關(guān)于電氣二次設(shè)計(jì)常見問題的研究

【摘要】在電氣施工過程中，電氣二次設(shè)計(jì)常常會(huì)存在諸多潛在的安全問題，本文從安全防護(hù)、繼電保護(hù)、光纖縱差保護(hù)、二次接地及抗干擾措施、壓變級(jí)次選擇等方面入手，綜合分析了在電氣二次設(shè)計(jì)中常見問題，并提出了自己的相關(guān)建議。

【關(guān)鍵詞】電氣；二次設(shè)計(jì)；安全問題

電氣工程是維持我國居民生活的重要命脈，有效地提升電氣二次設(shè)計(jì)中安全保護(hù)體系能夠保證相關(guān)設(shè)備的可靠性及經(jīng)濟(jì)性。電氣二次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是對(duì)主線路一次設(shè)備參數(shù)進(jìn)行測量、監(jiān)控并能夠及時(shí)作出安全控制的有效電路設(shè)計(jì)。一般來說，安全防誤、繼電保護(hù)以及安全閉鎖系統(tǒng)是電氣二次設(shè)計(jì)中最為重要安全衛(wèi)士。設(shè)計(jì)主要包括繼電保護(hù)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等，本文將針對(duì)電氣二次設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題做深入探究。

一、安全防誤

在電氣二次設(shè)計(jì)中，專業(yè)的電氣設(shè)計(jì)能保證生產(chǎn)需求，但安全性問題仍是設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮的一大重要要素，電力行業(yè)應(yīng)當(dāng)以安全生產(chǎn)為宗旨的。2000年國電公司擬定了《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》，明確規(guī)定了防止電力系統(tǒng)中重大事故的二十五項(xiàng)要求，隨后并對(duì)這二十五項(xiàng)要求制定了詳細(xì)的技術(shù)手段及防護(hù)措施。此準(zhǔn)則一直作為設(shè)計(jì)、施工的重要衡量以及參考標(biāo)準(zhǔn)。不論從哪個(gè)方向考慮，電氣二次在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、生產(chǎn)管理、檢測維修過程中，都應(yīng)始終將安全放在第一位。2003年國網(wǎng)公司制定頒發(fā)了《防止電氣誤操作裝置管理規(guī)定》，規(guī)定表明了安全防誤系統(tǒng)必須同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步運(yùn)營，且應(yīng)當(dāng)滿足“五防”功能，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)嚴(yán)把技術(shù)關(guān)。

二、光纖縱差保護(hù)

光纖縱差保護(hù)在實(shí)質(zhì)上來講就是一種特殊的差動(dòng)保護(hù)，但它又與一般的差動(dòng)保護(hù)不同，光纖縱差保護(hù)是將兩側(cè)通過的電氣信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，而后利用光纖進(jìn)行雙側(cè)通訊，通過比較兩側(cè)的電氣量來對(duì)線路起到保護(hù)作用。一般的差動(dòng)保是將兩側(cè)電流差進(jìn)行比較的方式，通過電纜線形成差流回路。一般來講，差流回路如若過長，會(huì)造成CT二次回路負(fù)載過大，輸入功的利用率會(huì)大大降低。與此相比光纖差動(dòng)就不會(huì)存在此方面的局限性。由于光纖差動(dòng)是以一種數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸對(duì)比的，它具有傳輸信息量大、損耗小、中繼距離長、能夠起到抗干擾抗雷擊的功效，因此被廣泛地運(yùn)用到電網(wǎng)電力系統(tǒng)中。作為電力系統(tǒng)的主保護(hù)，光纖保護(hù)利用了電力網(wǎng)中的專有資源（地線復(fù)合光纜OPGW、纏繞式自承光纜ADSS），但SDH光纖通道自愈環(huán)切換要有一定的時(shí)間，一般資料給出是不大于50ms，因此光纜斷裂會(huì)使得回路中出現(xiàn)50ms的死區(qū)，這一死區(qū)是電氣二次設(shè)計(jì)中不可忽視的一大問題。在實(shí)際應(yīng)用中光纖保護(hù)通道頭疼，主要因?yàn)槔^電保護(hù)以及通信專業(yè)在設(shè)計(jì)開始就存在著很大的疏漏，按反措鋪設(shè)的銅排或銅網(wǎng)在繼電保護(hù)專業(yè)存在，通信機(jī)房也采用類似措施，可是設(shè)計(jì)過程中兩者之間的連接往往會(huì)被忽視，不能很好地建立起整體二次且低阻抗的保護(hù)系統(tǒng)平面。為了實(shí)現(xiàn)光纖縱差保護(hù)目的，在進(jìn)行電氣二次設(shè)計(jì)的時(shí)候就需要使用兩套縱聯(lián)保護(hù)的兩個(gè)完全獨(dú)立的通道傳送，對(duì)于縱聯(lián)保護(hù)通道應(yīng)使用OPGW光纖通道，對(duì)于這樣的光纖通道，每套使用的保護(hù)通道通常情況下是使用不同的光纖芯或者復(fù)用光纖通道，同時(shí)配合使用一套光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)，一套光纖允許式方向或者是兩套光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)。

三、繼電保護(hù)

繼電保護(hù)是電氣二次設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的一步，它分為系統(tǒng)繼電保護(hù)和原件繼電保護(hù)。它是防止因保護(hù)裝置拒動(dòng)而導(dǎo)致系統(tǒng)事故的有效措施，在電氣二次設(shè)計(jì)中繼電保護(hù)將電氣信號(hào)及時(shí)輸出能夠?qū)φw線路以及周圍環(huán)境起到較好的保護(hù)作用。其中在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的基本職責(zé)是：（1）能夠自動(dòng)、迅速并且有選擇性地將電力系統(tǒng)中的故障元件切除，避免故障原件繼續(xù)遭受破換，從而保證其他部分正常工作。（2）顯示電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并能夠依據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件及時(shí)發(fā)出相應(yīng)信號(hào)，方便值班員及時(shí)調(diào)整使其恢復(fù)正常。元件的繼電保護(hù)主要涵括發(fā)電機(jī)、變壓器組保護(hù)，廠用變壓器保護(hù)等。防止因保護(hù)裝置拒動(dòng)而導(dǎo)致系統(tǒng)事故，我們可以采用繼電保護(hù)雙重化配簧，措施實(shí)施時(shí)除了按照準(zhǔn)則嚴(yán)格執(zhí)行外，裝置應(yīng)當(dāng)處于斷路狀態(tài)；連接獨(dú)立互不干擾的交流電壓及電流回路，保障一套保護(hù)停運(yùn)時(shí)另一套完全不受影響；斷路器與保護(hù)配合的相關(guān)回路相互獨(dú)立。對(duì)于不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)定制兩套圖紙，以減少設(shè)計(jì)、運(yùn)行、檢測等過程中出現(xiàn)過多的問題。

在繼電保護(hù)中，電力設(shè)備和路線必需有主保護(hù)和后備保護(hù)裝置，同時(shí)還需要增加輔助保護(hù)，其中主保護(hù)需要考慮系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全，后背保護(hù)主要考慮主保護(hù)和斷路器在用于故障切除，輔助保護(hù)是補(bǔ)充前者的缺陷。對(duì)于線路和設(shè)備所有可能的故障或者是異常運(yùn)行的方式都設(shè)計(jì)出相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)裝置，以此來切除可能出現(xiàn)的所有的故障和給出異常運(yùn)行的信號(hào)。

四、抗干擾與二次接地

保證電流瓦感器的每組二次繞組的中性點(diǎn)僅有一點(diǎn)接地，當(dāng)它與別的回路相互獨(dú)立時(shí)，最好將開關(guān)站一側(cè)接地處理。如果一次繞組被擊穿，接地線會(huì)有所縮短，此時(shí)的限制高壓將作為最有效值傳入二次同路；如果多組電流互感器在第—和第二次回路中存在電路之間的相關(guān)聯(lián)系，可以把所有電流互感器的二次繞組的中性線進(jìn)行并聯(lián)，之后再用一點(diǎn)接地處理，這一來可以避免因電磁干擾所產(chǎn)生的零序電流，進(jìn)而激發(fā)零序電壓。將電壓互感器的二次繞組以及三角二次繞組綁定后遷至控制室，將一點(diǎn)接地，其目的是避免所有的二次繞組承擔(dān)負(fù)載不均衡使地線上激發(fā)出零序電流。在實(shí)施了接地鋪設(shè)銅網(wǎng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)使用智能化計(jì)算機(jī)保護(hù)配置的變電站，應(yīng)當(dāng)在電纜溝內(nèi)部增加截面大于100ram2的內(nèi)敷銅纜。銅纜的一端與計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置銅環(huán)網(wǎng)的一點(diǎn)相連，然后一端組合連地，另外一端伸展到掌控計(jì)算機(jī)保護(hù)屏內(nèi)設(shè)電纜連接的一端子箱的位置。另外特別指出，此處銅纜和計(jì)算機(jī)保護(hù)接地的連接方式及各支路銅電纜之間都要采取銅焊接的方式間。

五、智能站中的電氣二次設(shè)計(jì)

電氣二次設(shè)計(jì)是電器行業(yè)中保護(hù)整套電氣設(shè)計(jì)的重要的工作，智能站中的二次設(shè)計(jì)主要是根據(jù)電氣二次設(shè)計(jì)將原理設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)出用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的各種電路設(shè)計(jì)圖。隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步，電氣二次設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)有了長遠(yuǎn)的進(jìn)步，創(chuàng)造了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)利益。

隨著各種CAD圖形平臺(tái)的廣泛應(yīng)用，電氣二次的設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸的走向?qū)I(yè)化的道路，在CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，使用了技術(shù)成熟的客戶機(jī)服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，使用SQL或者Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，漸漸的將智能站中的電氣二次設(shè)計(jì)印上了網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)環(huán)境。

六、結(jié)語

如今的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及光電技術(shù)發(fā)展迅速，智能化體系的相互融合下使電力系統(tǒng)趨于自動(dòng)化，為了能夠?qū)⑿录夹g(shù)更好地推廣與應(yīng)用，保證相應(yīng)設(shè)施實(shí)施過程中的安全性問題是重中之重。與之相適應(yīng)的規(guī)程規(guī)范應(yīng)不斷修改、完善，另外，應(yīng)當(dāng)積極開展更多全新的課題、開發(fā)新的研究成果，不斷推出經(jīng)濟(jì)、可靠、安全性高的新產(chǎn)品。為提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平、提升電網(wǎng)智能化以及安全運(yùn)行，做出大的努力。

參考文獻(xiàn)

[1]崔慕奎，于吉壘.電氣二次設(shè)計(jì)問題探討[J].電力勘測設(shè)計(jì)，2007（05）

[2]杜方甫.芻議電氣二次設(shè)計(jì)[J].沿海企業(yè)與科技，2009（08）