110kV綜合自動化變電站的電氣二次設(shè)計

史其銀

貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司銅仁供電局 貴州銅仁 630053

綜合自動化變電站是新時期環(huán)境發(fā)展的產(chǎn)物，其和傳統(tǒng)的變電站相比具有諸多的優(yōu)勢，有效地實現(xiàn)了運行和管理的智能化發(fā)展，電氣二次是智能化變電站中的重點內(nèi)容，其對智能化變電站的穩(wěn)定運行具有重要的影響，因此，這就需要相關(guān)人員全面掌握智能化變電站中電氣二次設(shè)計的要點，嚴(yán)格按照要求標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范進行設(shè)計，才能夠保證智能化變電站運行的質(zhì)量。

1 電氣二次設(shè)計的特征及內(nèi)容

利用自動化技術(shù)，綜合變電站可以利用遙控技術(shù)、微機控制和通信控制等技術(shù)手段，對變電站的實時運行進行綜合系統(tǒng)監(jiān)控。由此可見，自動化變電站綜合設(shè)計、功率測量、設(shè)備監(jiān)控和設(shè)備運行等基本功能，在此前提下，建立了更全面的變電站系統(tǒng)。自動化程度提高后，新變電所具有無人運行性能，因此也優(yōu)化了整個系統(tǒng)的節(jié)能性能。運行中的綜合變電站需要使用電氣設(shè)備來傳輸信號和調(diào)節(jié)電壓。在變電站的設(shè)計中，電氣部分的設(shè)計具有很強的綜合性。這是因為二次設(shè)計包括了電力傳輸、轉(zhuǎn)換電壓電平、配電電壓等各種性質(zhì)，所以有利于提供更穩(wěn)定的電力。．．從基本內(nèi)容上看，自動化綜合變電站一般會涉及到跳閉、繼電保護、綜合管理等基本功能。近年來，基于微機控制的通信技術(shù)有了很大的發(fā)展。這種情況也客觀地突出了電氣二次設(shè)計的價值和意義。

2 電氣二次設(shè)計的要點

2.1 智能設(shè)備的選擇

在綜合自動化變電站的電氣二次設(shè)計中，智能設(shè)備的選擇十分重要，其直接決定了電氣二次系統(tǒng)的性能，電氣二次智能設(shè)備主要有電子式的互感器裝置、二次設(shè)備以及智能開關(guān)等。在智能開關(guān)的選擇中，可選擇智能開關(guān)，也可在傳統(tǒng)的開關(guān)連接基礎(chǔ)上使用智能終端的開關(guān)，智能開關(guān)具有在線檢測的功能與智能控制的功能等，其還可以對變電站提供全面數(shù)字化的接口，具有十分強的智能性，但是對其維護和投入的成本開支則是比較大的。在傳統(tǒng)開關(guān)連接基礎(chǔ)上使用智能終端的開關(guān)，也就是把智能的終端和其進行連接，來提供數(shù)字化的接口，其維護和投入成本開支是比較低的，但缺少在線的監(jiān)測功能，智能化的水平有限。在電子式的互感器選擇中，可使用有源或者無源類型的裝置，其中有源互感器是一種具備低功率的線圈類型電磁式的互感器類型，通過將電源和電子電路進行匹配，進而借助激光來對電源的穩(wěn)定性問題進行有效解決。

2.2 操作系統(tǒng)的電源設(shè)計

綜合自動化變電站操作系統(tǒng)的電源主要是進行二次系統(tǒng)內(nèi)各類設(shè)備的電能提供，例如，控制、監(jiān)測等設(shè)備。在綜合自動化變電站內(nèi)一般采取直流電源的供電方式，目前一般使用蓄電池、硅整流的電容以及復(fù)試整流等直流電源類型。在進行操作系統(tǒng)電源的設(shè)計中，一定要注意其電源供電具有良好的穩(wěn)定性以及持續(xù)性，且還要具備足夠的容量，保證變電站出線故障時亦能夠為設(shè)備正常的運轉(zhuǎn)提供電能。另外其還要具備不錯的年限使用性能。蓄電池是綜合自動化變電站電氣二次系統(tǒng)中使用最為廣泛的直流電源類型，其主要是把化學(xué)能向電能進行轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)電能供應(yīng)，其具有很強的電能供應(yīng)獨立性，和其電力系統(tǒng)正常運行是相互隔離的，只有系統(tǒng)出線故障時，才進行穩(wěn)定電能的供應(yīng)，其具有不錯的供電效果，但需要進行定期的充電。

2.3 智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

在綜合自動化變電站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，其一般可以分成過程層、架空層以及網(wǎng)絡(luò)層等三層次，在這三層次中都需要進行網(wǎng)絡(luò)方案獨立設(shè)計。在進行智能化電源網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)建設(shè)中，就可以把變電站中各子電源具有的監(jiān)控系統(tǒng)進行有效的整合，構(gòu)建一個一體化監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)體系，來實現(xiàn)電氣二次的設(shè)備監(jiān)視，這種集中式一體化的電源監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)體系，是一種通過總線進行連接的形式，來把各電氣設(shè)備的電源智能監(jiān)控相關(guān)模塊和監(jiān)控的設(shè)備直接連接，其能夠有效節(jié)約設(shè)備的成本，卻對其監(jiān)控設(shè)備處理能力具有很高的要求。另外，還能夠借助分布式設(shè)計的理念，于總線基礎(chǔ)上來對電源監(jiān)控的模塊都進行一定監(jiān)控設(shè)備的設(shè)計，進而借助智能化的網(wǎng)絡(luò)端口來對監(jiān)控設(shè)備實現(xiàn)有效的控制，從而完成一體化的監(jiān)控效果，此設(shè)計方案能夠有效對監(jiān)控設(shè)備負(fù)荷以及系統(tǒng)處理的負(fù)荷實現(xiàn)降低，但其則需要大量電氣二次的設(shè)備，這也就一定程度的造成電氣二次相關(guān)設(shè)備的投資以及維護成本增加。

2.4 組屏方案和端子排圖設(shè)計

綜合自動化變電站組屏的方案和常規(guī)變電站組屏的方案具有不同性，智能化變電站組屏的方案功能更加齊全，且還具有簡單易懂的特點，其將具有不一樣等級電壓的一體化電氣裝置進行分別的組屏，并把單獨組屏進行有效合并，將變電站層遠(yuǎn)程控制的主機，以及監(jiān)控主機和工程師站的設(shè)備都放于主控室，對于非IEC61850的智能設(shè)備則要進行單獨的組屏，并設(shè)置相應(yīng)通信的管理機，實現(xiàn)非IEC61850智能設(shè)備轉(zhuǎn)換后進行對時統(tǒng)一管理。在端子排圖的設(shè)計中，智能化變電站是把一次與二次間端子排列的設(shè)計進行了取消，并對多余控制的回路進行了優(yōu)化，實現(xiàn)對二次設(shè)計的簡化，有效降低故障事故的發(fā)生，對電氣系統(tǒng)運行的安全可靠性進行了提高。

3 結(jié)語

總之，從基本設(shè)計內(nèi)容的角度看，需要采用具體的技術(shù)措施來完成自動化變電站的電氣設(shè)計，其核心是繼電保護、防錯鎖等相關(guān)性能。到目前為止，大多數(shù)設(shè)計人員已經(jīng)意識到電氣二次設(shè)計在整個變電站結(jié)構(gòu)中占有關(guān)鍵的地位，在這個前提下，他們也嘗試著對設(shè)計模型進行創(chuàng)新。今后，電氣二次設(shè)計需要不斷探索。對于各類變電站，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)倪\行方式和技術(shù)措施。在此前提下，應(yīng)提高整個變電站的自動化和綜合性能。