智能變電站電氣二次設計常見問題及處理對策

鄔超慧 邢煒

【摘 要】伴隨著智能技術的成熟發展將其應用在變電站中推動了變電站發展。變電站電氣二次設計包括遠程傳動、測量控制、繼電保護、防誤閉鎖，有助于提高設備運行。近幾年，智能化變電站逐漸趨于數據資源的應用與共享，智能化電氣二次設計對提高變電站運行穩定性發揮著重要影響。

【關鍵詞】智能變電裝置;電氣二次設計;問你題;對策;分析

1導言

在科學技術發展的帶動下，我國的智能化技術越來越成熟，將其合理地應用于變電站中，促使了變電站的發展向前邁進了一大步。隨著人們對智能化變電站的研究力度不斷加大，數字化被越來越多引入到變電站電氣二次設計中。在當前科技條件下，為了保證智能化變電站的正常運行，需要確保其所組成的二次設備處于正常的工作狀態。而這些二次設備是由八個部分組成的，不僅包括了測量控制、遠程傳動、在線檢測和故障錄播裝置，同時還包含有繼電保護、防誤閉鎖、電壓無功控制及同期操作裝置。為了維護和保證二次設備系統操作的穩定性和有效性，這八個裝置都需要保證能夠實現標準化。

2智能變電站的優勢

2.1特點

在運行過程中，與以往的變電站相比較，智能化變電站的功能更加多樣化和智能化。以前變電站沒有的變電站監視、控制和故障錄波等功能在智能化變電站中都得到了實現。數字化變電站是一種新型的變電站，它是一種兼顧有繼電保護、安全裝置和相關監控系統的變電站。對于傳統的變電站來說，它們不僅存在著中硬件重復配置使用的缺點，同時由于信息比較獨立，無法實現傳遞，并且成本不低，這些缺點在數字化變電站中都得到了很好地解決。

2.2智能化變電站的優勢

與以前的變電站相比，智能化變電站的主要優勢就是，智能變電站比傳統的變電站多了一個過程層，這一條件的實現，大大促進了變電站的數字化水平的提高。另外，智能化變電站的間隔層能夠實現網絡化，這一情況實現了信息交換，大大提高了信息的交換率。

3變電站電氣二次設計有關問題分析

3.1二次設計分析

以智能設備為依托，智能化變電站綜合了信息搜集、傳輸、處理、輸出。所以，變電站內全部設備都應為智能化設備，并且設備需要通過自我狀態監測、診斷、修復。變電站電氣二次設計主線路為一次設備，對一次設備測量、運行檢測、電路控制的優化設計。二次設計包含計算機智能控制系統、安全檢測、直流電源、工業電視系統、繼電保護等，提高一次設備保護屏障從而保證順利運行。

3.2問題分析

第一，電氣穩定性。電氣二次設計要求工作人員做好電氣線路設計分析，避免設計時產生安全事故。安全保護方案設計是把安全保護裝置應用到電氣系統，如二次回路設計時發生跳閘與保護跳閘等裝置失靈問題。所以，要求確保電子與正電源具備至少一個端子。第二，繼電保護。發各套保護裝置與斷路器回路啟停對其他系統造成影響，系統內構件發生異常故障，保護系統拒動等。要求設計師對繼電保護裝置設置多項保護配置，確保保護裝置和保護回路運行獨立性，防止裝置和回路相互影響。此外，還需消除故障構件，提高保護裝置動作靈敏性與準確性。第三，縱差保護。變電站內光纖通訊系統和保護系統設計問題，導致難以形成完整的二次系統低阻抗平面，減緩保護系統轉換靈敏性。由此，設計時需采取接地銅排，繼電保護室和通訊機房連接，同時將屏蔽雙絞線和光電轉換構件采取保護接地。第四，流壓變化。變電站智能化設計導致繼電保護電流與電壓互感器具有的測量設備發生變化，測量準確性降低從而制約繼電保護電流和電壓。所以，設計師需通過光電互感器更換互感器，簡化二次的保護與測量設備。

4智能變電站電氣二次設計注意事項

4.1可研、初設階段

可行性研究報告是為項目立項做準備，目的是爭取項目立項。內容側重于項目建設的必要性和可行性，理論性重于實踐性。由于電氣二次設計的內容往往和變電站運行維護單位的要求緊密相連，在遵照典型設計的基本要求前提下，也應適當考慮運行單位的合理需求，做好需求記錄，為下一階段設計工作做好準備。

4.1.1電氣主接線

電氣主接線是電氣一次專業給電氣二次專業提交的重要資料，在和電氣一次專業配合的過程中尤其要重視，一是根據工程需求正確配置CT繞組數量，比如500kV串CT一般按7-9-7配置。同時結合系統保護專業的要求設置保護、測量、計量繞組的組合。特別是擴建工程，需要考慮前期設計參數;二是根據系統及一次提交資料，計算CT級次及容量，注意P1、P2極性是否正確設置，及時給電氣一次專業反饋意見;三是注意主接線中不同間隔斷路器采用分相機構或三相聯動機構，注意是否正確設置出線PT及PT繞組數量;四是擴建工程中，如涉及間隔調整，特別需要關注間隔名稱及前期調度命名是否一致，以免造成不對應。

4.1.2主控室及預制艙

主控室亦即通常所說的繼電保護室或二次設備室。主控室是變電站的控制中樞，是繼電保護裝置安裝的地方，因此在可研、初設階段需要結合保護、通信、遠動等專業的需求向土建專業提出二次設備室及預制艙的尺寸、規格。收集各專業需求的過程中，特別要注意保護、測控等裝置的屏柜組裝原則。室內GIS站要考慮保護、測控裝置的下放，模塊化變電站需要考慮預制艙的選型，注意蓄電池室的尺寸等等。

4.1.3工程造價

前期階段各專業都要給技術經濟專業提交設備清冊，在配合過程中有以下幾點需要注意。首先要根據電氣一次提供的主接線核實確定變電站規模，結合專業需求通盤考慮列出設備清冊，不要漏項;其次要和相關專業配合好設備分界點;最后，對于涉及續標的物資，一定要做好備注，注明相關需求。

4.2物資招標及施工圖設計階段

4.2.1標書編制

物資招標階段，需要認真編制標書，標書的技術參數及設備數量直接影響后期施工圖設計的進展。一是電氣二次專業標書有些涉及到相關專業配合，編制時應當及時充分溝通，以保障標書的編制質量。比如交直流一體化電源標書就涉及多個專業。

4.2.2施工圖設計

施工圖設計階段，需將初步設計階段的原則具體細化，因此需要注意的事項也特別多。電氣二次專業對接的廠家眾多，廠家圖紙需要確認各種參數、規格，需謹慎核實并協同相關專業確認圖紙中涉及的參數。電氣二次設計事務瑣碎，特別是一些具體的設計規則也時有變化，因此在施工圖設計階段應當重點做好圖紙確認工作。在工程設計的過程中應不斷積累經驗。

5結論

在變電站設計過程中仍有一個重要的節點，即工程工代服務和驗收投運階段，設計人員在這個階段應當多到現場去了解工程建設實際情況，并且及時消除缺陷，同時做到理論與實際相結合，加深對設計的理解，也為今后進一步優化設計打好基礎。

參考文獻：

[1]侯繼才.煤礦智能供電設計研究[J].低碳世界，2017（33）：120-121.

[2]李洪勤.裝配式智能變電站電氣二次設計方案研究標準[J].中國標準化，2017（02）：142.

[3]萬淑娟，馮艷，金燕云.智能變電站電氣二次系統施工圖設計[J].農村電氣化，2016（12）：12-13.

[4]鐘澎.智能化變電站中電氣二次設計要點研究[J].中國高新技術企業，2014（33）：31-32.

[5]雷旭.變電站電氣二次設備自動化設計探析[J].通訊世界，2014（07）：61-62.

[6]林弘.智能化變電站電氣二次設計方案探討[J].通訊世界，2013（21）：196-197.

（作者單位：內蒙古電力經濟技術研究院）