變電站電氣二次系統設計分析

吉林創源人力資源有限公司松原分公司 李 菁

松原電力勘測設計有限公司 李興淳

變電站電氣二次系統設計分析

吉林創源人力資源有限公司松原分公司 李 菁

松原電力勘測設計有限公司 李興淳

隨著我國人民生活質量的提高，各項工程的建設都在不斷的增多，而電作為人們生活中必不可少的一部分，也在國家的不斷支持下建設的越來越好，變電站的數量逐年增多，變電站的主要功能就是將用戶和發電廠聯系在一起，是電流、電壓分配和電流匯集的重要場所。所以說，變電站的運行穩定性決定著我國的電力系統是否可以正常運行。而為了確保變電站的運行穩定性，就一定要加強對變電站電氣二次系統的設計。本文主要對變電站電氣二次系統的概述進行分析，指出了變電站電氣二次系統的重要性，闡述了變電站電氣二次系統設計和變電站電氣二次系統自動化設計進行了分析，僅供參考。

變電站；電氣二次系統；作用；設計

1 引言

隨著人們生活水平的提高，日常生活中應用的電器種類在不斷增多，用電量也在直線上漲，促使我國的電網結構也變得越來越復雜。其中，變電站電氣二次系統主要是對整個變電站運行安全和可靠性提供保障。而隨著科技的不斷發展，在未來，普遍應用無人值守變電站也是非常有可能的。

2 變電站電氣二次系統概述

在變電站的設計中，電氣二次系統的設計是其中一項非常重要的環節，而且對變電站的電氣二次系統設計非常復雜，包含的內容也非常多，比如說電氣控制、電氣調節、繼電保護、安全保護等等。變電站的電氣二次系統設計涵蓋了變電站的各個方面，對電氣二次系統設計的科學、合理、安全和可靠是保證變電站正常運行的基本條件，所以說，對變電站電氣二次系統的設計一定要加強重視，爭取創造更加安全和穩定的電力系統。

2.1 繼電保護和安全自動裝置

繼電保護和安全自動裝置是變電站電氣二次系統設計中的關鍵部分，而繼電保護和安全自動裝置可以在變電站運行出現故障時發出警報，或者是跳閘來對變電站的運行進行保護。

2.2 控制回路

變電站電氣二次系統設計中的控制回路主要是對變電站的設備進行控制，在變電站的運行過程中，控制回路就是說在繼電保護發出指令之后，控制回路對此指令進行執行，從而實現對變電站設備的控制。

2.3 信號回路

信號回路的主要功能是在變電站進行維護時為運維人員提供依據，有效實現對變電站運行和維護的狀態信息的采集，信號控制在變電站電氣二次系統的設計中意義重大，也起著非常關鍵的作用。

2.4 其他回路

在變電站的電氣二次系統設計中除了控制回路、信號回路和調節回路之外還有其他回路，比如說：絕緣檢測回路、系統同期回路、操作電源回路等，這些都是電氣二次系統設計中的輔助回路，在變電站運行的過程中也起著非常重要的作用，對變電站運行意義重大。

3 變電站電氣二次系統重要作用

在我國市場經濟的不斷發展下，我國的各項設施都在加速建設，而電力系統也在不斷的向超高壓、遠距離和智能化方向發展，同時也增大了對電網運行的經濟性、安全性和可靠性要求。在變電站的建設中，電氣二次系統發揮著至關重要的作用，加強對電氣二次系統的設計可以有效的提高變電站的運行效率和安全穩定。變電站的電氣二次系統是電氣二次設備運行的前提，電氣二次系統的良好運行也可以適當增加電氣二次設備的使用壽命，減少維修。隨著近些年我國科技的發展，很多的變電站都實現了無人值守，設備和操作更加的現代化和便捷，同時還能夠有效控制電氣設備的運行安全。由于當前人們的用電量越來越多，發生安全事故的概率也在相應上漲，為了確保變電站設備的良好運行，對電氣二次系統加強設計也是有效控制設備安全的方式之一，所以說，提高變電站電氣二次系統的設計對提高變電站的運行和維護都有良好的作用，也在一定程度上保障了電力系統的運行。

4 變電站電氣二次系統設計分析

4.1 變電站主接線的相關設計

在變電站的建設過程中，電氣設備的數量是非常龐大的，而主接線在這些電氣設備起到了關鍵的作用，同時，主接線設計也是變電站電氣二次設計的基礎設計部分。主接線主要是將變電站的一次設備和二次設備連接起來，主要的作用是匯集、分配和傳輸電流。在變電站電氣二次系統中主接線也可以叫做主電路，主電路的接線形式會對變電站電氣設備的運行起到直接的影響，甚至對電氣設備的繼電保護和控制模式都有一定的影響。因此，選擇科學合理的變電站主接線方法可以有效提高變電站電氣二次系統的運行經濟性和安全性。除此之外，在對變電站電氣設備進行主接線設計時，要根據不同的設計方式選擇主接線的型號，通過計算確保主接線的準確性。

4.2 監控系統、應急系統、智能控制系統的設計

變電站電氣二次系統中的監控系統主要是對電氣設備的運行情況進行監督，監控設備是根據需要監控的設備的功能不同而設置不同分布結構的監控設備，一般情況下，監控設備采用的是雙擊配置，能夠有效對電氣設備中的開關等進行控制，在變電站設備運行中出現事故，監控系統也會技術的將情況進行反應和傳輸到主控室內，確保電氣設備的有效運行。變電站的應急系統主要是對變電站運行中發生的緊急情況進行控制，比如說：火災、自然災害等，如果發生緊急情況，應急系統會發出警報，并且針對不同的情況對變電站電氣設備進行保護，對突發事件進行防范，提高變電站運行維護的可靠性。智能控制系統是變電站實習自動化控制和高效運行的基本保障系統，通過變電站電氣二次系統的智能控制系統的設計，可以實現對變電站內緊急情況的發生進行智能分析，根據不同的情況作出最科學合理的判斷和措施，減少事故出現的時間，縮小維護成本，目前更加智能的神經智能系統和專家系統正在進行研發階段，能夠更快速和更科學的對變電站電氣二次設備進行智能控制，為電力系統發展創造更大的價值。

4.3 直流系統的設計

直流系統在變電站的電氣自動化控制中起到了能源的作用，直流系統可以對變電站中的電氣系統運行數據等進行相應采集和傳輸控制等，在我國目前的變電站電氣二次系統設計中，直流系統可以幫助電氣自動化控制系統實現對電路、照明以及通信的信號接收和控制，從而實現變電站電氣二次設備的穩定運行。在變電站運中，還要進行用電的余量儲存，一旦在變電站運行過程中出現運行中斷的情況，儲存的余量就可以發揮作用，確保變電站仍有兩個小時的安全運行時間，為維修和設備保護提供時間。一般情況下，對直流系統的設計還可以實現智能控制的方式，通過微機來對電氣設備的開關和閉合進行控制，直流電源大多采用的是雙足蓄電池。

4.4 繼電保護的設計

變電站電氣二次系統的繼電保護主要是形成對變電站線路和變壓器的保護，在進行具體的設計時，要根據線路和變壓器的型號不同選擇不同的繼電保護方式。比如說，如果變電站采用的是220kv的線路，可以選擇全線速動保護的方式，同時，確保每一套保護系統都具備完善的后備保護系統，提升運行可靠性；而如果變電站采用的是110kv的線路，就可以采用光纖差動保護；對于35kV和10kV線路的繼電保護過程中，一定要設置過流保護和失壓保護，確保變電站運行的安全。另外，不同的變壓器繼電保護的方式也要適當的進行調整，充分實現變電站可靠運行。

5 變電站電氣二次系統的自動化設計

5.1 電氣信息采集

一般情況下，變電站的電氣二次系統都要有一套電氣信息采集裝置，通過與監控系統的結合，實現對變電站內部電氣設備的監控，從而達到對電氣信息的采集，并且對變電站內的電氣信息數據進行處理，同時根據規定的密度對電氣數據進行儲存，最后實現對主站的信息傳遞。

5.2 自備投系統

變電站電氣二次系統的自動化設計中的自備投系統可以分為兩種形式：第一是雙進線單母線方式，這種供電方式是采用其中一條母線作為正常工作的線路，而另外一條則作為備用，在正常的線路出現問題之后采用備用線，通常可以稱之為明備用線方式。第二種是母聯分段的方式，采用這種方式主要是在分段開關斷開時，利用工作電源進行供電，如果在運行過程中，其中的一個供電電源發生了損壞，需要維修時，另一個供電電源則會自動開啟，繼續為電氣二次系統供電，這種方式往往被稱為暗備用方式。在變電站電氣二次系統的自動化運行中，不同的自備投系統對變電站的控制方式也是不同的，在進行設計時，也要考慮變電站自身的情況，選擇合適的方式，確保變電站的安全、穩定運行。

5.3 消防應急系統

變電器電氣二次系統的情況比較特殊，易受到外界因素的干擾，所以在變電站內部設置消防系統是非常必要的。因此，在對變電站進行建設時，一定要嚴格的參照電氣二次系統自動化設計的要求和相關規范進行變電站內的消防應急系統設置，同時要確保消防應急系統的實用性，并且保持消防應急系統的完整性。如果變電站內發生火災，變電站內部的監控系統會將火災情況發送到控制室內，并且發出警報，還可以實現對變電站內部電氣設備的自動保護，減少不必要的損失，同時增強變電站的自動化運行。

6 結束語

綜上所述，變電站電氣二次系統的設計對于變電站而言起著非常重要的作用，因此，在對變電站電氣二次系統設計時，一定要采取科學合理的設計方式，而且設計人員要具備較強的綜合素質和高超的設計能力，同時在設計時也要將對變電站電氣二次系統設計產生影響的因素考慮周全，提高變電站運行的安全和可靠性，為我國的電力發展奠定堅實的基礎。

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