變電站電氣二次設備自動化設計探究

徐蓉蓉

摘要： 本文首先介紹了變電站電氣二次設備與變電站自動化之間的聯系，其次分析了變電站電氣二次設備自動化設計中的幾個要點，最后對其發展趨勢進行了展望，以期為日后提升變電站電氣二次設備的自動化水平提供幫助。

關鍵詞： 二次設備；自動化設計；要點

隨著我國科學技術水平的不斷發展，變電站電氣二次設備自動化設計的技術水平也在不斷的提高。自動化變電站將現代化的網絡技術與變電站自身的功能結合在了一起，一方面實現了電網信息的共享，另一方面還對變電站的運行情況進行了實時的監控。這樣也就將電力通信和變電站的控制系統高校的融合在了一起，為變電站的工作人員帶來了操作上的便捷。另外，自動化變電站還實現了對數據的全天候記錄和觀察，進一步提高了監測數據的準確性。

1 變電站電氣二次設備與變電站自動化之間的聯系

變電站的自動化是指使用電子計算機技術、信息數據處理技術及網絡通信技術對變電站的運行狀況進行監控，這些技術的應用可以使實現信息交換、資源共享促進變電站的智能化穩定運行。一次設備是變電站的組成部分，對變電站電氣的二次設計可以對一次設備的運行進行有效地監督與保護，對一次設備進行等級交換，二次設備有繼電保護、防誤閉鎖及低周減載等功能，變電站自動化系統作為二次設備的重要組成部分，為一次設備的運行提供技術保障，簡單地說，可以將變電站自動化看作二次設備的一部分，充當著電氣一次設備保護罩的作用。在實際工作中，變電站綜合自動化系統與變電站電氣二次設計在功能上還存在一定差距，隨著通信技術和計算機技術的不斷發展，在電力系統中的應用也不斷趨于成熟，自動化技術已經成為變電站技術應用的主流。自動化已經不再是單一的量，而是為電氣設備完成特定功能配置相應的監控、測量、保護裝置，保證設備運行開放式分布性。

2 變電站二次設備自動化設計中需要注意的要點

2.1 繼電保護自動化設計

繼電保護系統是保證變電站安全運行的前提。如果繼電保護的相關功能不能夠正常的發揮出來，那么就會嚴重的影響到變電站的穩定性。在變電站中，每一個繼電保護單元都能夠保護繼電保護系統獨立、穩定的運行。而當變電站出現了系統性的故障時，繼電保護單元還可以保證自身所處的單元穩定的運行。比如，在某地110kV的變電站中，其應用了當前比較先進的自動化系統，其系統中增設了監控保護裝置，能夠對間隔層的電流以和電壓進行實時的動態監測以及對相關

的信息進行采集，在繼電保護系統中中央處理器的配合下，能夠有效的保護整個間隔層的二次設備。所以，在設計變電站電氣二次設備的自動化系統時，應該考慮到二次設備的繼電保護單元，將其功能進行完善，以便能夠更好的維護變電站系統給安全、穩定運行。

2.2 跳合閘操作自動化設計

我們從跳合閘方面講一下，綜合自動系統有著斷路器、隔離開關、接地道閘等電動操作，然而這一些操作都可以通過遠方的操作實現，在最后通過二次回路來完成操作，確保操作準確、可靠的進行。電氣二次設計的核心目的在于：怎樣進行準確和可靠的設計操作，確保在智能自動化系統運行下，實現跳合閘線圈的強電信號和跳合閘的弱電信號之間對立的電平轉換。由跳合閘信號到隔離開關的操作機構。變電站的基本功能就是四通，通過通信網絡才實現的遙控，在智能電氣二次設計還要分析哪些問題需要四通量。對于電氣二次設計而言，小電流接地方式是需要我們考慮是否需要接地選線功能，接地后是發信號還是跳閘；選線是否獨立于通信，如果獨立，還得考慮電纜接線問題。

2.3 防誤閉鎖自動化設計

防誤閉鎖的設計過程，需要對變電站中存在的誤操作的設備進行監控，對于高壓設備要進行嚴格掌握。防誤閉鎖在變電站中主要有兩種形態，即電氣防誤閉鎖、微機防誤閉鎖。電氣防誤閉鎖可以將現場的電氣設備進行連鎖，利用電氣設備這一特性，來進行變電站的閉鎖工作，但是在進行防誤閉鎖工作的時候，需要很多的二次電纜，由于變電站的接線方式極為復雜，讓變電站的維護和運行工作加大了難度。微機防誤閉鎖功能，主要是使用計算機中的軟件程序來控制變電站中的隔離開關、接地刀閘、斷路器等一些主要裝置。在變電站運行的過程中，工作人員可以對二次回路中的閉鎖裝置進行改造或修改，來轉變計算機中的微機防誤閉鎖設置，從而實現了變電站中傳統防誤閉鎖向現代化防誤閉鎖的轉變，提高了防誤閉鎖的工作效率，因此，變電站中的兩種防誤閉鎖都具備智能化、人性化、便捷化的特點。變電站在進行電氣二次設計的時候，當發現變電站中的自動化系統包含防誤閉鎖的功能，那么就可以不用考慮與電氣設備相連接的電纜。

2.4 四遙系統自動化設計

通常情況下，變電站具備的最基本的功能就是四遙，而變電站所具備的的其它功能又都是在四遙功能的基礎之上發展而來的。在網絡技術的支持下，四遙數據也實現了共享。綜合自動化系統不僅能夠對數據信息進行采集和分類，而且還能將收集到的數據信息傳遞給變電站中的后臺和負責調度的部門之中。

在電氣二次設計的過程中，需要對四遙功能中的能夠對變電站正常運行和檢修等操作有幫助的部分進行考慮，在數據信息的收集、分類、上傳的過程中需要四遙功能的哪些部分輔助以及電氣二次設計中的哪些測控裝置能夠與二次電纜相連接等。

2.5 備自投自動化設計

變電站中的備自投主要有兩種方式：第一種，通過母聯進行分段供電，在分段開關保持斷開的狀態下，工作電源進行供電，且其中的一個供電電源出現故障的話，另一個供電電源能夠立即投入使用，換句話說，這種供電方式也可以成為暗備用方式；第二種，雙進線單母線的供電方式，雙進線指的是一條正常工作，另一條線路就作為備用線使用，也可以被稱為明備用線方式。綜合自動化系統中存在的備自投裝置都是根據變電站的實際運行情況進行設置的，能夠有效保證變電站的正常運行。在對變電站進行二次設計的過程中，設備所需要的備自投方式與裝置的選擇是極為重要的，需要進行全面的考慮。

3 發展趨勢

變電站電氣二次設備是非常重要的，在未來的發展過程中，其必然會受到較高的關注。同時，也應高度關注對電氣二次設備的監督情況，這種關注度的提升必然會推動相關技術的發展。具體來說，在變電站電氣二次設備自動化發展過程中，其發展的主要方向有3個：

第一，從變電站電氣二次設備的應用現狀來看，回路中出現問題的概率越來越高。因此，采用恰當的自動化技術控制和解決這些回路問題也就成了今后變電站電氣二次設備自動化發展的一個重要方向和需要解決的主要問題。

第二，隨著智能化技術的發展，將智能化技術融入變電站電氣二次設備自動化設計中是其今后發展的重要方向。這一發展對更好地維護變電站的正常運行有較高的作用，尤其是對于相關故障的智能化鑒別和處理，其發揮的作用更為突出。

第三，在研究變電站電氣二次設備自動化的過程中，其設計模式正從以功能設計為主的自動化設計向以對象為主的自動化設計轉變，這也是為了保證變電站能夠正常運行。

4 結語

變電站作為電力系統中必不可少的一個關鍵組成部分，應該加強自動化技術的應用，不斷提高變電站運行的穩定性。而變電站自動化技術也充分體現在了電氣二次設備中，比如繼電保護、跳合閘操作、防誤閉鎖、四遙系統和備自投系統等。當然，也應不斷提高自動化設計的水平，只有這樣，才能夠在很大程度上保障自動化技術應用的準確性。相信隨著變電站電氣二次設備自動化設計水平的不斷提升，其發展空間也必然會逐漸擴大。

參考文獻

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