110kV綜合自動化變電站電氣二次設計研究

李偉

（榆林電力設計院 陜西榆林 719000）

110kV綜合自動化變電站電氣二次設計研究

李偉

（榆林電力設計院 陜西榆林 719000）

當今，變電站綜合自動化技術發展迅速，愈發成熟，這對變電站電氣二次設計提出了更高的要求?，F階段，一些設計人員在電氣二次設計中仍存在不足，使得電氣二次設計存在隱患。筆者將參照以往的工作經驗，以110kV綜合自動化變電站為研究對象，著重研究電氣二次設計問題。

110kV變電站；電氣二次設計；研究

隨著經濟的提升增長，在大力發展電力企業這一背景下，電力系統實現了空前規模的發展，并取得巨大成就，電網規模不斷擴大，與此同時，電網結構愈發復雜。人們將綜合自動化系統引入到變電站管理活動中，除增加了變電站運行有效性、可行性外，也將無人值班變成了現實。目前、雖然智能化變電站嶄露頭角，但作為安全、穩定、可靠、大范圍使用的綜合自動化系統變電站，以其特有的優點，仍然具備設計、研究的強大生命力和必要性。

1 綜合自動化變電站主要特性

綜合自動化變電站，指把現代網絡技術引入到變電站內部的二次設備，有機整合變電站的基本功能，達到信息資源共同分享，可監測變電站的實際運行狀態，并可統一協調。它將防護、監控與通信等實施整合處理，依據特定功能劃分來組合、裝設結構，面向電力系統內部設備實際運轉采取智能化管理，面向變電站數據文件實施集中管理，嚴格管控設備投資，有效縮減電力系統的實際占地面積。另外，它還具有較強的抗干擾性，穩定性優良，大大促進了變電站的日常調試、基本運行、保養維護等工作。因變電站涉及的設備將朝著自動化方向發展，所以，對操作人員自身的專業性提出嚴格要求，同時，還可完整記錄各種異常問題，促進運行維護，最終保障變電站的穩步運轉。

2 綜合自動化系統二次電氣設計基本要求及設計完善

2.1 繼電保護

變電站實際運行若缺乏繼電保護，則變電站不能正常運行。由此可知，在常規運行環節，應面向保護單元配備監控系統，保證監控系統具有一定獨立性。換而言之，若自動化系統內部軟、硬件出現問題，無法穩步運行，此時，繼電保護對應單元可穩步運行。目前，電力系統包含不同類型的自動化系統，將其和變電站內部以此設備進行比對發現，均包含保護測控裝置。且保護測控裝置可檢驗變電站自身間隔層的實際電壓與電流，利用內部CPU實現保護。對于電氣二次設計，應系統考量保護單元，并面向電氣一次設備以及二次設計活動的某一功能實施科學配置，最終科學挑選保護裝置、合理挑選容量。

2.2 四遙

常規條件下，在變電站中，四遙為基礎功能，其余功能均建立在四遙之上。經由網絡技術的作用，四遙數據完成了共享。這使得自動化系統除可收集、處理數據信息外，還可傳送上述信息，為后臺監控與調度部門提供參考。

電氣二次設計應思量四遙功能內部可改善電站運行情況、優化檢修工作的部分，明確數據信息加工處理環節具體需要四遙功能進行輔助，清楚二次設計何種測控裝置可連接到二次電纜中。

2.3 防誤閉鎖

防誤閉鎖應圍繞錯誤操作設備采取防誤閉鎖舉措，進而全面管控高壓設備。防誤閉鎖一般包含電氣防誤與危機防誤閉鎖這兩種形式。其中前者是面向變電站現場內部的電氣實施聯鎖，通過電氣設備達成閉鎖，然而防誤閉鎖實現應配備較多的二次電纜，同時，變電站接線十分復雜，制約了變電站的日常運行維護，然而變電站內部輔助接點的實際可靠性非常不良，且二次接線關乎著防誤閉鎖，無法調整。對微機而言，其防誤閉鎖功能是借助微機軟件面向隔離開關等對應的防誤閉鎖需堅守的原則來編寫。但在變電站運轉時期，能夠針對變電站內部二次閉鎖回路實施改造，對其進行轉換，使其成為無防閉鎖，對此朝數字化方向進行改進，達到高水平防誤閉鎖，由此可知，變電站自身的防誤閉鎖具有現代化、功能齊全、操作便捷的特性?？萍嫉倪M步，為變電站自動化創造了有利條件，一些研究廠家也將防誤閉鎖引入到了后臺監控中，在微機使用環節，無需專門配備防誤閉鎖，不僅能夠從隔離開關等得到與防誤閉鎖功能相關的信息，還能從通訊網得到有用信息。

在二次設計環節，若引入防誤閉鎖功能，則無需把連接于電氣之上的電纜劃列到考慮范疇，然而，若變電站仍舊采取電氣防誤閉鎖，則二次設計應思量電氣電纜接入問題。

2.4 跳合閘操作

綜合自動化系統可面向變電站內部的斷路器和接地刀閘等實施具體操作，同時開展遠距離操作，并借助二次回路，完成變電站操作。

電氣二次設計主要圍繞操作機構實施規范設計，以此實現自動化系統的穩步運行，完成跳合閘內部弱點信號與線圈自身強電回路之間的轉換。另外，在電氣二次設計環節，應面向110kV斷路器實施獨立操作，保證斷路器操作箱具有獨立性。常規條件下，110kV斷路器內部的保護裝置可實現跳合閘連接。然而，在面向地刀進行的就地操作環節，僅僅圍繞主變地刀實施遠程遙控設計操作。常規條件下，測控裝置可圍繞跳合閘信號實施管控，且依賴隔離開關。

2.5 備自投

目前，在自動化變電站中，變電站自投一般應用下述兩種供電模式：①母聯分段供電。在該種模式中，其重點是當分段開關斷開時，通過工作電源逐步為設備供電。從整個供電作業層面來說，兩個電源可以互相充當備胎；②雙進線為單母線供電。其重點是一號線路主要用于進線作業，而二號線路可充當備用線路。在實踐活動中，常常將第一種模式作為暗備用，將第二種模式作為明備用。在110kV電壓變電站中，在全面考量系統運行特點的同時，應參照電壓與電流等合理選擇備自投裝置對應的設計方案，并堅守下述原則：二次設計基本任務是選擇最優的備自投裝置與理想的備投方式，將設計裝置連接到PT、CT等對應的電纜中。

2.6 后臺監控

從后臺監控層面而言，對比分析110kV綜合自動化變電站和上一代繼電器變電站可知，它們在監控運行中存在較大差異，具體為：撤除中央控制屏裝備，利用監控器來取代。計算機是后臺監控器的核心組成單元，在該裝置中，可支持安裝，同時運行關聯監控軟件，具有規范傳輸與五防等眾多功能，能夠讓變電站運行表現出一體化特性。另外，在有人值班條件，能夠把人機聯系功能引入后臺監控系統中，同時，針對操作人員，借助計算機外置裝備應用，讓運行人員合理調控后臺監控系統。但在無人值班條件，可讓人機聯系功能圍繞后臺機穩步運轉。由此可知，在二次設計過程，無需另做打算，然而，應明確因計算機電源主要為交流模式，其供電可靠性不高，所以，在二次設計環節，配置特定交直流供電，實現供電的規范性和有序性。

3 結語

變電站作為變電系統的基本組成部分，其關乎著電能的傳輸情況，能夠實現電網系統的穩步運轉，借助綜合自動化系統能夠監測變電站的具體運行狀態。變電站的功能齊全、作用巨大，可維持電網系統的有序運轉?，F階段，綜合自動化系統以其特有的特性得到了廣泛應用，這大大促進了電力行業發展，為實現電能的更加規范、穩定運輸，我們應適時加強、完善變電站綜合自動化二次技術。

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TM76

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1004-7344（2016）14-0110-02

2016-5-3

李偉（1980-），男，工程師，本科，主要從事電力系統變電設計工作。