文／楊琳 國網(wǎng)湖南省電力有限公司邵陽供電分公司經(jīng)濟技術(shù)研究所 湖南邵陽 422000

引言：

在近幾年的發(fā)展過程中，隨著我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展速度不斷加快，人們的生活質(zhì)量也越來越高，在日常生活和生產(chǎn)過程中對電力資源的需求量正在不斷上漲，這也對我國變電站單位提出了更高的固定工作要求和標(biāo)準(zhǔn)。由于我國很多地區(qū)變電站的整體規(guī)模相對較小，無法充分滿足人們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)的供電工作要求，因此很多地區(qū)變電站正在進行大規(guī)模的改擴建施工，進一步擴大變電站的工作規(guī)模，保證變電站的供電工作安全穩(wěn)定開展。在變電站的改建工程當(dāng)中，電氣二次設(shè)計工作是其中非常重要的工作環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到變電站整體變電工作的安全性和穩(wěn)定性，因此在變量的改擴建工程當(dāng)中針對電氣二次設(shè)計工作，融入了更多先進的智能化控制技術(shù)來加以保障。

1、變電站改擴建工程電氣二次設(shè)計工作原則以及相關(guān)特殊問題

1.1 變電站的現(xiàn)場電氣二次設(shè)計

1.1.1 綜合自動化控制站設(shè)計工作

在變電站的改擴建工程當(dāng)中，電站內(nèi)部的主控室和小室屏蔽位置，是變電站內(nèi)部非常重要的電氣二次設(shè)計工作環(huán)節(jié)。在具體的設(shè)計工作中需要準(zhǔn)確核實主控室，或者小室內(nèi)部備用的屏位數(shù)量是否滿足電氣二次設(shè)計工作的根本要求，在工程改擴建施工當(dāng)中所涉及到的屏蔽具體位置不足，則必須要在房間內(nèi)補新增加屏蔽位置，進一步保證電氣二次設(shè)計工作的整體效果。

1.1.2 屏頂小母線設(shè)計

屏頂小母線設(shè)計過程中需要觀察屏頂部是否存在小母線，對項目工程具體設(shè)計數(shù)量以及具體的名稱進行判斷，在一期改擴建工程當(dāng)中屏頂小母線屬于貫通連接，同時還可以將屏頂小母線進行短母線連接。有效確定電氣設(shè)計工作內(nèi)容當(dāng)中，所有的電度表屏內(nèi)部的電度表安裝工作狀況，需要對變電站內(nèi)部的電能量采集裝置進行充分配備，同時要進一步掌握電能量采集裝置以及備用通信接口，是否滿足電氣二次設(shè)備的接入工作要求。

1.1.3 測控屏

在現(xiàn)場的測控屏內(nèi)測裝置的設(shè)計工作中，需要有效考慮到裝置主屏的整體情況，通過測控裝置的端子實現(xiàn)遠程控制和測量工作。運動柜、GPS柜以及公用測控柜這些變電站內(nèi)部的二次設(shè)備，在備用接口方面必須要充分滿足電站可以擴建工作完成之后的接入性要求，尤其是針對變電柜內(nèi)部的通信接口而言，其中一個接口結(jié)構(gòu)可以直接帶動6個左右相同廠家的保護工作裝置，在具體的設(shè)計工作中需要充分核實與檢查每一個窗口后部所標(biāo)注的設(shè)備廠家及其所使用的數(shù)量情況。

1.1.4 微機防護

微機防護中指變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定，進站內(nèi)部需要配備相應(yīng)的微機防護裝置以及相關(guān)的圖像監(jiān)控系統(tǒng)，同時在直流系統(tǒng)的設(shè)定過程中，需要在一期工程的直流系統(tǒng)內(nèi)部，對整個二次設(shè)備的供電情況進行進一步了解，需要準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)的備用饋線線路，是否滿足變電站的二次設(shè)備設(shè)計工作要求，以及接入標(biāo)準(zhǔn)。UPS電源供電系統(tǒng)全站內(nèi)不需要安裝UPS電源系統(tǒng)，同時配線和容量需要滿足接入工作要求，交流電源的接線和交流電源的供電工作必須要滿足電氣二次設(shè)備的設(shè)計工作標(biāo)準(zhǔn)，要有效保證變電站的正常供電和運行。

1.2 常規(guī)控制站

在常規(guī)控制站當(dāng)中主控室和小室屏蔽位置、電度表、屏直流系統(tǒng)交流電源接線等數(shù)字內(nèi)容，需要和綜合自動化控制站之間保持相同，以此來提高電力站的整體供電工作的安全性和穩(wěn)定性。在模擬控制屏工作方面，通過現(xiàn)場模擬控制屏到主屏幕的狀況，和本期工程相關(guān)的模擬控制需要做好光字牌數(shù)量以及相關(guān)的設(shè)置工作。對實裝置設(shè)計工作中需要保證對時裝置的備用接口，充分滿足本次變電站改擴建工作的設(shè)備接入工作要求。防護裝置方面現(xiàn)場所設(shè)置出的防護裝置主要是微機五防系統(tǒng)和機械五防系統(tǒng)，要有效滿足本期殯葬改擴建工程的全新接入工作需求和標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2、變電站改建工程電氣二次設(shè)計工作要點

2.1 屏位設(shè)計

現(xiàn)階段，在我國一些220kV或者110kV變電站的改擴建工程當(dāng)中，必須要充分確定所需要增強的屏體數(shù)量，同時要進一步確定主控室和小室內(nèi)部是否存在足夠的空間來進行放置。為了更加方便設(shè)備的運行和施工，需要保證將同一電壓等級的二次平為集中設(shè)置在同一個區(qū)域，同時一線路或者設(shè)備的保護測控屏直接設(shè)置在一起，不能存在卡屏位置。當(dāng)一期工程的預(yù)留屏位空間預(yù)留不足，無法滿足后期的設(shè)計工作標(biāo)準(zhǔn)的條件下，則需要和土建工程專業(yè)進行配合施工進一步增加屏位。在進行現(xiàn)場電氣二次設(shè)計工作過程中如果存在退屏問題，則需要通過運行工作單位的審核通過之后退運，屏蔽用的位置可以放置本次電站改擴建工程新增加的屏柜空余的位置上可以增加新的屏位。在一些特殊的設(shè)計工作條件下，需要和相關(guān)工程建設(shè)單位和設(shè)計單位之間進行有效聯(lián)合與分析，需要對占用空間的具體大小以及位置等進行確定，同時在整個通道的位置設(shè)定方面，可以充分考慮到定制開門屏位的方法這種屏位可以通過靠墻進行設(shè)計，但是在整個運行和檢修工作方面會存在一定的困難，新增加屏體的顏色盡可能保持相同，因此可以更加容易分辨和劃分。

2.2 屏頂小母線設(shè)計與“一鍵順控”

“一鍵順控”是指利用變電站順控功能，將變電站的常見操作根據(jù)五防邏輯在變電站的監(jiān)控后臺上編制成操作模塊按鈕，操作人員根據(jù)操作任務(wù)名稱調(diào)用“一鍵順控”按鈕所對應(yīng)的操作票進行操作即可完成目的操作，而不用再編制繁復(fù)的操作票在新增加的屏頂小母線設(shè)計過程中，需要通過相鄰屏頂直接進行迎接在拆除中間屏過程中，可以通過控制電纜直接將相鄰平的屏頂小母線之間直接進行連接。通過這種設(shè)計工作方法，在具體的設(shè)計工作中，必須要充分考慮到接線的安全控制措施，防止出現(xiàn)接線安全問題。

“一鍵順控”操作標(biāo)儲存在變電站當(dāng)中，用于一鍵順控的操作序列其中主要包含操作對象、目標(biāo)設(shè)備、工作狀態(tài)、操作對象名稱、操作項目、操作條件、目標(biāo)設(shè)備工作狀態(tài)等相關(guān)內(nèi)容，可以在一鍵順控功能投運工作之前進行調(diào)試?！耙绘I順控”組合票主要是通過多個一鍵順控操作票，根據(jù)特定的序列組合而成的工作序列，設(shè)備在進行遠方操控過程中，至少需要具有兩個非同樣工作原理或者是非同源工作信號所產(chǎn)生變化，并且所有的指示信號會同時產(chǎn)生相應(yīng)的變化，確認(rèn)設(shè)備已經(jīng)操控到位。

2.3 測控屏和模擬控制屏

在針對110kV及以上電壓等級的斷路器單元設(shè)計工作中，需要根據(jù)間隔標(biāo)準(zhǔn)進行單獨設(shè)置，有效做好測控裝置和集中主柜的設(shè)計工作，每個面柜當(dāng)中至多能夠組成4套測控裝置。在110kV及以上電壓等級的二次設(shè)備設(shè)計當(dāng)中，針對主變壓器的各個測控裝置需要直接設(shè)置在同一個面柜當(dāng)中，同時對于35kV及以下的電壓等級與設(shè)備，需要采用保護測控裝置和一體化裝置來進行組裝和使用，可以通過集中主屏的方法實現(xiàn)就地安裝，直接設(shè)置在高壓開關(guān)室內(nèi)部。在集中組屏過程中每一個面柜當(dāng)中只能設(shè)置出最多6套保護自動裝置，在變電站當(dāng)中增加測控裝置過程中必須要嚴(yán)格依照電氣二次設(shè)計工作要點來進行嚴(yán)格規(guī)定，而對于220kV測控裝置而言，作為整層機箱必須要充分保證柜后端子進行準(zhǔn)確排列，沒有橫端子的狀態(tài)下需要將4套裝置直接組成一個面柜，這種設(shè)計方法可能會受到空間方面因素的影響，整個操作流程存在一定的困難[2]。在具體的設(shè)計工作中，可以根據(jù)實際的設(shè)計空間狀況，可以將兩套或者三套裝置直接組成一個面屏結(jié)構(gòu)，在進行35kV的配電裝置戶內(nèi)設(shè)計工作當(dāng)中，為了有效保證運行操作的科學(xué)性和設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)性，在變電站的改擴建工程當(dāng)中需要對35kV的保護測控一體化裝置以及變電站電度表的設(shè)置之間保持相同。在常規(guī)的變電站當(dāng)中通過增加模擬控制器設(shè)備，需要在其中增加相應(yīng)的屏位來加以保障。在相應(yīng)的控制屏改造工作中需要充分注意可以使用的光字牌，數(shù)量需要盡可能減少與合并電氣二次設(shè)備的整體信號量，同時也可以直接觀察原有模擬控制屏的具體情況，適當(dāng)?shù)脑黾由倭康墓庾峙啤?/p>

2.4 變電站公用設(shè)備改擴建設(shè)計要點

在公共設(shè)備的改擴建工作過程中，所涉及到的內(nèi)容相對比較復(fù)雜，其中包含了大量的公用設(shè)備以及通用設(shè)備。比如變電站內(nèi)部的公用控制柜以及GPS定位裝置等。在變電站的現(xiàn)場設(shè)計工作過程中，必須要充分注意到公用設(shè)備的備用接口情況，對于不滿足變電站工程接口設(shè)計的問題則需要重新進行設(shè)定，需要盡可能將其增加在裝置組的原有屏體表面。

2.5 交流直流控制電源設(shè)計

在變電站內(nèi)部的直流系統(tǒng)設(shè)計工作中，必須要充分的滿足變電站整體的改擴建設(shè)計工作要求和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)相關(guān)設(shè)計工作規(guī)定和要求，如果被用的直流接口設(shè)置不足，很有可能會造成直流饋線屏。如果所增加的直流空開數(shù)量不足，同時平位數(shù)量也不足不需要改造直流系統(tǒng)的條件下，可以在該系統(tǒng)內(nèi)部增加直流分屏的設(shè)計方式設(shè)置出兩段直流電源，其中電源需要從原有的兩面直流屏到母線上來進行使用，同時通過并柜電纜直接進行引接。在改建工程當(dāng)中交流負荷直接接入到交流環(huán)保內(nèi)部，需要根據(jù)擴建工程的可視情況，通過占用電流增加交流電源回路，以此來保證整個供電電流的供應(yīng)安全性和穩(wěn)定性[3]。

2.6 電度表和電能表采集裝置

每一塊定度表屏內(nèi)可以直接安裝12塊電度表，因此可以方便這個表的正常運行和工作。柜體散熱器和端子排直接進行安放，通常情況下在設(shè)計工作中充分考慮到9塊表的設(shè)計位置，并且在設(shè)計工作中通過額外增加一塊電度表，可以保證整個電能量采集工作的整體效率。但是現(xiàn)場電度表平全滿屏蔽無法繼續(xù)擴張的條件下，則需要設(shè)置出相應(yīng)的電度表端子結(jié)構(gòu)，可以在表示墻壁表面特殊位置來進行設(shè)定，有效提高電流表的整體工作效果。電能量采集工作裝置每一個通信485接口位置需要設(shè)置出一個通信接口，同時可串聯(lián)的收集信息，接口不能超過6塊，要保證電路表的電能數(shù)據(jù)顯示更加精確通常情況下，電能量采集裝置區(qū)要控制在8個以下通信接口，保證485接口通信設(shè)計的整體效果。

3、智能電力站的保護監(jiān)控裝置選型

現(xiàn)階段，我國在變電站的改擴建工作當(dāng)中，正在不斷朝著智能化電站的方向上發(fā)展，在智能變電站的保護測控裝置的選型工作方面，直接關(guān)系到整個變電站的工作質(zhì)量和效率，對于我國南方電網(wǎng)智能化變電站，通過使用常規(guī)的互感器設(shè)備不配置，同時在保護測控等設(shè)備的電流電壓方面，采用的是常規(guī)的變電站工作模式，在整個電壓的切換方式、電壓并列模式和常規(guī)的變電站保持同步。通過網(wǎng)絡(luò)傳輸GOOSE報文，可以充分實現(xiàn)跳合閘的功能和開關(guān)量信息的快速傳輸工作，需要盡可能選擇與智能化電網(wǎng)運行相匹配的二次設(shè)備。為了進一步提高二次設(shè)備運行的安全性和可靠性，有效防止設(shè)備產(chǎn)生故障問題，其中針對網(wǎng)絡(luò)安全的監(jiān)控工作方面必須要得到充分保障，任何一套裝置不能直接跨接雙重化配置。在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成方面單套配置裝置需要接入第1組過程控制網(wǎng)，同時雙重化配置裝置，需要進入到第一和第2組控制網(wǎng)，同時備用裝置通過采用點對點的方法和其他設(shè)備之間實現(xiàn)信息的交互處理。

3.1 智能變電站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型工作

根據(jù)變電站的中期規(guī)模大小，使用IED等二次設(shè)備及其接口系統(tǒng)進行配套設(shè)計二次設(shè)備的配置數(shù)量需要保證充足，其中重點包含要占控成過程層保護層以及錄波等相關(guān)組成部分，光纖插動保護裝置通道光纖接口，使用FC接口模式和其他的設(shè)備，關(guān)口之間采用LC、ST接口模式，為了充分滿足，并且在內(nèi)部各種網(wǎng)絡(luò)控制條件下的GOOSE最大輸出處理工的要求同時減少交換機的故障影響范圍，任何兩臺設(shè)備相互之間的數(shù)據(jù)傳輸，不能超過4臺交換機同時在網(wǎng)絡(luò)配置當(dāng)中包含1000m的關(guān)口中心交換機設(shè)備和其他交換機之間的連接端，通過使用1000m的關(guān)口和中心交換機設(shè)備之間直接進行連接，以此來有效滿足過程呈數(shù)據(jù)傳輸工作的實時性效果。在變電站的安裝網(wǎng)絡(luò)控制單元當(dāng)中，充分實現(xiàn)對電力監(jiān)控系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)安全供電態(tài)勢的感知和預(yù)警，進一步提高變電站電力供電監(jiān)控工作的整體控制層次，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全管控工作的整體效果[6]。

3.2 光纜回路和虛端子設(shè)計

在過程成網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作中，通過GOOSE報文，使用發(fā)布和訂閱機制可以充分實現(xiàn)各裝置之間的數(shù)據(jù)實時性較寬，通過有效導(dǎo)入各種智能裝置ICE文件，根據(jù)工程的實際設(shè)計工作要求形成虛端子和光先聯(lián)系在雙重化保護的跳閘控制回路當(dāng)中，可以進一步提高系統(tǒng)整體工作的穩(wěn)定性。在直流電源的設(shè)計工作中智能變電站內(nèi)部增加了一套智能終端控制系統(tǒng)過程，層交換機以及在線監(jiān)測系統(tǒng)等，需要向設(shè)備廠家收集二次設(shè)備的負荷計算滯留參數(shù)，并且重新計算和選擇充電裝置的額定電流以及蓄電池容量大小。由于二次設(shè)備數(shù)量的進一步上漲，直流饋線回路當(dāng)中的數(shù)量也需要進行進一步提升，并且需要根據(jù)中期考慮工作配置，實現(xiàn)雙重化的配置保護工作，充分實現(xiàn)智能終端電源的璇璣，保證直流母線段的整體工作效果。直流空開的選型及配之間會形成越級跳閘現(xiàn)象，因此在具體的設(shè)計過程當(dāng)中，需要充分核實各級電流的空開格定數(shù)值大小，以此來進一步滿足規(guī)程設(shè)計工作要求當(dāng)中的級差，配合設(shè)計工作標(biāo)準(zhǔn)[7]。

結(jié)語：

電氣二次專業(yè)所涉及到的內(nèi)容也更加廣泛，就使用的電氣二次設(shè)計工作技術(shù)更加復(fù)雜，尤其是引入一些光纜和虛端子設(shè)計工作方式，在很大程度上加大了工程整體的設(shè)計工作難度以及設(shè)計工作量。如果必定在內(nèi)部的電氣二次設(shè)計工作不滿足要求，會直接影響到變電站的整體改擴建設(shè)計效果。通過全面增加新型的技術(shù)和設(shè)備，可以提高電氣二次設(shè)計工作的整體質(zhì)量，以此來充分滿足變向改擴建工作的根本要求。