摘要：隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等的快速發(fā)展，變電站的綜合自動化水平得到了大幅提升。變電站二次部分作為支撐變電站運行的重要組成部分，其設(shè)計優(yōu)劣將直接影響系統(tǒng)未來運行的可靠性?；诖丝紤]，本文將分析目前自動化變電站電氣二次設(shè)計需要主要考慮的各個方面。

關(guān)鍵詞：變電站;綜合自動化;二次設(shè)計

現(xiàn)代的電力工業(yè)技術(shù)主要由3個方面構(gòu)成，分別是發(fā)電、輸配電設(shè)備，繼電保護以及安全閉鎖裝置，自動化系統(tǒng)。在電力工業(yè)的不斷發(fā)展過程中，發(fā)電以及輸配電設(shè)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(tǒng)工作穩(wěn)定性，可以說對于現(xiàn)階段的電力工作發(fā)展而言，這3種技術(shù)不可分割。其中，繼電保護以及各種安全防護裝置的應(yīng)用可以有效地提高整個電力系統(tǒng)運行的可靠性，統(tǒng)稱為二次設(shè)備。

一、綜合自動化變電站電氣二次設(shè)計與自動化系統(tǒng)的關(guān)系簡述

綜合自動化變電站電氣二次的設(shè)計是集成微機控制、遙控遙測、通信控制等新技術(shù)于一體的綜合設(shè)計技術(shù)，對提高變電站的自動化水平、提高系統(tǒng)節(jié)能運行、具備無人值守能力等具有重要意義。綜合自動化系統(tǒng)主要是通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)等一些新技術(shù)來監(jiān)控整個變電站，同時實現(xiàn)站內(nèi)各電氣設(shè)備間的信息交互，從而共享系統(tǒng)內(nèi)部的信息資源。區(qū)別于變電站一次部分，電氣二次主要功能是保護、監(jiān)控電氣一次設(shè)備，對一次設(shè)備中的等級變換能夠有效調(diào)節(jié)，通過確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運行來實現(xiàn)整個系統(tǒng)更加穩(wěn)定的運行。從變電站自動化系統(tǒng)的角度來說，可以將二次設(shè)備及系統(tǒng)看成自動化系統(tǒng)中的一部分，用于服務(wù)一次設(shè)備。并通過一些電工技術(shù)的應(yīng)用，完成繼電保護、跳合閘等動作。除此之外，考慮到綜合自動化變電站功能的實現(xiàn)，變電站自動化系統(tǒng)所發(fā)揮的作用與電氣二次系統(tǒng)所發(fā)揮的作用具備顯著差異。

二、110kV綜合自動化變電站的電氣二次設(shè)計要求分析

（一）GPS對時

對于綜合自動化變電站而言，為確保內(nèi)部各裝置運行的一致性，需要在電氣二次設(shè)計時設(shè)置一套獨立的GPS時間同步系統(tǒng)，并配備一套標準同步主時鐘，采用時間同步擴展裝置來滿足變電站內(nèi)部不同系統(tǒng)、裝置、智能設(shè)備的對時需要。

（二）防誤閉鎖

對于綜合自動化變電站而言，要設(shè)置防誤閉鎖來避免高壓設(shè)備出現(xiàn)誤操作等現(xiàn)象，以確保高壓系統(tǒng)的運行可靠性。目前防誤閉鎖可以分為電氣型與微機型。對于電氣型，電氣連鎖操作可以優(yōu)化各個電氣回路，借助防誤閉鎖設(shè)備優(yōu)化系統(tǒng)運行。但這種方式需要設(shè)計多條二次電纜，因此凸顯了操作的困難度，尤其在后期的二次接線檢查與更改時需要耗費大量的人力與物力。相對于電氣型，通過微機控制防誤閉鎖設(shè)備具有顯著的優(yōu)勢。通過構(gòu)建數(shù)字化邏輯的閉鎖規(guī)則，在處理二次電氣線路時可以忽視電纜線的銜接來進行全方位的優(yōu)化設(shè)計。

（三）小電流接地選線

對于存在小電流接地的系統(tǒng)，若不進行良好接地將導(dǎo)致系統(tǒng)兩端電壓升高。嚴重時將導(dǎo)致系統(tǒng)絕緣薄弱處的絕緣擊穿，從而引起短路造成系統(tǒng)設(shè)備燒毀。因此在進行綜合自動化變電站電氣二次設(shè)計時需要充分考慮小電流接地系統(tǒng)的選線情況，為了達到系統(tǒng)安全運行的需要，要進行合理科學(xué)的接地線選線。主要包括幾個方面：（1）明確接地線動作指令是信號發(fā)送還是跳閘;（2）選擇靈敏度與精度合適的零序互感器，確保信號采集正常;（3）接地線選線要獨立于通信網(wǎng)，同時考慮電纜的接線方式。

（四）繼電保護方面

對于綜合自動化變電站而言，沒有繼電保護將無法運行整個變電站系統(tǒng)，且繼電保護系統(tǒng)需要與監(jiān)控系統(tǒng)獨立，即當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)的各種軟件或者硬件發(fā)生故障退出后，繼電保護系統(tǒng)中的各單元依然可以正常運行。這樣，綜合自動化變電站在運行時即使出現(xiàn)一些系統(tǒng)問題，通過繼電保護系統(tǒng)的正常運行，依然可以確保所處單元的正常運行。目前，綜合自動化變電站的自動化系統(tǒng)主要針對主變、進出線路、母線、補償電容器、接地變等進行相應(yīng)的測控，并配備獨立的保護測控裝備，對各目標的電壓、電流、相位等數(shù)據(jù)進行實時采集，并通過集成的硬件CPU與保護程序?qū)Ω鲗ο筮M行保護。因此，對綜合自動化變電站電氣二次系統(tǒng)進行設(shè)計時，需要重點考慮其保護對象（一次設(shè)備）的特點，設(shè)計與配備合適的保護功能，制定嚴謹?shù)谋Ｗo邏輯，并進行嚴格的保護測控裝置、CT、PT的選型。

（五）四遙

四遙是綜合自動化變電站運行所需的最基本的功能，變電站內(nèi)部其他功能多以四遙功能為基礎(chǔ)，通過對四遙數(shù)據(jù)進行處理而實現(xiàn)的。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普遍使用，四遙數(shù)據(jù)實現(xiàn)了實時共享，并通過綜合自動化系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分類與傳遞，確保各執(zhí)行部門能夠有效調(diào)取數(shù)據(jù)，進行相應(yīng)的操作。在綜合自動化變電站電氣二次設(shè)計時，需要重點考慮四遙部分在變電站系統(tǒng)中的位置，明確變電站系統(tǒng)各部分對四遙數(shù)據(jù)的需求，完成相應(yīng)二次電纜的設(shè)計與連接，以期能夠最大限度的發(fā)揮四遙的功能，充分利用四遙數(shù)據(jù)來指導(dǎo)變電站的日常運行、檢修維護、事故分析等工作。

（六）跳合閘操作方面

綜合自動化變電站的電氣二次系統(tǒng)設(shè)計需要考慮斷路器、接地刀閘的操作，確保這些操作能夠保持足夠安全的距離。因此，在進行這一部分設(shè)計時，要實現(xiàn)對斷路器、接地刀閘的動作機構(gòu)進行合理、科學(xué)的邏輯設(shè)計，確保系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定且安全的運行。以斷路器而言，其跳合閘的弱電信號能夠與線圈的強電信號回路進行穩(wěn)定和安全的運行。除開動作機構(gòu)的電氣二次設(shè)計，還需要將測控裝備的控制信號與動作信號進行隔離，確保信號之間不會干擾。

三、結(jié)束語

綜上所述，綜合自動化變電站的電氣二次設(shè)計需要與自動化系統(tǒng)的功能相對應(yīng)，及相應(yīng)的裝置與設(shè)備既要保證系統(tǒng)運行的可靠性，也要具備協(xié)調(diào)可控能力來保障各設(shè)備的安全可控。因此，從繼電保護、四遙、備自投、SOE、GPS對時等方面開全面的電氣二次設(shè)計是綜合變電站設(shè)計與建設(shè)的重要內(nèi)容，通過合理與科學(xué)的設(shè)計能夠有效維持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

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作者簡介：倪宗旭（1985-），女，貴州遵義人。