研討變電站電氣二次設(shè)備自動化設(shè)計(jì)

陳凱

【摘要】隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，變電站電氣二次設(shè)備自動化設(shè)計(jì)的技術(shù)水平也在不斷的提高。自動化變電站將現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與變電站自身的功能結(jié)合在了一起，一方面實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)信息的共享，另一方面還對變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行了實(shí)時的監(jiān)控。這樣也就將電力通信和變電站的控制系統(tǒng)高校的融合在了一起，為變電站的工作人員帶來了操作上的便捷。另外，自動化變電站還實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的全天候記錄和觀察，進(jìn)一步提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

【關(guān)鍵詞】變電站;電氣二次設(shè)備;自動化設(shè)計(jì)

[Abstract] As China's scientific and technological level of the continuous development of the second substation electrical equipment automation design skills are enhanced. The substation automation to modern network technology and the capabilities of the substation itself in a grid， on the one hand， information sharing， on the other hand also on the operation of the substation for real-time monitoring. This is the communications and electric power substation control system of colleges and universities in the integration of the substation workers operating convenience. In addition， automating substation also implements data24 records and observation， further enhancing the monitoring of the accuracy of the data.

[Keywords]; the second substation Electrical Equipment， Automation Design.

一、變電站二次設(shè)備的概述

1.1變電站設(shè)備組成

其中在過程層中，其組成部分分別由互感器件，還有相關(guān)的合并單元，以及最后的終端設(shè)備等等一些部分組成，它們的職能是對一次設(shè)備進(jìn)行有關(guān)的監(jiān)控作用，在這里面又分為許多步驟，例如對裝置運(yùn)作情況或者是對指令操作情況的監(jiān)測等等。

1.2變電站二次設(shè)備自動化的特點(diǎn)

由于二次設(shè)備自動化融入了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因此可以在電力監(jiān)控方面上得到大幅度提升。①由于目前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支持使得電氣二次設(shè)備自動化可以運(yùn)用更為復(fù)雜的系統(tǒng)監(jiān)測調(diào)控功能，將系統(tǒng)信息進(jìn)行高效測算、回傳與處理，因此工作效率顯著提高。②二次設(shè)備自動化所涉及的電氣裝置由于實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理操控，所以可以使各項(xiàng)系統(tǒng)信息處于統(tǒng)一的管理之中，保障了系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性。③二次設(shè)備自動化是在基于一次設(shè)備的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對電氣系統(tǒng)的有效控制，而且通過自動化控制就可以實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)數(shù)據(jù)的精確掌握，有效提高了系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性。

二、變電站電氣二次設(shè)備與變電站自動化之間的聯(lián)系

變電站的自動化是指使用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對變電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，這些技術(shù)的應(yīng)用可以使實(shí)現(xiàn)信息交換、資源共享促進(jìn)變電站的智能化穩(wěn)定運(yùn)行。一次設(shè)備是變電站的組成部分，對變電站電氣的二次設(shè)計(jì)可以對一次設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行有效地監(jiān)督與保護(hù)。對一次設(shè)備進(jìn)行等級交換，二次設(shè)備有繼電保護(hù)、防誤閉鎖及低周減載等功能。變電站自動化系統(tǒng)作為二次設(shè)備的重要組成部分，為一次設(shè)備的運(yùn)行提供技術(shù)保障。在實(shí)際工作中，變電站綜合自動化系統(tǒng)與變電站電氣二次設(shè)計(jì)在功能上還存在一定差距，隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也不斷趨于成熟，自動化技術(shù)已經(jīng)成為變電站技術(shù)應(yīng)用的主流。

三、變電站二次設(shè)備自動化設(shè)計(jì)中需要注意的要點(diǎn)

3.1繼電保護(hù)自動化設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)系統(tǒng)是保證變電站安全運(yùn)行的前提。如果繼電保護(hù)的相關(guān)功能不能夠正常的發(fā)揮出來，那么就會嚴(yán)重的影響到變電站的穩(wěn)定性。在變電站中，每一個繼電保護(hù)單元都能夠保護(hù)繼電保護(hù)系統(tǒng)獨(dú)立、穩(wěn)定的運(yùn)行。而當(dāng)變電站出現(xiàn)了系統(tǒng)性的故障時，繼電保護(hù)單元還可以保證自身所處的單元穩(wěn)定的運(yùn)行。比如，在甘肅蘭州110kV的變電站中，其應(yīng)用了當(dāng)前比較先進(jìn)的自動化系統(tǒng)，其系統(tǒng)中增設(shè)了監(jiān)控保護(hù)裝置，能夠?qū)﹂g隔層的電流和電壓進(jìn)行實(shí)時的動態(tài)監(jiān)測以及對相關(guān)的信息進(jìn)行采集，在繼電保護(hù)系統(tǒng)中中央處理器的配合下，能夠有效的保護(hù)整個間隔層的二次設(shè)備。所以，在設(shè)計(jì)變電站電氣二次設(shè)備的自動化系統(tǒng)時，應(yīng)該考慮到二次設(shè)備的繼電保護(hù)單元，將其功能進(jìn)行完善，以便能夠更好的維護(hù)變電站系統(tǒng)給安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2跳合閘操作自動化設(shè)計(jì)

變電站自動化系統(tǒng)能夠發(fā)揮出斷路器、隔離開關(guān)以及接地刀閘等設(shè)備的功能，因此能夠?qū)收想娐愤M(jìn)行隔離。但是在進(jìn)行這一系列的操作時都要通過遠(yuǎn)程控制來實(shí)現(xiàn)。還要利用二次回路來保證操作的可靠性以及標(biāo)準(zhǔn)性。因此，在設(shè)計(jì)跳合閘操作的電氣二次設(shè)備時，其主要是要注意怎樣在自動化的系統(tǒng)運(yùn)行下，采用可靠的操作方法來實(shí)現(xiàn)跳合閘線圈中的強(qiáng)弱電信號之間的電平轉(zhuǎn)換。變電站系統(tǒng)中所自帶的四通功能，在跳合閘操作的自動化二次設(shè)計(jì)中，就可以對其中需要考慮到四通量的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析。比如，在上述變電站中，在變電站跳合閘操作自動化設(shè)計(jì)中，就充分的考慮到了接地方式與選線功能，在接地后選擇了獨(dú)立于通信功能的選線，采用了3IO的接線方式對接地線進(jìn)行監(jiān)測。所以在變電站電氣二次設(shè)計(jì)中，一定要考慮到變電站的接地方式。

3.3備自投自動化設(shè)計(jì)

目前，我國變電站技術(shù)中，備自投的方式主要有：母聯(lián)分段供電和雙進(jìn)線向單項(xiàng)母線供電兩種方式。前者是在分段開關(guān)斷開的狀態(tài)下，由工作電源向作業(yè)過程中的設(shè)備進(jìn)行供電，此時，兩個電源都處在備用的狀態(tài)。一般將其稱為暗備用;后者是有1#和2#兩條線路作為備用線路。一般將其稱為明備用。在上述實(shí)例變電站中，在電氣二次設(shè)計(jì)中，充分的考慮到了變電站自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件，將電流、電壓以及斷路器的信號的等各種因素充分的考慮起來，選用了合適的備自投裝置和方式，有效了保障了變電站的長期有效運(yùn)行。

3.4防誤閉鎖自動化設(shè)計(jì)

變電站中的防誤閉鎖回路的防誤功能與變電站之二次接線之間有著非常緊密的聯(lián)系。一般變電站中防誤閉鎖的形態(tài)有電氣防誤閉鎖和微機(jī)防誤閉鎖兩種。前者可以利用電氣的優(yōu)勢對變電站進(jìn)行閉鎖;后者主要是利用計(jì)算機(jī)軟件對變電站中的接地刀閘、斷路器等裝置進(jìn)行控制。利用計(jì)算機(jī)中的微機(jī)防誤閉鎖裝置來實(shí)現(xiàn)變電站防誤閉鎖的改革，進(jìn)一步提高防誤閉鎖裝置的運(yùn)行效率。

3.5通信系統(tǒng)自動化設(shè)計(jì)

一般在變電站中，遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)主要就是將變電站內(nèi)的信息傳輸給外界。在實(shí)際運(yùn)行中，遠(yuǎn)程通信就是將包括了變電站正常運(yùn)行進(jìn)和故障時的信息通過計(jì)算機(jī)傳遞給調(diào)度中心或者相關(guān)管理單位，使其能夠及時了解到變電站的運(yùn)行狀況，從而根據(jù)所出現(xiàn)的問題及時采取有效的解決措施。變電站的自動化實(shí)現(xiàn)了四通和遠(yuǎn)方修改保護(hù)值的遠(yuǎn)程傳播，利用GPS實(shí)現(xiàn)了與調(diào)度中心對時的功能。在上述變電站中，衛(wèi)星時鐘GPS是通過一種獨(dú)立的GPS時間同步系統(tǒng)，滿足了變電站內(nèi)的監(jiān)控、保護(hù)設(shè)備以及與相關(guān)的智能設(shè)備對時的要求。因此，在自動化變電站二次設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要充分的考慮清楚電氣二次回路中的對時方式。一般來說，由于用監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對時達(dá)不到精確度的要求，因此，在設(shè)計(jì)時要根據(jù)變電站具體的情況選擇合適的對時方式。

參考文獻(xiàn)

[1]莫劍森.變電站電氣二次設(shè)計(jì)質(zhì)量研究[J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012.

[2]孟祥忠，王博.電力系統(tǒng)自動化[M].中國林業(yè)出版社，北京大學(xué)出版社，2012.

[3]姜松.基于變電站的電氣二次設(shè)備的自動化設(shè)計(jì)分析[J].工程技術(shù)：全文版，2016.