電氣二次設計常見問題分析

畢然

摘 ?要：在一個完整的電力系統當中，一次設備在其中處于基礎地位，隨著我國對用電總量的需求不斷提高，電力系統的線路密集程度越來越高，同時在此階段，設備也在不斷更換，對于電力運行的安全性有了更高程度的要求。二次設備包括了繼電器以及自動裝置和各種電表等，可以完成對一次設備的監測，可以說已經成了整個電力系統運行穩定性的必要保證。所以在這種情況下，就需要做好電氣二次設計。該文針對電氣二次設計當中的相關問題進行了分析。

關鍵詞：電氣二次設計;繼電保護;二次接地;電壓互感器

中圖分類號：TM77 ? ? 文獻標志碼：A

現代的電力工業技術主要由3個方面構成。分別是發電、輸配電設備、繼電保護以及安全閉鎖裝置和自動化系統。在電力工業的不斷發展過程中，發電以及輸配電設備的可靠性不斷提高，繼電保護以及安全防護動作準確率以及速度的提高以及自動化系統工作穩定性，可以說對于現階段的電力工作發展而言，這3種技術不可分割、共同促進。其中繼電保護以及各種安全防護裝置的應用可以有效地提高整個電力系統運行的可靠性，統稱為二次設備。

1 安全防誤設計

電力現在已經成了人們生活和生產過程中應用最為廣泛的能源，同時電力的生產也已經成了我國重要的能源經濟支柱，在這種情況下，需要做好安全防誤工作，保證電力系統的平穩運行。一次設備構成了電力生產的基礎，為了避免設備的故障，就需要安裝防誤裝置，這也是二次設計當中的重要環節。安全防誤裝置的設計當中，首先需要保證結構設計不得過于復雜，以免給后續維護工作的開展帶來困難;所應用的設備需要符合專業操作需要，不得對隔離刀閘等結構的工作構成影響。結合實際應用情況來看，防誤裝置主要包括了以下幾個方面：避免開關設備的誤分、誤合;避免在帶電的情況下與地線相連接;避免與帶電間隔相連;避免在帶有負荷的情況下進行刀閘的操作;避免與接地線開關相連。所以為了滿足于上述要求，達到降低誤操作的目的，則需要安裝閉鎖設備。

在當前的電力安全維護工作當中，應用的技術越來越先進，也越來越復雜，對于工作人員的素質與專業能力要求也在不斷提高。基于現階段電網工作的特點來看，需要首先提高防誤裝置的管理力度，提高管理人員的操作能力，同時建立管理日志，記錄各種故障發生的類型。結合當地電網的運行情況，建立相應的管理制度，定期檢修，落實責任制度，保證防誤設備的工作效率。在設備管理工作當中，做好電動刀閘操作箱的管理工作，避免對誤碰撞。如果在系統結構當中，電動刀閘沒有電氣閉鎖結構，就需要在操作完成后，切斷電源，應用獨立的開關加以控制。除此之外，結合結構類型的不同，隔離開關所應用的電壓等級也有所區別，具體防范措施的確定需要結合實際工況。

2 繼電保護設計

電網運行的安全性與繼電保護之間的關系非常密切，在正常情況下，繼電保護系統需要具備足夠的靈敏性以及可靠性才能起到應有的防護效果。一個完整的繼電保護系統包括了測量元件、邏輯環節以及執行部分。在電網的運行過程中，繼電保護設備可以及時判斷元件的工作狀態，在出現故障的情況下，可以直接將設備之間的連接切斷，避免故障范圍的擴大，同時結合其自身的告警功能，及時通知值班人員來進行處理。近年來，我國所發生的一系列停電事故當中，由于保護誤動或拒動或大范圍保護連鎖動作所造成的比例很高。

在實際應用過程中，如果繼電保護設備無法發揮作用，電力系統運行的安全穩定性就將受到嚴重的威脅，同時其中存在的安全隱患也很容易引起大范圍連鎖性事故，形成大范圍停電，但是該故障也是可以通過一定的技術手段來加以避免的。舉例來說，保護設備當中，已經有一部分具有自我診斷功能，可以及時監測運行情況;在設備的管理工作當中，也可以完善現有的管理制度，提高工作人員的工作能力，在維護工作中提高設備的使用熟練度，在每次檢修工作后都進行記錄和總結。

3 光纖縱差保護

光纖縱差保護屬于差動保護當中的一個類型，但是其應用有一定的特殊性，同時技術要點以及應用范圍都與普通的差動保護有一定的不同。在正常情況下，差動保護的應用是對于兩側的電流差進行比較，并且應用電纜線來形成差流回路，但是如果回路的結構長度過大，也會影響到回路的負荷情況，限制了輸入功的工作效率。光纖縱差保護的原理是可以在電氣信號經過時，直接轉化為數字信號，并且應用光纖來實現兩側之間的通信，對比兩側的電氣量。與一般的電氣保護裝置相比，光纖縱差保護實現的功能更加多樣，同時由于應用了數字信號來完成傳輸，所以有更長的傳輸距離，提高了信息容量，較強的抗干擾性能也成了其主要特點。

光纖縱差保護結構可以很好地應用地線當中的OPGW電網專用資源，以此為基礎，發揮較好的保護作用。對于具體的二次設計工作來說，需要注意的問題如下：SDH光纖通道可以通過自愈環的切換需要一定的時間來完成操作，在正常情況下，其時長為50 ms，但是如果光纜出現斷裂，則會形成50 ms死區，這也會形成相應的安全隱患。為了保證光纖縱差保護可以發揮出應有的作用，可以在二次設計過程中，應用2套縱聯保護結構，形成2個相互獨立的通道來完成數據內容的傳輸。

4 二次接地與抗干擾

關于二次系統的接地方式，主要可分為以下3種：①工作接地，主要是為維護系統正常運行而設置的。如在110 kV或以上電力系統中采用中性點接地的運行方式，以降低電力設備的絕緣水平;②防雷接地，主要是為了防止雷電帶來的危害，而安裝避雷針等防雷設備，并配以相應的接地裝置，當雷電發生時必將雷電流引入地下;③安全接地，主要是為了保證人們的生命安全。對二次系統形成干擾的因素包括雷電干擾、電磁耦合干擾、誤操作干擾、射頻干擾。

為減少干擾危害，在設計時需采取相應的抗干擾措施，從2個方面進行分析：①隔離。通過對保護裝置與外界連接的線路進行隔離來防止干擾，如輸入輸出開關量、電源線等，經過隔離變壓器或光電隔離進入裝置內部。前者主要通過專用變壓器將一次、二次側的交流回路隔離，后者則是利用光電耦合器將外部的開關量信號及開關量輸出與內部電氣回路隔離;②屏蔽。是指利用具有良好導電性的全封閉金屬殼體對電磁干擾進行隔離，或削弱其作用。

5 結語

在前文分析中我們不難發現，在當前的電網結構當中，二次設備的作用極為重要，可以說其可靠性會直接影響到整個電網的運行情況，如果設計不合理或設備選型不當，整個電網的運行情況也將受到嚴重影響。該文針對電氣二次設計當中的一些常見問題進行了總結，并分析了一些處理對策，希望可以給相關電氣工作的開展提供一些參考，為用戶帶來更平穩可靠的電能。

參考文獻

[1]張嘉嘉.電氣二次設計中的問題與有效措施分析[J].企業技術開發，2014（15）：35.

[2]王玉剛. 電氣二次設計中的問題與有效措施[J].時代農機， 2018， v.45;No.308（6）：140.

[3]郭皓.電氣二次設計中的問題與有效措施分析[J].中國新技術新產品，2014（21）：50.