探究變電二次設計過程中要注意的細節

龐海燕

摘 要：隨著我國科學水平的不斷提高，綜合自動化電力控制、微機繼電保護裝置等新型技術為變電二次設計、變電站的運行及保護都帶來了便利。在變電站的后臺管理系統中，二次系統的主要作用是能夠實現對一次設備的保護。文章重點介紹了變電站二次設計過程中的要點，闡述了在設計中不可忽視的一些細節問題。

關鍵詞：變電二次設計；變電站；二次電纜

1 變電二次設計的要點

1.1 電流互感器二負荷選擇

電流互感器二次負荷額定值需根據互感器額定二次電流值和實際負荷需要選擇。實際負荷計算時需要考慮所連接二次設備的阻抗，二次電纜阻抗及接觸電阻，一般工程驗算可忽略負荷阻抗之間的相位差。

測量用電流互感器的二次負荷值不應超出表1規定的范圍。

表1 測量用電流互感器二次負荷范圍

1.2 繼電保護和安全自動裝置配置方案

繼電保護和安全自動裝置是保障電力系統安全、穩定運行不可或缺的重要設備，需要根據電力網結構、變電站主接線形式、運行方式統籌考慮，合理安排。既要滿足電力網結構和變電站主接線的要求，又要考慮運行方式的靈活性。在全站保護CT配置過程中需要盡量擴大保護范圍，相鄰保護之間存在一定的重疊區，消除或盡量減小保護死區。

1.3 直流系統參數選擇

直流系統標稱電壓：專供控制負荷的直流系統宜選用110V，專供動力負荷的直流系統宜選用220V，控制負荷和動力負荷合并供電的直流系統采用220V或110V。

蓄電池組型式：蓄電池有防酸式鉛酸蓄電池，閥控式密封鉛酸蓄電池，鎳鎘蓄電池三種形式，目前變電站直流系統一般選用閥控式密封鉛酸蓄電池組。閥控式密封鉛酸蓄電池又分為貧液式和膠體式，一般選用貧液式。

每組蓄電池組的電池數量：鉛酸蓄電池組，應根據蓄電池廠家推薦的單體電池正常浮充電電壓值（無產品資料時可宜取2.23V～2.27V）和1.05倍直流系統標稱電壓來選擇。

高頻開關充電模塊數量：雙蓄雙充直流系統，每組充電模塊數量可按下式計算。

n=n1+n2

n2=1（當n1？埕6時）

n2=2（當n1？埕7時）

式中：I10鉛酸蓄電池10h放電率電流，數值C10/10，A；C10為10h率放電額定容量。Ijc經常負荷電流，A；Ime單個模塊額定電流，A；n高頻開關電源模塊選擇的數量

1.4 母線電壓切換

220kV及以上電壓等級的變電站在設計過程中經常采用雙母線接線，各間隔通過母線側刀閘來選擇所需要連接的母線，保護裝置通過刀閘輔助接點來完成二次電壓切換，確定每個間隔的保護裝置所需要的二次母線電壓。設備運行過程中，一旦隔離倒閘一側的輔助接點發生了故障，很可能造成保護失壓，進而引發發生一系列誤操作，給變電運行帶來非常嚴重的后果。將切換繼電器改成雙位置繼電器，能夠有效避免上述危害。同時采用雙位置繼電器接點發出切換繼電器同時動作信號，如遇刀閘位置異常或雙位置繼電器本身故障引起了接點粘死，導致兩組電壓非正常并列的情況，以上信號會保持直至故障排除。

2 變電二次設計過程中需要注意的細節

變電站的二次設計過程中，細節問題常常被忽略。然而，某些細節一旦忽視極有可能給設備造成嚴重損壞甚至引發安全事故，這些問題可能在調試過程中未被發現，或者在運行很長時間內不會出現設備異常，但是一旦發生，在事故過程中將會產生很大的破壞作用。因此設計人員必須重視設計細節，不斷積累經驗，避免造成設備運行過程中的嚴重后果。

2.1 抗干擾措施

CT的二次回路接地：由幾組CT二次組合的電流回路，例如3/2斷路器接線的保護/測量電流回路，應在第一級合電流保護/測量裝置處一點接地；其余獨立的、與其它CT二次回路沒有電的聯系的CT二次回路，在就地端子箱（匯控屏）處一點接地。

經繼電器及通信室零相小母線（N600）連通的幾組電壓互感器二次回路，只應在繼電器及通信室將N600一點接地，各電壓互感器二次中性點在開關場地接地點應斷開；為保證接地可靠，各電壓互感器地中性線不得接有可能斷開的斷路器或接觸器等。

2.2 防止二次寄生回路

為防止出現二次寄生回路，雙重化配置的兩套保護的電流回路、電壓回路、直流電源和跳閘回路需相互獨立。兩套保護電流應分別取自電流互感器的不同繞組，電壓應分別取自電壓互感器的不同繞組，保護應分別動作于斷路器的一組跳閘線圈。每套完整、獨立的保護裝置應能處理可能發生的所有類型的故障。兩套保護之間不應有任何電氣聯系，充分考慮到運行和檢修時的安全性，當一套保護退出時不應影響另一套保護的運行。

2.3 直流回路極差配合

變電站內直流空氣開關（直流熔斷器）不正確動作（熔斷）會擴大事故范圍，為防止此類事故發生，設計過程中必須考慮直流空氣開關（直流熔斷器）的極差配合問題。直流回路中的上下級設備一般由不同廠家提供，而上下級直流空氣開關（直流熔斷器）之間的極差配合就只能由二次設計人員來統籌考慮。

2.4 電流互感器極性

變電站內電流互感器一般采用同名端P1朝母線側配置方式，這種情況下，主變差動保護各側電流互感器二次回路均采用同名端S1出線，便能保證差動保護的差流計算條件。但實際設計過程中電流互感器同名端P1的朝向可能會有所不同，這時就需要調整電流互感器二次回路接線來滿足差動保護差流計算條件，設計時要特別注意。

2.5 二次電纜走向設計

二次電纜是變電二次設計中的重要物資，而二次電纜的物資申報一般都在施工圖設計完成后，此時距離變電站投產一般僅剩3-6個月的時間，所以二次電纜的申報、采購和敷設進度會直接影響到變電站能否按時投產。而二次設計過程中一般不會提供有關二次電纜走向的設計圖紙，這就會造成施工時電纜敷設走向與設計統計時電纜走向不一致，可能會出現電纜長度不夠或多余的情況。剩余過多電纜會造成資源浪費，電纜缺少又會影響施工及投產進度，故二次設計時應提供電纜走向圖，并盡量優化電纜走向，減少二次電纜數量，既要保證施工需要又要減少資源浪費。

3 結束語

各種新型技術的運用，給變電二次系統的運轉、保護帶來巨大收益的同時，還應重視變電二次設計過程中的細節問題。在保證設備質量安全的同時做好維護工作，設計時要充分考慮變電二次系統的安全穩定、運行持久，防止日后整個電力系統的運行出現故障或電力設備遭到損壞。因此，變電二次設計不僅僅是要抓住重點，更要注重細節問題，使二次系統成為電力系統穩定運行的可靠屏障。

參考文獻

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