變電二次設(shè)計問題及解決辦法

王銳

摘 要：隨著我國變電行業(yè)發(fā)展的越來越迅速，在電力系統(tǒng)中，作為輸配電的重要保證，變電所承擔(dān)了變電運行的大部分工作，也同樣是電網(wǎng)的重要組成部分。在變電設(shè)計中，變電二次設(shè)計就是對設(shè)備的控制和保護(hù)的過程。在變電二次設(shè)計上應(yīng)有基礎(chǔ)、簡單、可靠的操作，既要向著節(jié)能環(huán)保和經(jīng)濟(jì)合理的方向發(fā)展，又要做到嚴(yán)格遵循國家相關(guān)的法律法規(guī)規(guī)定，因此，在滿足電力行業(yè)和電網(wǎng)需求的同時，也需要對電網(wǎng)安全運行有一定的要求。變電二次設(shè)計在電力系統(tǒng)設(shè)計中屬于一個重要環(huán)節(jié)，在變電所電力運行中安全運行的水平和質(zhì)量則有重要的影響，因此，做好二次設(shè)計則更為重要。本文則針對變電二次設(shè)計做簡要分析，然后提出存在問題及解決辦法，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 二次系統(tǒng) 設(shè)計問題

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（b）-0030-02

變電二次設(shè)計屬于繼電保護(hù)和自動裝置的混合配置的設(shè)計問題。在繼電保護(hù)和自動裝置功能的合理配合下，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電力系統(tǒng)電力設(shè)備的安全運行是由運行方式和合理故障類型為依據(jù)的，應(yīng)選擇可靠性、靈敏性、機(jī)動性這些基本要求的保護(hù)裝置來進(jìn)行配合。同時在遵循國家和電力行業(yè)的相關(guān)原則和標(biāo)準(zhǔn)下，積極運用科學(xué)成熟的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計運行，在滿足電網(wǎng)企業(yè)對二次設(shè)計的要求情況下，對變電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

1 變電二次設(shè)計分析

1.1 變電二次設(shè)計自動化

變電站的綜合自動化的基本功能包括：（1）監(jiān)視和控制功能。數(shù)據(jù)采集：模擬量采集、狀態(tài)量采集、脈沖量采集，同時具有人機(jī)聯(lián)系功能、打印功能、數(shù)據(jù)處理與記錄功能。（2）微機(jī)保護(hù)。繼電保護(hù)功能、低周低壓減載功能、通信功能、時鐘同步功能、自診斷功能。

1.2 變電站的二次系統(tǒng)

進(jìn)行變電站的二次系統(tǒng)通用設(shè)計的目的就是為了統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一設(shè)備規(guī)范；加快設(shè)計、評審、建設(shè)等換屆工作進(jìn)度，提高工作效率；降低變電站建設(shè)、運行成本和維護(hù)成本；變電站的二次設(shè)計中二次系統(tǒng)將以往變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計中經(jīng)常忽略的后臺監(jiān)控方面也進(jìn)行了完善。后臺監(jiān)控在運行中往往會面臨著很多問題，最為常見的就是數(shù)據(jù)數(shù)量大，要求高，運行速率快，一旦出現(xiàn)問題，很容易造成較大的誤差，因此，在二次設(shè)計中，會考慮到采用交直形式確保設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。交直形式是采用兩路輸入電源為主，一路可作為兩路的逆變器，另一路作為變電源。正常運行時，只采用變交流電源，如果變電站用電已經(jīng)消失，此時直接啟動直流電源就可以供給后臺監(jiān)控設(shè)備正常使用，這種采用逆變器的形式，可以減少變電站的電流波動，獲得較為可觀的效果。根據(jù)DL400-1991《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》變壓器應(yīng)該設(shè)置一定的保護(hù)配置。繼電保護(hù)裝置指繼電保護(hù)裝置能反映電氣設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)，并自動地、迅速地、有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除。比如：裝備氣體保護(hù)可以反映油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低；裝備縱差保護(hù)或者電流速斷保護(hù)，可以切除變壓器繞組和引出線間的短路故障，尤其是當(dāng)電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)不滿足要求時，更應(yīng)該安裝縱差保護(hù)。

2 變電二次設(shè)計中的常見問題

2.1 變電二次設(shè)計中的回路問題

在變電二次設(shè)計中，二次回路連接問題也是容易被忽略的，首先應(yīng)當(dāng)保證回路連接的正確性，不接錯回路，錯誤的回路將導(dǎo)致二次設(shè)備無法正常運行，系統(tǒng)的保護(hù)裝置功能也無法正常實現(xiàn)，這樣將會導(dǎo)致電阻分配不均勻，出現(xiàn)嚴(yán)重的誤動故障。在變電二次設(shè)計中更應(yīng)該考慮到具體的工作環(huán)境的差異性與實際情況，避免一些經(jīng)典的回路設(shè)計被反復(fù)利用的情況出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)做到因地制宜，符合電力生產(chǎn)部門對地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度安全運行的相關(guān)要求。

2.2 二次電纜設(shè)計問題

電纜設(shè)計過程中變電二次設(shè)計至關(guān)重要，一旦變電二次設(shè)計環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，不僅會影響設(shè)計環(huán)節(jié)內(nèi)的電纜功能，同時還可能會影響到整個運行設(shè)備中其他設(shè)備的運行，嚴(yán)重威脅到設(shè)備的整體安全穩(wěn)定運行。因此，在進(jìn)行電纜敷設(shè)設(shè)計時，設(shè)計人員必須要充分考慮各方面影響因素，進(jìn)行電纜敷設(shè)環(huán)節(jié)的明確分類。由于動力與控制電纜分屬于不同支架排列，一般二者是自下而上的排列方式。隨著我國變電行業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，變電設(shè)備種類逐漸增加，變電站電纜連接數(shù)量越來越多，不少變電站存在電纜敷設(shè)浪費、問題排查困難，嚴(yán)重影響了變電站改造和擴(kuò)建，不利于變電站的長期可持續(xù)發(fā)展。設(shè)計人員只有嚴(yán)格進(jìn)行電纜敷設(shè)，合理規(guī)劃敷設(shè)路徑，盡量避免交叉敷設(shè)。常見的電纜排列方式有平行排列、三角形分項排列以及品字形接觸排列。平行排列也就是不對稱排列，它很容易造成電纜套環(huán)流大、三相電纜電流分布不均勻和外部空間磁場大等相關(guān)問題。實際工程應(yīng)用當(dāng)中，施工設(shè)計人員可利用電纜相間距增加的方式增加電纜額定電流改善這類問題，設(shè)計人員要綜合實際情況，制定科學(xué)合理的電纜敷設(shè)設(shè)計方案，更好地滿足變電運行需求。

3 完善變電二次設(shè)計的措施

3.1 加強(qiáng)二次回路設(shè)計

設(shè)計人員在做PT回路設(shè)計時，一定要確?；芈分荒苡幸稽c接地，特別應(yīng)注意在做帶旁路母線的變電站設(shè)計時，對旁路PT回路由于切換原因造成PT兩點接地、PT回路在保護(hù)屏和開關(guān)端子箱兩點接地等情況要仔細(xì)分析，防止造成PT兩點接地使保護(hù)誤動。嚴(yán)格遵循電力設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計過程中要保證線路保護(hù)箱防跳功能取消方便，實施斷路器三相保護(hù)不一致，進(jìn)一步體現(xiàn)斷路器跳合閘壓力閉鎖和斷路器防跳等功能。線路保護(hù)裝置每套均具備重合閘功能，并采用重合閘相互閉鎖和啟動方式，具備重合閘功能的線路保護(hù)裝置大都設(shè)有“停用重合閘”壓板，該壓板在使用時，任何故障均可實現(xiàn)三項跳閘。三項跳閘功能通過保護(hù)裝置內(nèi)部邏輯判斷來實現(xiàn)，外部接線則可以全部省略。國網(wǎng)公司輸變電工程需要嚴(yán)格按照通用設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求：利用失靈保護(hù)跳閘接點的方式實施線路保護(hù)，以微機(jī)型母線保護(hù)裝置啟動來開啟斷路器失靈保護(hù)；采用母線保護(hù)失靈電流判別功能來實現(xiàn)雙母接線斷路器失靈保護(hù)。

3.2 做好電纜的敷設(shè)和設(shè)計工作

鑒于電纜本身特點所導(dǎo)致的纜芯暴露問題，這也在一定程度上影響電纜具體功能。因此，實施電纜外部保護(hù)十分重要且必要。我國變電站進(jìn)行電纜敷設(shè)時，所采用有機(jī)防火堵料含有大量的氯化石蠟，其中的氯離子會與空氣中的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成鹽酸，對電纜表皮和金屬物造成嚴(yán)重侵害。同時，厚重的有機(jī)防火堵料會造成電纜表面散熱困難，致使電纜局部溫度過高，加速化學(xué)腐蝕。隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，另一種新型環(huán)保材料的推出，改變了這一狀況，建立變電站優(yōu)先考慮這種無腐蝕性、無毒、不含鹵素的新型防火封堵材料實現(xiàn)對電纜和金屬的有效保護(hù)，延長電纜使用壽命。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來我國科技發(fā)展水平在不斷提高的情況下，電力系統(tǒng)的新型技術(shù)研發(fā)也在不斷提升，為變電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了有利支持，同時在電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行下也實現(xiàn)了變電系統(tǒng)的自動化運行，同時達(dá)到了國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的高效、安全、穩(wěn)定的運行目標(biāo)，在先進(jìn)的繼電保護(hù)狀態(tài)下，繼電保護(hù)設(shè)備也在不斷應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)了電力系統(tǒng)的不斷健康發(fā)展，在加強(qiáng)變電二次設(shè)計的同時，也應(yīng)不斷提升設(shè)計的準(zhǔn)確性、科學(xué)性、先進(jìn)性，只有這樣才能夠在未來的電網(wǎng)設(shè)計中產(chǎn)生更大的影響。

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