智能变电站电气二次设计常见问题及处理对策

邬超慧 邢炜

【摘 要】伴随着智能技术的成熟发展将其应用在变电站中推动了变电站发展。变电站电气二次设计包括远程传动、测量控制、继电保护、防误闭锁，有助于提高设备运行。近几年，智能化变电站逐渐趋于数据资源的应用与共享，智能化电气二次设计对提高变电站运行稳定性发挥着重要影响。

【关键词】智能变电装置;电气二次设计;问你题;对策;分析

1导言

在科学技术发展的带动下，我国的智能化技术越来越成熟，将其合理地应用于变电站中，促使了变电站的发展向前迈进了一大步。随着人们对智能化变电站的研究力度不断加大，数字化被越来越多引入到变电站电气二次设计中。在当前科技条件下，为了保证智能化变电站的正常运行，需要确保其所组成的二次設备处于正常的工作状态。而这些二次设备是由八个部分组成的，不仅包括了测量控制、远程传动、在线检测和故障录播装置，同时还包含有继电保护、防误闭锁、电压无功控制及同期操作装置。为了维护和保证二次设备系统操作的稳定性和有效性，这八个装置都需要保证能够实现标准化。

2智能变电站的优势

2.1特点

在运行过程中，与以往的变电站相比较，智能化变电站的功能更加多样化和智能化。以前变电站没有的变电站监视、控制和故障录波等功能在智能化变电站中都得到了实现。数字化变电站是一种新型的变电站，它是一种兼顾有继电保护、安全装置和相关监控系统的变电站。对于传统的变电站来说，它们不仅存在着中硬件重复配置使用的缺点，同时由于信息比较独立，无法实现传递，并且成本不低，这些缺点在数字化变电站中都得到了很好地解决。

2.2智能化变电站的优势

与以前的变电站相比，智能化变电站的主要优势就是，智能变电站比传统的变电站多了一个过程层，这一条件的实现，大大促进了变电站的数字化水平的提高。另外，智能化变电站的间隔层能够实现网络化，这一情况实现了信息交换，大大提高了信息的交换率。

3变电站电气二次设计有关问题分析

3.1二次设计分析

以智能设备为依托，智能化变电站综合了信息搜集、传输、处理、输出。所以，变电站内全部设备都应为智能化设备，并且设备需要通过自我状态监测、诊断、修复。变电站电气二次设计主线路为一次设备，对一次设备测量、运行检测、电路控制的优化设计。二次设计包含计算机智能控制系统、安全检测、直流电源、工业电视系统、继电保护等，提高一次设备保护屏障从而保证顺利运行。

3.2问题分析

第一，电气稳定性。电气二次设计要求工作人员做好电气线路设计分析，避免设计时产生安全事故。安全保护方案设计是把安全保护装置应用到电气系统，如二次回路设计时发生跳闸与保护跳闸等装置失灵问题。所以，要求确保电子与正电源具备至少一个端子。第二，继电保护。发各套保护装置与断路器回路启停对其他系统造成影响，系统内构件发生异常故障，保护系统拒动等。要求设计师对继电保护装置设置多项保护配置，确保保护装置和保护回路运行独立性，防止装置和回路相互影响。此外，还需消除故障构件，提高保护装置动作灵敏性与准确性。第三，纵差保护。变电站内光纤通讯系统和保护系统设计问题，导致难以形成完整的二次系统低阻抗平面，减缓保护系统转换灵敏性。由此，设计时需采取接地铜排，继电保护室和通讯机房连接，同时将屏蔽双绞线和光电转换构件采取保护接地。第四，流压变化。变电站智能化设计导致继电保护电流与电压互感器具有的测量设备发生变化，测量准确性降低从而制约继电保护电流和电压。所以，设计师需通过光电互感器更换互感器，简化二次的保护与测量设备。

4智能变电站电气二次设计注意事项

4.1可研、初设阶段

可行性研究报告是为项目立项做准备，目的是争取项目立项。内容侧重于项目建设的必要性和可行性，理论性重于实践性。由于电气二次设计的内容往往和变电站运行维护单位的要求紧密相连，在遵照典型设计的基本要求前提下，也应适当考虑运行单位的合理需求，做好需求记录，为下一阶段设计工作做好准备。

4.1.1电气主接线

电气主接线是电气一次专业给电气二次专业提交的重要资料，在和电气一次专业配合的过程中尤其要重视，一是根据工程需求正确配置CT绕组数量，比如500kV串CT一般按7-9-7配置。同时结合系统保护专业的要求设置保护、测量、计量绕组的组合。特别是扩建工程，需要考虑前期设计参数;二是根据系统及一次提交资料，计算CT级次及容量，注意P1、P2极性是否正确设置，及时给电气一次专业反馈意见;三是注意主接线中不同间隔断路器采用分相机构或三相联动机构，注意是否正确设置出线PT及PT绕组数量;四是扩建工程中，如涉及间隔调整，特别需要关注间隔名称及前期调度命名是否一致，以免造成不对应。

4.1.2主控室及预制舱

主控室亦即通常所说的继电保护室或二次设备室。主控室是变电站的控制中枢，是继电保护装置安装的地方，因此在可研、初设阶段需要结合保护、通信、远动等专业的需求向土建专业提出二次设备室及预制舱的尺寸、规格。收集各专业需求的过程中，特别要注意保护、测控等装置的屏柜组装原则。室内GIS站要考虑保护、测控装置的下放，模块化变电站需要考虑预制舱的选型，注意蓄电池室的尺寸等等。

4.1.3工程造价

前期阶段各专业都要给技术经济专业提交设备清册，在配合过程中有以下几点需要注意。首先要根据电气一次提供的主接线核实确定变电站规模，结合专业需求通盘考虑列出设备清册，不要漏项;其次要和相关专业配合好设备分界点;最后，对于涉及续标的物资，一定要做好备注，注明相关需求。

4.2物资招标及施工图设计阶段

4.2.1标书编制

物资招标阶段，需要认真编制标书，标书的技术参数及设备数量直接影响后期施工图设计的进展。一是电气二次专业标书有些涉及到相关专业配合，编制时应当及时充分沟通，以保障标书的编制质量。比如交直流一体化电源标书就涉及多个专业。

4.2.2施工图设计

施工图设计阶段，需将初步设计阶段的原则具体细化，因此需要注意的事项也特别多。电气二次专业对接的厂家众多，厂家图纸需要确认各种参数、规格，需谨慎核实并协同相关专业确认图纸中涉及的参数。电气二次设计事务琐碎，特别是一些具体的设计规则也时有变化，因此在施工图设计阶段应当重点做好图纸确认工作。在工程设计的过程中应不断积累经验。

5结论

在变电站设计过程中仍有一个重要的节点，即工程工代服务和验收投运阶段，设计人员在这个阶段应当多到现场去了解工程建设实际情况，并且及时消除缺陷，同时做到理论与实际相结合，加深对设计的理解，也为今后进一步优化设计打好基础。

参考文献：

[1]侯继才.煤矿智能供电设计研究[J].低碳世界，2017（33）：120-121.

[2]李洪勤.装配式智能变电站电气二次设计方案研究标准[J].中国标准化，2017（02）：142.

[3]万淑娟，冯艳，金燕云.智能变电站电气二次系统施工图设计[J].农村电气化，2016（12）：12-13.

[4]钟澎.智能化变电站中电气二次设计要点研究[J].中国高新技术企业，2014（33）：31-32.

[5]雷旭.变电站电气二次设备自动化设计探析[J].通讯世界，2014（07）：61-62.

[6]林弘.智能化变电站电气二次设计方案探讨[J].通讯世界，2013（21）：196-197.

（作者单位：内蒙古电力经济技术研究院）