智能變電站電氣二次設(shè)計常見問題及處理對策

鄔超慧 邢煒

【摘 要】伴隨著智能技術(shù)的成熟發(fā)展將其應(yīng)用在變電站中推動了變電站發(fā)展。變電站電氣二次設(shè)計包括遠(yuǎn)程傳動、測量控制、繼電保護、防誤閉鎖，有助于提高設(shè)備運行。近幾年，智能化變電站逐漸趨于數(shù)據(jù)資源的應(yīng)用與共享，智能化電氣二次設(shè)計對提高變電站運行穩(wěn)定性發(fā)揮著重要影響。

【關(guān)鍵詞】智能變電裝置;電氣二次設(shè)計;問你題;對策;分析

1導(dǎo)言

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的帶動下，我國的智能化技術(shù)越來越成熟，將其合理地應(yīng)用于變電站中，促使了變電站的發(fā)展向前邁進了一大步。隨著人們對智能化變電站的研究力度不斷加大，數(shù)字化被越來越多引入到變電站電氣二次設(shè)計中。在當(dāng)前科技條件下，為了保證智能化變電站的正常運行，需要確保其所組成的二次設(shè)備處于正常的工作狀態(tài)。而這些二次設(shè)備是由八個部分組成的，不僅包括了測量控制、遠(yuǎn)程傳動、在線檢測和故障錄播裝置，同時還包含有繼電保護、防誤閉鎖、電壓無功控制及同期操作裝置。為了維護和保證二次設(shè)備系統(tǒng)操作的穩(wěn)定性和有效性，這八個裝置都需要保證能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

2智能變電站的優(yōu)勢

2.1特點

在運行過程中，與以往的變電站相比較，智能化變電站的功能更加多樣化和智能化。以前變電站沒有的變電站監(jiān)視、控制和故障錄波等功能在智能化變電站中都得到了實現(xiàn)。數(shù)字化變電站是一種新型的變電站，它是一種兼顧有繼電保護、安全裝置和相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)的變電站。對于傳統(tǒng)的變電站來說，它們不僅存在著中硬件重復(fù)配置使用的缺點，同時由于信息比較獨立，無法實現(xiàn)傳遞，并且成本不低，這些缺點在數(shù)字化變電站中都得到了很好地解決。

2.2智能化變電站的優(yōu)勢

與以前的變電站相比，智能化變電站的主要優(yōu)勢就是，智能變電站比傳統(tǒng)的變電站多了一個過程層，這一條件的實現(xiàn)，大大促進了變電站的數(shù)字化水平的提高。另外，智能化變電站的間隔層能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，這一情況實現(xiàn)了信息交換，大大提高了信息的交換率。

3變電站電氣二次設(shè)計有關(guān)問題分析

3.1二次設(shè)計分析

以智能設(shè)備為依托，智能化變電站綜合了信息搜集、傳輸、處理、輸出。所以，變電站內(nèi)全部設(shè)備都應(yīng)為智能化設(shè)備，并且設(shè)備需要通過自我狀態(tài)監(jiān)測、診斷、修復(fù)。變電站電氣二次設(shè)計主線路為一次設(shè)備，對一次設(shè)備測量、運行檢測、電路控制的優(yōu)化設(shè)計。二次設(shè)計包含計算機智能控制系統(tǒng)、安全檢測、直流電源、工業(yè)電視系統(tǒng)、繼電保護等，提高一次設(shè)備保護屏障從而保證順利運行。

3.2問題分析

第一，電氣穩(wěn)定性。電氣二次設(shè)計要求工作人員做好電氣線路設(shè)計分析，避免設(shè)計時產(chǎn)生安全事故。安全保護方案設(shè)計是把安全保護裝置應(yīng)用到電氣系統(tǒng)，如二次回路設(shè)計時發(fā)生跳閘與保護跳閘等裝置失靈問題。所以，要求確保電子與正電源具備至少一個端子。第二，繼電保護。發(fā)各套保護裝置與斷路器回路啟停對其他系統(tǒng)造成影響，系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)件發(fā)生異常故障，保護系統(tǒng)拒動等。要求設(shè)計師對繼電保護裝置設(shè)置多項保護配置，確保保護裝置和保護回路運行獨立性，防止裝置和回路相互影響。此外，還需消除故障構(gòu)件，提高保護裝置動作靈敏性與準(zhǔn)確性。第三，縱差保護。變電站內(nèi)光纖通訊系統(tǒng)和保護系統(tǒng)設(shè)計問題，導(dǎo)致難以形成完整的二次系統(tǒng)低阻抗平面，減緩保護系統(tǒng)轉(zhuǎn)換靈敏性。由此，設(shè)計時需采取接地銅排，繼電保護室和通訊機房連接，同時將屏蔽雙絞線和光電轉(zhuǎn)換構(gòu)件采取保護接地。第四，流壓變化。變電站智能化設(shè)計導(dǎo)致繼電保護電流與電壓互感器具有的測量設(shè)備發(fā)生變化，測量準(zhǔn)確性降低從而制約繼電保護電流和電壓。所以，設(shè)計師需通過光電互感器更換互感器，簡化二次的保護與測量設(shè)備。

4智能變電站電氣二次設(shè)計注意事項

4.1可研、初設(shè)階段

可行性研究報告是為項目立項做準(zhǔn)備，目的是爭取項目立項。內(nèi)容側(cè)重于項目建設(shè)的必要性和可行性，理論性重于實踐性。由于電氣二次設(shè)計的內(nèi)容往往和變電站運行維護單位的要求緊密相連，在遵照典型設(shè)計的基本要求前提下，也應(yīng)適當(dāng)考慮運行單位的合理需求，做好需求記錄，為下一階段設(shè)計工作做好準(zhǔn)備。

4.1.1電氣主接線

電氣主接線是電氣一次專業(yè)給電氣二次專業(yè)提交的重要資料，在和電氣一次專業(yè)配合的過程中尤其要重視，一是根據(jù)工程需求正確配置CT繞組數(shù)量，比如500kV串CT一般按7-9-7配置。同時結(jié)合系統(tǒng)保護專業(yè)的要求設(shè)置保護、測量、計量繞組的組合。特別是擴建工程，需要考慮前期設(shè)計參數(shù);二是根據(jù)系統(tǒng)及一次提交資料，計算CT級次及容量，注意P1、P2極性是否正確設(shè)置，及時給電氣一次專業(yè)反饋意見;三是注意主接線中不同間隔斷路器采用分相機構(gòu)或三相聯(lián)動機構(gòu)，注意是否正確設(shè)置出線PT及PT繞組數(shù)量;四是擴建工程中，如涉及間隔調(diào)整，特別需要關(guān)注間隔名稱及前期調(diào)度命名是否一致，以免造成不對應(yīng)。

4.1.2主控室及預(yù)制艙

主控室亦即通常所說的繼電保護室或二次設(shè)備室。主控室是變電站的控制中樞，是繼電保護裝置安裝的地方，因此在可研、初設(shè)階段需要結(jié)合保護、通信、遠(yuǎn)動等專業(yè)的需求向土建專業(yè)提出二次設(shè)備室及預(yù)制艙的尺寸、規(guī)格。收集各專業(yè)需求的過程中，特別要注意保護、測控等裝置的屏柜組裝原則。室內(nèi)GIS站要考慮保護、測控裝置的下放，模塊化變電站需要考慮預(yù)制艙的選型，注意蓄電池室的尺寸等等。

4.1.3工程造價

前期階段各專業(yè)都要給技術(shù)經(jīng)濟專業(yè)提交設(shè)備清冊，在配合過程中有以下幾點需要注意。首先要根據(jù)電氣一次提供的主接線核實確定變電站規(guī)模，結(jié)合專業(yè)需求通盤考慮列出設(shè)備清冊，不要漏項;其次要和相關(guān)專業(yè)配合好設(shè)備分界點;最后，對于涉及續(xù)標(biāo)的物資，一定要做好備注，注明相關(guān)需求。

4.2物資招標(biāo)及施工圖設(shè)計階段

4.2.1標(biāo)書編制

物資招標(biāo)階段，需要認(rèn)真編制標(biāo)書，標(biāo)書的技術(shù)參數(shù)及設(shè)備數(shù)量直接影響后期施工圖設(shè)計的進展。一是電氣二次專業(yè)標(biāo)書有些涉及到相關(guān)專業(yè)配合，編制時應(yīng)當(dāng)及時充分溝通，以保障標(biāo)書的編制質(zhì)量。比如交直流一體化電源標(biāo)書就涉及多個專業(yè)。

4.2.2施工圖設(shè)計

施工圖設(shè)計階段，需將初步設(shè)計階段的原則具體細(xì)化，因此需要注意的事項也特別多。電氣二次專業(yè)對接的廠家眾多，廠家圖紙需要確認(rèn)各種參數(shù)、規(guī)格，需謹(jǐn)慎核實并協(xié)同相關(guān)專業(yè)確認(rèn)圖紙中涉及的參數(shù)。電氣二次設(shè)計事務(wù)瑣碎，特別是一些具體的設(shè)計規(guī)則也時有變化，因此在施工圖設(shè)計階段應(yīng)當(dāng)重點做好圖紙確認(rèn)工作。在工程設(shè)計的過程中應(yīng)不斷積累經(jīng)驗。

5結(jié)論

在變電站設(shè)計過程中仍有一個重要的節(jié)點，即工程工代服務(wù)和驗收投運階段，設(shè)計人員在這個階段應(yīng)當(dāng)多到現(xiàn)場去了解工程建設(shè)實際情況，并且及時消除缺陷，同時做到理論與實際相結(jié)合，加深對設(shè)計的理解，也為今后進一步優(yōu)化設(shè)計打好基礎(chǔ)。

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（作者單位：內(nèi)蒙古電力經(jīng)濟技術(shù)研究院）