探索220kV綜合自動化變電站電氣二次設計要點

張憲榮

摘 要 社會經濟的高速發展，推動了我國電力建設向著更加智能化的方向發展演變，220kV綜合自動化變電站數量及規模得以擴展，有力保障了我國電力網絡的安全穩定。作為電力系統架構中的重要基礎設施，220kV綜合自動化變電站電氣二次設計標準直接關乎變電站功能作用發揮。本文著重探討220kV綜合自動化變電站電氣二次設計的相關要點。

關鍵詞 220kV綜合自動化變電站;電氣二次設計;要點;應用

電力系統中，變電站起到調配及監控輸變電運行的作用，對整個電網的安全性及穩定性表現有著直接影響。在電力技術更新升級的背景下，220kV綜合自動化變電站成為智能電網建設的主流趨勢，由此也增加了變電站電氣二次設計的精度及難度[1]。為此，當前應重視并明確220kV綜合自動化變電站電氣二次設計的要點。

1220kV綜合自動化變電站及電氣二次設計的關聯性

220kV綜合自動化變電站電氣二次設計，是在電氣一次設計的基礎上對變電站功能的升級及改造。變電站電氣一次設計中的諸多功能，如變換電壓等級、電能輸送、電能調節、測量、監視等需要二次設計作為保障及依托。從220kV綜合自動化變電站與電氣二次設計的關聯看，兩者秉持同一個功能目標，在內容上主要涉及了繼電保護、直流系統、跳合閘操作、小電流接地、“四遙”、防誤閉鎖等幾個關鍵部分。

220kV綜合自動化變電站作為智能電網架構的主要設備單元，其電氣二次設計狀態檢修已成為電力系統日常管理的一個重要環節。在微機技術及電氣自控技術不斷成熟的背景下，電力系統設備狀態監測實現了范圍上的擴展，進而提高了繼電保護精度。220kV綜合自動化變電站電氣二次設計的跟進，可有效促進電力系統電氣設備元件之間的信息傳遞共享速率，對變電站的運行進行更有效的監視。

2220kV綜合自動化變電站電氣二次設計要點及應用

2.1 220kV綜合自動化變電站電氣二次設計中的繼電保護

220kV綜合自動化變電站要實現安全穩定運行，需要繼電保護功能的有效發揮。在針對220kV綜合自動化變電站進行電氣二次設計時，要把握繼電保護設計的幾個要點：①在變電站監控系統之外設置獨立的保護單元，確保在變電站電力系統軟硬件出現故障時，繼電保護單元功能不受影響。②做好220kV綜合自動化變電站電氣二次設計及一次設計的繼電保護功能銜接。變電站中的接地變、電容器、母線、進出線、變壓器等一次設備分別設置了保護測控裝置，實現對間隔層電壓及電流數據的采集，電氣二次設計中要在此基礎上，采用神經網絡技術等設計內容提高CPU邏輯判斷功能精度表現，實現對間隔層的多重保護。

2.2 220kV綜合自動化變電站電氣二次設計中的接地選線

變電站如采用小電流接地系統及單向接地運行，這種狀況下會增大線路短路概率，主要原因在于沒有進行接地的兩端伴隨有極高的對地電壓，兩端絕緣性能不佳[2]。如一旦出現短路，變電站電力系統設備就有極高的被燒毀的風險。在識別及處理單向接地故障時，往往難度高，操作復雜。因此，220kV綜合自動化變電站電氣設計中應對接地選線提出高要求，提高接地選線的靈活性。一般而言，對220kV綜合自動化變電站選線功能的補償可以通過其他單體二次裝置實現，例如，在接地選線設備裝置中設置帶有測控功能的模塊，可以使接地選線更好地匹配220kV綜合自動化變電站電氣二次設計要求。

2.3 220kV綜合自動化變電站電氣二次設計中的直流系統

220kV綜合自動化變電站實現了控制上的自動化，這一過程需要耗費大量的能源，以實現對電氣設備運行信息的采集、控制及反饋。直流系統作為變電站自動化控制系統中實現保護、測控及通訊的主要能源供應單元，是綜合自動化變電站穩定運行的重要保障。變電站如出現故障，直流系統利用蓄電池，可額外為變電站增加用電時間。電氣二次設計中針對直流系統，一是對其開機方式采用智能微機控制，二是采用雙組蓄電池的形式，在母線間設置開關，三是以聯鎖方式設計母線及進線開關，確保變電站充電設備及蓄電池保持并列運行狀態。

2.4 220kV綜合自動化變電站電氣二次設計中的電壓無功補償

220kV綜合自動化變電站電壓無功補償中涉及的電壓、潮流及無功負荷等數值指標為變電站電容器組投退及變壓器抽頭設置變化提供參數依據。在對220kV綜合自動化變電站進行電氣二次設計時，主要把握定值傳送及后臺監控兩個關鍵點[3]。在定值傳送上，查看保護整定值時，可以通過后臺監控機及調度端來實現，同步可采取修改及打印等操作，由此變電站繼電保護工作強度能夠得到有效降低。220kV綜合自動化變電站采用高性能監控主機可取代中央控制屏，同時兼具五防，操作票等基本功能。如變電站處于無人值班狀態，經由上級調度中心主機進行人機互動;如變電站有人值班，在人機互動下，值班人員通過運維站監控電腦，可對變電站設備進行遠程操控。為確保電氣二次設計所需電源不中斷，主要采用直交流結合的方式形成逆變電源供電方式。

2.5 220kV綜合自動化變電站電氣二次設計中的防誤閉鎖

變電站二次設計中的防誤閉鎖有電氣及微機防誤閉鎖兩種方式。220kV綜合自動化變電站電氣二次設計中的防誤閉鎖主要采用微機防誤閉鎖這一形式，在進行順控操作時應具備兩套防誤主機雙校核機制，實現雙機冗余，以減少防誤主機故障帶來的影響。在應用中針對隔離開關、斷路器及接地刀閘編寫相應的操作規則，配置操作票專家系統，在計算機五防閉鎖規則庫中補充變電站二次閉鎖回路，避免電氣防誤閉鎖使用中可能出現的防誤不響應等問題。

3結束語

220kV綜合自動化變電站作為電力網絡輸變電系統的重要設施，對網絡的供電質量起到直接影響作用。在220kV綜合自動化變電站電氣二次設計時，要把握電氣二次設計在繼電保護、接地選線、直流系統、電壓無功補償、防誤閉鎖等環節的要點，不斷提高220kV綜合自動化變電站電氣二次設計質量水平。

參考文獻

[1] 任仰輝.對 220kV 綜合自動化變電站電氣二次設計的探討核心要點構架[J].建筑工程技術與設計，2019（21）：3534.

[2] 李娟霞.220kV綜合自動化變電站電氣二次設計需求[J].電力系統裝備，2018（12）：62-63.

[3] 陸建梁.220kV 變電站電氣設備的電氣試驗安全管理措施[J].建筑工程技術與設計，2019（19）：4039.