變配電站綜合自動化系統的電氣設計

吳敵

摘要：我國經濟建設的進步帶動著計算機技術以及自動化控制系統的發展，電網正在朝著智能化、自動化方向邁進，變配電站綜合自動化系統有著非常多的優勢。但是在實際應用中還存在諸多不足，鑒于此本文對變配電站綜合自動化電氣設計進行深入分析，為相關工作人員提供參考資料。

關鍵詞：自動化;電氣設計;變配電站

1變配電站綜合自動化系統介紹

隨著信息技術以及計算機技術應用的普及，給各個領域都帶來了非常大的變化，在這種趨勢下，變配電站的管理也引入了計算機系統，并且隨著計算機技術的進步而不斷的發生著變化，使得變配電站的運行和管理更加快捷、準確，大大的提高了電力行業的服務水平。變配電站的自動化系統結合了相當多的先進技術，包括計算機技術、信息技術以及電子技術等，這些技術的加入使得變配電站的功能更加完善，同時還具備了監測和控制的作用，甚至能夠進行自我的調節，保障系統的穩定運行？。

2 變配電站電氣設計

2.1 線路變壓器組接線方式

線路變壓器組接線方式是指將變配電站中的線路與變壓器直接相連，是一種最為簡單的接線方式。變配電站的接線方式主要是雙電源形式，在其中一路線路與其他電網變配電站相互連接。線路變壓器組接線方式所需的高壓設備比較少，使用中占據的面積較小，投資成本相對較少，而且簡化了繼電的保護程序，從而使操作更為方便，有利于變壓站的后期擴建。雖然線路變壓器組接線方式具有較多優點，但是也存在比較多的弊病，比如當高壓的設備電源如果中斷以后，那么另一臺主變壓器就需要停止工作，主要適用于正常二運一備的城區中心變電所的設計。

2.2 單母線分段接線方式

現在電網系統對供電安全可靠性要求較高，電網網架多采用雙回鏈接接線，變配電站均有多回線路出線，因此單母線分段接線方式在電網建設中應用較為廣泛。單母線分段接線方式一般采用兩段母線，兩臺主變壓器高壓側分別接入一段母線，若有三臺主變壓器，其中主變壓器高壓側采用雙臂進線，同一電源點的雙回路線路分別接入一段母線，設置母線分段斷路器間隔，每段母線配套建設一套母線設備。這種接線方式優點是能夠減少線路故障、母線及主變壓器等設備故障時對變配電站供電的影響，使得變配電站的供電方式更為靈活，更能保證電網的安全可靠性，更能夠較大程度減少變配電站及線路的日常檢修維護等對用戶供電及電網系統的影響。

3 變配電站綜合自動化系統的問題

3.1設計開展之前未明確電源位置

配電站的位置選擇要根據企業具體的實際情況，進行綜合設計，要依據適用和安全的原則。由于配電站對易燃和易爆的物品比較敏感，必須遠離這些敏感物品。但現實設計中，許多設計工作者沒有進行過實地考察、沒有明確電源的位置就進行配電線路的設計，這給配電線路的施工帶來了困難，使施工人員在開關房、電房類型以及數量等施工設置環節存在問題，影響配電線路的施工進度，給公司造成時間和人力財力的損失浪費。

3.2 設備布置不當

高壓配電網包含許多的設備，每一個設備的布置都有內在的規律，它們相互影響、共同形成一個網絡。如果設備布置不當，就會對整個配電系統的運行造成影響，如中柜的排列順序不合理，或設計的平面圖上對于雙排面對面置配電屏之間存在的母線橋沒有標識等，使得施工的時候出現困難，降低施工質量。

4 變配電站電氣設計中綜合自動化的應用措施分析

4.1實現變壓器運行分列性

以電壓等級變配電站為例：采用母線分段運行體制，使母線線路短路電流只經過一臺變壓設備，從而減少母線短路電流。但是，在使用該種方案時，都會出現一些問題，即在變配電站運行過程中，若某臺設備出現故障，在分段器設備正式工作前，母線線路就處在停止供電的狀態。但是，可以引入自投裝置解決這一問題。

4.2 設置電抗器裝置

在設計變配電站電氣時，可以通過設置電抗器裝置，達到降低短路電流參數的作用，使變配電流控制在合理的范圍內。但是，采用該種方案也有其不足之處，會增加變配電站配電樓的建筑面積，不利于經濟效益的有效提升。

4.2.1 安裝串聯電抗器

可以在變壓器低壓回路中安裝串聯電抗器，以此控制短路電流。串聯電流可以有效控制短路電流，使變配電站能夠正常工作。但使用該種方式也有一些不足，在設置該電抗器時，必須要擴大配電樓的控制，從而增加變配電站的成本投入，設設備程序也更為復雜。

4.2.2 選擇具備高阻抗性質的變壓器設備

可以選擇設置高阻抗性質的變壓器設備，提高整個系統短路線路電流水平，以免周圍通信線路對去造成影響，但是，該種設備費用高，在初期階段資金不足是需要解決的重點問題。所以，在后續的實踐研究過程中，還必須要加大對這內設備的技術開發和研究力度，不斷地減少設備投入費用，從而提高綜合自動化的應用效率。

4.2.3 設置出現電抗器裝置

若出現短路電流很大的問題，則上述方式都無法滿足電力要求。這時，就可以設置出現電抗器裝置，來控制短路電流。值得注意的是，在采用該種綜合自動化時，配電樓設置非常關鍵，一般為兩層層高，且在該種方案下，需要投入的成本大。所以，變配電站電氣設計時，必須要根據實際情況，進行靈活的設計和選擇。

4.3加裝綜合自動化電氣設計

加裝綜合自動化電氣設計能夠控制短路電流，其主要是串聯電抗限流器，優化和改進電力電子技術，在系統順利運行時，將電阻值設置為0;在系統出現斷路問題時，立即輸入指定電抗值來限流。采用該種方式可以有效解決短路電流問題，并且不會影響母線電壓。目前，一些新型的綜合自動化電氣設計已成為了人們研究的重點，如液態金屬限流器、PTC限流器等等，雖然，還未在工程實際中得到應用，但是，關于這些故障限流器的理論研究已取得了一定的進展，采用新技術融合的方式是解決這一問題的有效方式。在設備故障限流中，使用最多的方式就是串聯電抗器及高短路阻抗器，前者廣泛運用于高壓、中壓、低壓各種短路電流控制中，后者也是一種非常有效的控制電流設備，但這兩種方式有其不足之處，即增加網損，影響電壓穩定性。

5結語

總之，變電站在整個電力系統的運行中起著非常重要的作用。隨著社會的不斷發展和改革，其功能將在未來的發展過程中更加突出。綜合電動化系統的電氣設計會是變配電站朝著較好的方向發展。因此，配電站應積極采用綜合自動化系統，降低配電站的成本投入。

參考資料：

[1]陳鎮清.變配電站電氣設計方案的探討[J].通訊世界，2017（24）：228-229.

[2]劉芳.變配電站電氣一次設計現狀及改善對策[J].山東工業技術，2017（23）：165.

（作者單位：遼寧力康職業衛生與安全技術咨詢服務有限公司）