綜合自動化變電站

與傳統的220kv綜合自動化變電站相比，220kv綜合自動化變電站擁有以下五方面的應用優勢：其一，綜合自動變電站能夠對電壓、無功實施調節與控制工作，有效保證電能輸出質量，將電流控制在一個相對比較合理的狀態，極大程度上滿足電壓運行的實際需求，同時降低電網損耗量與電能損耗量；其二，綜合自動化變電站能夠借助微機對變電站中各個子系統實施調節與控制工作，從而對變電站運行狀態進行進一步診斷與分析，及時了解變電站中的異常情況，并發出相應的指示信號，有效提升變電站一次設備與二次系統在運行過程中的安全性與穩定性；其三，綜合自動化變電站運行過程，對變電站運行全過程的監視工作、檢測工作、記錄工作、抄表工作等均依靠微機系統來完成，電力設備運行人員進行對微機系統實施操作，即可開展對變電站運行的監視工作、檢測工作、記錄工作、抄表工作，從而對變電站運行信息的動態掌控，為電力調度工作提供可靠的理論依據，有效提升變電站動態化管理水平與自動化控制水平；其四，綜合自動化變電站不僅具備數字化、智能化等功能，而且體積相對比較小，排列緊湊，占地面積不大，有效解決土地資源，提升土地資源的利用率，降低土地資源的浪費；其五，綜合自動化變電站擁有自動診斷功能，能夠有效縮短故障排除時間與維護時間，為后期維修工作奠定基礎，實現供電企業經濟效益的最大化。

二、220kv綜合自動化變電站中電氣二次設計要求

（一）繼電保護的設計要求

繼電保護作為220kv綜合自動化變電站中的一項重要功能，與變電站的正常運行具有密不可分的關系。在220kv綜合自動化變電站電氣二次設計工作中，需要落實繼電保護的設計工作，使保護單元與監控系統之間相互獨立，一旦電力系統中的軟件或者是硬件出現故障能夠立即退出原有的運行狀態，從而達到繼電保護的目的，維護電力系統的正常運行。

（二）防誤閉鎖的設計要求

220kv綜合自動化變電站電氣二次設計中的防誤閉鎖功能，主要涉及兩種防誤閉鎖形式，一種是電氣防誤閉鎖功能，另一種是微機防誤閉鎖功能。其中，微機防誤閉鎖功能是借助軟件對隔離開關、斷路器、接地刀閘之間的操作關系進行控制與編寫，將運行現場中二次閉鎖回路均歸入電腦“五防”閉鎖規則庫之中，進而彌補電氣閉鎖功能中不具備的防誤閉鎖功能，該功能齊全、操作簡單，具有較高的智能化程度。220kv綜合自動化變電站電氣二次設計中所涉及的防誤閉鎖內容是運用防誤閉鎖功能對控制中對容易出現較高失誤率的高壓設備進行控制。

（三）接地選線的設計要求

小電流接地系統在單相接地運行狀態下，未與地相接處的兩端的對地電壓會呈現大幅度上升的趨勢，電力設備絕緣性能相對比較薄弱的地方容易出現短路現象，造成設備在高負荷運行狀態下被燒毀；單相接地故障類型相對比較復雜，對選線裝置的靈敏度、適應性等方面均有較高的要求，需要運用其他單體二次裝置對單相接地方式實施補償選線處理。現如今，220kv綜合自動化變電站設計中不再設置小電流接地選線的相關設備，主要依靠后臺監控軟件或者是測控裝置中的模塊代替單相接線的功能。

（四）直流系統的設計要求

直流系統的設置極大程度上滿足變電站內部自動化控制系統的各項要求與需要，為變電站自動化控制系統提供有力支持，實現對變電運行系統整個運行階段信息的控制、接受與采集。在電力系統中的自動化操作系統中，無論是電路器，還是照明通信設備均為其提供有力支持，使自動化操作系統能夠擁有一個穩定、安全的操作環境。變電站內收到電動彈簧的作用實現對斷路器分合閘的控制工作，由于變電站內部沖擊電流相對比較小，為保證變電站在出現故障的情況下依然能夠正常運行，需要在綜合自動化變電站電氣二次設計中為其預留一定的余量儲存空間，并將儲存空間的電池容量設定為300Ah。將智能微機運用到整套直流系統的各項運行活動中，能夠實現對整個運行開與關的控制工作，雙組蓄電池為其提供電源，并將開關安裝到母線之間，實現進線開關與母線之間的聯鎖設計，使充電設備與蓄電池之間呈現一種并列運行關系。

（五）電壓無功補償的設計要求

220kv綜合自動化變電站電氣二次設計中對電壓無功補償進行設計時，何種裝置安裝到調節變壓器的軸頭位置、如何把VQC所產生的控制信號引入操作回路之中成為電壓無功補償的設計重點。因此，在該環節的設計活動中，應從定制傳送與后臺控制兩方面著手。其一，定制傳送。利用后臺控制設備與調度平臺實現對微機繼電保護裝置保護定制的查看、分析、修改與打印，該方法與傳統現場調度模式相比，該功能是在保護信子站、綜合自動化系統內所完成的，能夠有效降低繼電保護人員的工作量，在電氣二次設計中可不做考慮。其二，后臺控制。在現代化科學技術的推動下，220kv綜合自動化變電站有效代替傳統常規220kv變電站，利用一臺主機對中央控制屏實施控制與管理。因此，在設計后臺控制系統時，需要在后臺安裝多個監控系統軟件，增設工作站，擁有AVQC、操作票、定制傳送、五防等功能，相關負責人員應將人機聯系功能為依托，借助鍵盤、鼠標、顯示器實施后臺操作與控制，在無人監管的狀態下由人際聯系功能實現電網的各項調度與管理工作。為此，220kv綜合自動化變電站電氣二次設計環節，為保證供電功能具有連貫性與系統性，需要做好逆變電源的設計工作，運用直流與交流的供電方式。

綜上所述，變電站是電力系統的重要運行環節，需要提高對供電質量的重視。為此，在220kv綜合自動化變電站電氣二次設計活動中，應明確電氣二次設計與220kv綜合自動化變化變電站之間的關系，提高對繼電保護、調合閘操作、防誤閉鎖等功能的重視，針對潛在性問題進行具體分析，切實提升變電系統運行的穩定性與安全性。

參考文獻：

[1]李建芳.探討電氣二次設計在220kV綜合自動化變電站的應用[J].通訊世界，2016（24）：214-215.

[2]劉顯文.探討電氣二次設計在220kV綜合自動化變電站的應用[J].通訊世界，2014（06）：65-66.