110kV綜合自動(dòng)化變電站的電氣二次設(shè)計(jì)分析

【摘要】本篇文章主要針對(duì)110kV變電站所涉及到的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)呈現(xiàn)出的相關(guān)功能進(jìn)行了全面詳細(xì)的剖析，在充分了解綜合自動(dòng)化系統(tǒng)功能原理的基礎(chǔ)上，來(lái)對(duì)110kV無(wú)人值班變電站的電氣進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，以期為完善我國(guó)自動(dòng)化變電站體系做出貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】變電站綜合自動(dòng)化；保護(hù)；測(cè)控；電氣二次設(shè)計(jì)

一、引言

變電站是整個(gè)輸變電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中極為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，是保證電網(wǎng)監(jiān)控全面性的重點(diǎn)。伴隨著通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的持續(xù)性發(fā)展，綜合自動(dòng)化技術(shù)在這期間也同樣得到了較大的進(jìn)步。那么在針對(duì)變電站進(jìn)行二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，所需要考慮的問(wèn)題便不再是某個(gè)部分的量，而要為相關(guān)的設(shè)備配置起測(cè)量、監(jiān)控、保護(hù)、計(jì)量等方面的功能裝置，最大限度的確保其設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)某方面的指定功能，而綜合自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于電氣二次設(shè)計(jì)有著極大的影響，務(wù)必要進(jìn)行全面深入的研究。下文主要針對(duì)110kV綜合自動(dòng)化變電站電氣二次設(shè)計(jì)分析進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。

二、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與變電站電氣二次部分的區(qū)別與聯(lián)系

所謂的變電站自動(dòng)化主要指的是在變電站工作中引入計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)和遙控技術(shù)，通過(guò)這些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的運(yùn)行、監(jiān)測(cè)以及電力計(jì)量，這一系統(tǒng)是一種綜合、系統(tǒng)的變電站運(yùn)行管理系統(tǒng)，它的存在實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班變電站建設(shè)理念。這一技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中是通過(guò)信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)共享，從而完成變電站各設(shè)備運(yùn)行的全過(guò)程監(jiān)控，在保證設(shè)備完成相關(guān)控制任務(wù)的同時(shí)達(dá)到節(jié)能、優(yōu)化的控制目標(biāo)和目的。在變電站運(yùn)行過(guò)程中，二次部分的變電設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合內(nèi)容，它是在一次設(shè)備的保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)控、調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上進(jìn)行電壓等級(jí)轉(zhuǎn)變、電能的輸送和分配，確保電能供應(yīng)、轉(zhuǎn)變的科學(xué)、穩(wěn)定和合理。在變電站綜合自動(dòng)化處理中，變電站二次系統(tǒng)是變電站管理系統(tǒng)的重要組成部分，它同電氣控制相同，都是為變電站一次部分的設(shè)計(jì)做服務(wù)的。因此，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用是同變電站綜合管理、繼電保護(hù)、跳閘操作同時(shí)完成的。

三、變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與電氣二次部分功能分析及對(duì)電氣二次設(shè)計(jì)的要求

（一）繼電保護(hù)

繼電保護(hù)器是變電站運(yùn)行過(guò)程中最為核心的一個(gè)功能。如果說(shuō)缺乏機(jī)電裝置的保護(hù)，那么變電站也就無(wú)法正常運(yùn)行。所以，變電站內(nèi)部的保護(hù)裝置，應(yīng)當(dāng)是完全獨(dú)立于整個(gè)監(jiān)控體系之外的，如此一來(lái)，即便是綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件、硬件出現(xiàn)了故障，繼電保護(hù)單元在這期間依然能夠保持運(yùn)行的正常。就目前來(lái)說(shuō)，各種不同形式的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，已經(jīng)為線路、變壓器、接地變、電容器等關(guān)鍵部分配備了保護(hù)測(cè)控，通過(guò)保護(hù)測(cè)控裝置來(lái)獲取到其保護(hù)對(duì)象的電流、電壓數(shù)據(jù)，進(jìn)而利用內(nèi)部CPU邏輯來(lái)針對(duì)各個(gè)不同隔層的保護(hù)功能加以診斷。

對(duì)于變電站二次電氣設(shè)計(jì)分析，保護(hù)單元在控制的過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)具體保護(hù)一般都不具體考慮和分析，但是在設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)﹄姎庠O(shè)備的配置要求十分嚴(yán)格，什么樣的電氣配置要選擇什么樣的保護(hù)功能都是由相關(guān)規(guī)定控制的。

（二）跳合閘操作

在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的分析中，要想保證變電站設(shè)備的正常運(yùn)行，需要對(duì)所有的電動(dòng)操作進(jìn)行嚴(yán)格控制，不管是隔離開關(guān)、接地開關(guān)還是斷路器，都需要進(jìn)行自動(dòng)化改進(jìn)，并且采用二次回路的形式進(jìn)行處理和優(yōu)化。這種方法的應(yīng)用是二次設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)，也是整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)最受重視的環(huán)節(jié)。但是在工作中，我們?cè)撊绾伪ＷC綜合自動(dòng)化系統(tǒng)所發(fā)出的跳合閘弱電信號(hào)以及調(diào)合閘線圈的強(qiáng)電回路能夠做到相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換處理，這需要在工作中高度重視，同時(shí)在對(duì)110kV斷路器進(jìn)行遠(yuǎn)程操作過(guò)程中，還需要使用完全獨(dú)立的操作箱。

（三）四遙

四遙是變電站運(yùn)行過(guò)程中最為基本的一項(xiàng)功能。其他部分的功能單元，都是將四遙作為基礎(chǔ)，利用共享的方式，在通訊網(wǎng)絡(luò)體系上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的四遙數(shù)據(jù)功能。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，以及完成了對(duì)于數(shù)據(jù)財(cái)力、分類的處理，同時(shí)直接將結(jié)果上傳到后臺(tái)監(jiān)控上。電氣二次設(shè)計(jì)工作在這期間，重點(diǎn)考慮的問(wèn)題就在于選擇運(yùn)行、檢修、事故分析等方面工作需要那部分四遙量，哪部分四遙量需要通過(guò)通信設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳送，哪部分四遙量是需要連接外部測(cè)控裝置上，進(jìn)而有效的完成對(duì)于電纜的二次連接。

（四）防誤閉鎖

防誤閉鎖設(shè)計(jì)工作執(zhí)行過(guò)程中，所必須要遵守的原則在于：任何可能會(huì)出現(xiàn)引發(fā)誤操作可能性的高壓設(shè)備，都必須要使用相應(yīng)的防誤閉鎖體系。防誤閉鎖目前主要有兩種應(yīng)用形式，一種是微機(jī)防誤閉鎖，而另一種是電氣防誤閉鎖。電氣防誤閉鎖回路屬于一種現(xiàn)場(chǎng)化的電氣裝置聯(lián)鎖技術(shù)，主要就是利用相關(guān)設(shè)備來(lái)執(zhí)行輔助連接，但是在這一過(guò)程中必須要使用大量的二次電纜在其中，其接線的措施也極為復(fù)雜，運(yùn)行管理難度較大；防誤功能通常是在二次接線的過(guò)程中進(jìn)行確定，不能修改、增加處理。而微機(jī)防誤閉鎖措施，則是利用軟件形式編寫相應(yīng)的電氣元件閉鎖規(guī)則，進(jìn)而促使變電站大量的二次閉鎖回路，都能夠?qū)ξC(jī)中的閉鎖規(guī)則加以應(yīng)用，有效的完成了對(duì)于閉鎖的數(shù)字化轉(zhuǎn)變。而在針對(duì)變電站進(jìn)行二次設(shè)計(jì)處理的過(guò)程中，完全可以不考慮電氣電纜連接處理；如果說(shuō)必須要設(shè)置電氣防誤閉鎖，那么二次設(shè)計(jì)也就必須要對(duì)大量的電纜連接需求加以重視。

（五）備自投

變電站的備自投在運(yùn)行過(guò)程中，主要是通過(guò)兩種形式進(jìn)行供電：第一，母聯(lián)分段供電，分段的開關(guān)在完全斷開之后，兩個(gè)電源完全以備用的形式存在，這一供電形式也被稱之為母聯(lián)暗備用；第二種方式是雙進(jìn)線向單母線供電，1#進(jìn)線工作，2#進(jìn)線作為備用，此方式稱為線路備自投方式（也稱明備用方式）。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的備自投裝置部分根據(jù)采樣的電壓、電流、斷路器位置信號(hào)判斷充電、放電條件滿足與否。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)110kV綜合自動(dòng)化變電站進(jìn)行電氣二次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)要先針對(duì)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具體負(fù)責(zé)的任務(wù)環(huán)節(jié)加以掌控，充分考慮到電氣二次環(huán)節(jié)還剩余下的某些任務(wù)。通過(guò)這方面的設(shè)計(jì)切入點(diǎn)，能夠促使電氣二次設(shè)計(jì)所呈現(xiàn)出的功能更加完善，減少了投資重復(fù)的浪費(fèi)現(xiàn)象，極大的提升了變電站運(yùn)行效率。

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