变电站的电气二次系统

变电站的电气二次系统（精选10篇）

变电站的电气二次系统 第1篇

变电站是输配电系统中的重要环节,是电网的主要监控点。变电站二次系统是整个变电站控制和监视的神经系统,二次回路是否合理可靠,直接关系到整个变电站乃至系统能否安全可靠运行。从国内外的事故经验分析来看,酿成系统事故的根本原因往往在回路上,有的是由回路本身有缺陷造成;有的是因为系统故障时,因回路原因不能及时切除故障造成。因此,变电站二次和保护回路的合理性和正确性有着至关重要的作用。

2 变电站电气二次系统的设计

2.1 变电站主结线电气计算设计

本论文主要分析电气主结线的可靠性定量指标,完成电气结线的选型工作,进而为变电站电气系统的二次设计提供基础设计方案。

2.2 可靠性定量指标计算式

电气主结线可视为由可修复元件组成的系统,有2个工作状态:正常与故障,按两态马尔柯夫过程,可得出以下近似算式:

上式中,fc主结线系统事故导致主变压器停运事件发生的频次,次/a;λji相关结线元件故障率(i=1,2,n)

2.3 其他相关计算式

主结线故障元件强迫停运时间Tjgi

无备用电源自动投入装置的事故限电量△Akqi

有备用电源自动投入装置的事故限电量△Akqi

Tkqi限电经济损失△U

上式中,Tcg故障元件的修复时间,h/次;Sqi事故停运主变的容量,万KVA;z主变负载率,%;n1同时事故停运的主变台数;Sy,n2分别为仍在运行的主变热备容量及台数,万KVA;Tkqi主变事故强迫停运的时间,h,若经切换操作可恢复供电时,它等于判明事故及处理事故的时间,取1 h;若需等待故障元件修复,才恢复供电,则Tkqi=Tjqi;K单位电度损失计算系数,若按限电减少的国民纯收入计,根据研究资料取1.5元/k Wh,若按停电综合损失计,参考国外资料取10~30倍电价。

因此,综上所述,在选择主结线时,一定要根据上面的可靠性定量指标,经过计算之后,才可以确定主结线的

2.4 结线方案的比较

上文已经确定了重点研究的两种结线方案,并且已经给出了选择结线的可靠性定量指标的计算方法,下面,重点从经济性的角度对两种结线方案进行比较,以完成结线的选型工作。

忽略时间的影响因素,经济性的计算式为:

上式中,Z年计算费用,万元;C∑年生产费用,万元,取投资的5%;△U∑年平均停电事故损失,万元,它等于平均年事故限电量乘单位电度损失计算系数K;Xt年投资积压损失系数,取10%;Tz总投资,万元,包括设备、建安工程、占地补偿费。

经上述计算式分析可以发现,I型方案在设备安装费、工程占地费等方面较少,因而经济性较高,相对于Ⅱ型,I型方案更适合于一般的小型水电站的开关站的设计选择。

综上所述,从经济性的角度出发,对上文的两种结线方案进行了比较,一般而言,可以选择I型方案,布置方案投资最省,在按国民纯收入减少或10倍电价计算停电损失时,年计算费用不高,是一种值得提倡的布置类型。当然,也要因地制宜,根据工程现场的实际情况,结合经济性、技术性综合考虑,合理的选择主结线方案。

如图所示,电气主结线为:1、2号和3、4号机组分别经发电机断路器和单相变压器(规格视具体应用而定),再经500k VSF6管道母线连接成2个联合单元后,各经1回500k V电缆接入SF6全封闭组合电器(GIS),从而形成不同规格的电气应用单元,具体规格需要视具体应用而定;5、6号机组分别与1台特殊三相变压器(规格视具体应用而定)各接成1组发-变组单元,再经110k VSF6管道母线、110k V电缆接入SF6全封闭组合电器(GIS)。在110k VGIS和500k VGIS间设1组联络变压器(规格视具体应用而定)。500k V侧采用1倍半结线,110k V侧采用双母线结线。

2.5 控制方式

传统大中型变电站采用强电一对一控制方式,这种控制方式得到了广泛的应用。90年代中期,在传统变电站控制系统的基础上进行有益的改进,如选用码赛克控制屏,装设微机型闪光报警器,选用进口或合资厂强电小开关等,改进后的控制系统虽然在性能上优于老式系统,但从根本上没有大的改进。

随计算机及网络技术发展,微机监控方式在大中型变电站中开始应用。初期的应用,由于计算机监控尚处于试验探索阶段,设计、运行单位对其不大放心,往往是常规控制和计算机监控2种方式并存,这样做的结果是,由于保留了常规控制设备,运行人员不去钻研新设备,仍使用较熟悉的常规控制方式,使计算机监控系统变成了变电站中的摆设。随着计算机及网络通信技术飞速发展,伴随设计制造、运行部门认识提高和经验积累,对于变电站,尤其是大型变电站,应当广泛采用计算机监控方式。通过工业以太网络实现远程对电气二次系统的各个设备的工况进行监控,建立远程报警和干预机制,能够对于各种突发事故进行有效的干预和报警,真正的实现了计算机网络化管理监控的优势。

2.6 与一次设备的连接问题

电气二次系统的设备与一次设备之间的连接问题,也是值得电气工程人员充分重视的问题,常常有因为连接不当或是连接错误而导致一些重大事故的发生。

在一些高压断路器的机构内,常常带有电气防跳回路,而这个并联防跳回路与微机保护回路是相冲突的。接上后,会出现微机保护的跳位、合闸监视灯同时亮的情况,因此,必须将机构防跳回路断开,防跳功能由微机保护装置实现。

综合自动化变电站中的电气主设备往往也是高档次的,GIS设备经常被采用,GIS主结线设计的原则是简化结线,利用可靠性,取消可以节省的元件,以降低成本。电压互感器的隔离开关在运行中不起任何作用,在检修电压互感器TV或现场耐压试验时,用它来将电压互感器TV与主回路分开,对GIS来讲,没有必要将电压互感器TV与GIS分离检修与测量。

3 结束语

对于变电站的电气二次系统回路的优化改造设计,绝不仅仅限于以上分析的三个方面,其他需要考虑的细节还有很多,诸如继电器的布置、电缆的走线、测量仪表的安装等等。对变电站的电气二次系统的改造、优化设计,对其监控、测量和保护采用综合自动化系统,具有完善的功能,满足了电气设备的投运工况、运行管理、二次保护、通信调度等各种要求,同时也减少了安装的工作量,减少了屏位、电缆及工程初期投资,而且提高了系统运行的安全性和可靠性,更便于维护,实现减人增效。

摘要：电气二次系统的设计、布置方案直接关系到整个变电站运行的稳定性和可靠性,本论文通过对变电站主结线的电气设计计算,着重讨论了变电站的电气二次系统的控制方式、以及与一次设备的连接等环节,并给出了详细了优化设计方案供实现变电站的二次系统的自动化设计参考使用,对于提高变电站电气系统的安全性及自动化水平有一定借鉴意义。

关键词：变电站,电气二次系统,设计分析

参考文献

[1]黑龙江省电力调度中心编.变电所自动化实用技术与应用指南[M].2004.

[2]窦旭东.变电站自动化改造的若干问题[J].河北电力技术,2004,(2):16-18.

变电站的电气二次系统 第2篇

【关键词】110kV 变电站；综合自动化；电气二次设计；分析

在有关变电站电气二次设计思维与理念不断发展、更新的背景下，整个变电站的二次电气系统已逐步自传统面向功能为主的设计模式转变成为了面向对象的设计模式。简单来说就是，相对于整个变电站电力运行系统而言，电气二次设计过程当中不单单考虑某一个参数或设备，而将设计的目的确定为：为满足某一设备保护、监控、测量、计量在内相关功能有效实施的综合性装置，确保特定性功能的顺利完成。而这对于整个系统分布式、开放性特征的实现而言也是至关重要的，因此，做好电气二次设计也相当于保障了整个综合自动化变电站运行的可靠与稳定。本文即针对以上相关问题作详细分析与说明。

1.变电站综合自动化系统和变电站电气二次部分之间的区别和联系

变电站的综合自动化将计算机技术、数据处理技术以及通信技术等对变电站进行监控，并能够保障在变电站综合自动化系统中电气设备是能够进行信息的交换的，实现了系统内部的资源信息的共享，能够对变电站的运行状况进行控制和监视。变电站中的电气二次部分与变电站的电气一次部分相比较来看的话，能够对电气一次设备进行保护，并对电气一次设备的运行情况进行监控，调节电气一次设备中的等级变换，保证设备输送电能、功能分配的正常进行。变电站综合自动化系统可以看成是电气二次设备中的一部分，为电气一次设备提供保障和服务的。变电站二次设备是使用电工技术来协助各类功能的实现和完成，例如：跳合闸操作、小电流接地选线、直流系统、低周减载、继电保护、四遥以及防误闭锁等功能。在变电站的功能完成的过程中，变电站综合自动化系统和变电站二次部分在功能完成的过程中所发挥的作用之间存在着较大的差异。

2.继电保护设计要点分析

从继电保护的角度上来说，其作为整个变电站的运行核心所在，一旦没有了继电保护，也就无法确保整个变电站的稳定运行。因此，变电站所对应的继电保护单元需要与监控系统保持独立运行的状态。换句话来说，在整个系统软件、硬件发生故障并退出运行的情况下，要求继电保护单元仍然能够稳定且持续的运行。现阶段的技术条件支持下，对于110kV变电站而言，在综合自动化技术的不断发展并应用的背景下，对于变电站内，包括进出线线路、母线、电容器装置、接地变配电装置、以及变压器在内的相关一次性设备均配置有与之相对应的保护测控装置。通过对该装置的应用，能够完成对间隔层部分的电流数据、以及电压数据的实时且动态采集。同时，还可以通过对保护测控装置内部中央处理器的应用，建立在逻辑判断的基础之上，完成相对于整个间隔层的保护功能。

3.跳合闸操作设计要点分析

从跳合闸操作的角度上来说，在综合自动化系统的应用背景下，110kV变电站所对应的隔离开关、断路器操作、以及接地刀闸操作均实现了其远程摇控性，最终建立在二次回路的基础之上，确保操作的正确性、可靠性。从这一角度上来说，跳合闸操作状态下，电气二次设计的核心目的在于：如何可靠且合理的设计操作机构，确保在综合自动化系统运行状态下，所发送跳合闸弱电信号能够实现与跳合闸线圈强电回路之间的对立性电平转换。结合实践工作经验来看，对于110kV电压等级变电站而言，要求面向断路器配置与之相对应的操作箱，并独立运行。

4.防误闭锁设计要点分析

电气防误闭锁回路是一种现场电气联锁技术，主要通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁；其防误功能随二次接线而定，不宜增加和修改。微机、防误闭锁是通过用软件编写断路器、隔离开关、接地刀闸问的操作闭锁规则，将现场大量的二次闭锁回路变为电脑中的“五防”闭锁规则库，实现了防误闭锁的数字化。

5.备自投设计要点分析

在现阶段的技术条件支持下，对于110kV综合自动化变电站而言，变电站备自投所采取的供电方式可以在以下两种方案当中加以选取：方案一是母联分段供电方式。此种备自投方案的核心思路在于：在分段開关处于断开状态的前提条件下，由工作电源分别面向设备进行供电。在整个供电作业过程当中，两个电源相互属于备用关系状态；方案二是双进线向单母线进行供电的方式。此种备自投方案的核心思路在于：1#线路进行进线作业，2#线路则作为备用线路。实践工作当中，多将方案一称之为暗备用方式，而将方案二称之为明备用方式。对于110kV电压等级变电站而言，在充分考虑综合自动化系统运行特性的基础条件下，变电站备自投装置设计方案的选取需要结合电压、电流、断路器位置信号等因素进行综合考量。同时需要遵循的基本原则是：110kV综合自动化变电站电气二次设计的主要任务是选取合适的备自投装置和备投方式，设计装置与PT、CT、断路器辅助接点的电缆连接。

6.后台监控设计要点分析

从后台监控的角度上来说，对于110kV综合自动化变电站而言，较常规意义上变电站在后台监控方面的运行特性来看，两者之间的主要差别体现在：取消了中央控制屏装置，同时以监控器的方式加以替代。后台监控器的主要组成为计算机。在该计算机装置当中，支持安装并运行相应的监督控制系统软件，集成包括定期传送、五防、以及操作票操作在内的相关功能，使整个变电站的运行更加的一体化与集成化。同时，在有人值班模式下，人机联系功能可应用于后台监督控制系统，并面向相关操作人员，提供通过对计算机外置装置（包括键盘、鼠标在内）的运用，使运行人员对整个后台监控系统进行可靠的调度。而在无人值班模式运行状态下，人机联系功能则能够自动在当地的监控系统后台机上持续运行。更加关键的一点是：后台监控系统与变电站综合自动化系统之间的连接仅通过通信线的方式加以实现。因此，在二次设计当中，可以不需要再做考量。但需要注意的一点是：由于计算机对于电源的需求为交流模式，供电的可靠性水平相对较低，因此需要在二次设计过程当中，为其配置专门性的交直流供电，从而确保供电的持续性与稳定性。

7.结束语

在整个输变电系统的运行过程当中，变电站所发挥的重要意义是毋庸置疑的，其也可以说是电网系统运行状态下的监控点所在。特别是在现代计算机技术不断发展，相关技术与电力系统充分融合的背景下，综合自动化技术已成为变电站运行过程当中的关键载体与依赖。建立在综合自动化技术的基础之上，分散式的变电站综合自动化系统已成为了现阶段变电站综合自动化技术发展的主要方向与趋势所在。 [科]

【参考文献】

[1]吴尚恒，菅晓清.HGIS变电站电气二次设计优化方案及其注意事项[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（24）.

[2]莫剑森.变电站电气二次设计质量研究[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2012，（29）.

[3]孟祥忠，王博.电力系统自动化[M].中国林业出版社，北京大学出版社，2006.

电站电气二次系统综合研究 第3篇

一、目标和原则

(一)目标

考虑到工程的重要性,就其电气二次设计时应确定以下几点目标:

1)为避免短时间内对设备进行更新换代,设计时采用最新的水电站技术;

2)充分利用计算机在自动化领域的重要作用,尽量减小人力投入;

3)为提高电站运行的安全性和稳定性,提倡使用数字设备,加强操作的智能化;

4)发展远程控制技术,实现自动化。

(二)原则

由于本电站从设计到施工乃至设备采购等涉及面的广泛性,二次设计时应制定以下原则:

1)以沉余的方式对出现故障后对整个机组造成安全威胁的硬件,以保证电站安全稳定的运行;

2)确保主设备运行安全信息准确传递;

3)辅助系统若未与电站主设备控制和操作有直接关系的,不与现地控制单元直接互联。

二、计算机监控及发变组的保护配置研究

(一)计算机监控系统

1)网络结构方面。左岸电站计算机监控系统分厂站层信息网、下层控制网和现场总线网3个层次,这种方式对不同类型信息的分层传递十分有利,提高了其传递过程中信息的可靠性。三峡左岸电站功能分布和数据分布方式的计算机整个监控系统无主结构,工作站中与监控有关的实时信息全部直接来自LCU,数据库的出现故障与否对电站设备的监控及控制没有任何的影响。

2)现地控制单元方面。经过大量的调研和比对,寻找到一种配置相对简单、电缆接线相对较少,且有效增加系统的可靠性的方案:采用1个机箱、双CPU、双电源模块、双以太网及双现场总线模块。

3)信息连接接口的方式。对于信息传输较为频繁的线路,通过远程I/O模块与主线相连的信息采集模式,但注意I/O模块安装距离不能过远;采用硬接线和现场总线并用的方式采集励磁、调速以及继电保护等系统的信息;辅助系统除跳闸、停机等的信号不直接与计算机现地控制单元相连接,这样可有效的减少电缆接线的数量提高系统运行的可靠性。

(二)发变组保护误动分析

1)机组保护状况及误动分析。出现误动的原因主要有:各个部门信息交接不到位、产品质量不合格、设计原理不够完善。以往需要一整套的机组保护:

a.各装置之间串并联线路出现断线;

b.分属装置数量多,出错概率大;

c.回路复杂),必须采用主机之下的一体化(即双主机双下线)的设计方案,有效的从各个方面减少误动发生的概率。

零部件质量问题从以下三方面解决:

a.加强生产管理体制的管理,在生产环境中铺设防静电地面,有效减少故障发生率;

b.提高各芯片的使用性能,缩减硬件配件数量,减小故障率。设计原理不够完善的问题,通过分析原因、完善保护判据来解决,一体化后,将原件数据全部导入装置,既便于数据的采集,进而完善保护判据,有效减少误动故障的发生率。

2)配置的重复与误动的关系。机组保护双重配置后,便产生了故障率随着配置设备的翻倍而成倍增加的说法,此说法片面,设计原理若不够完善的话,仅仅配置单套保护同样会发生误动故障;采用主后一体化后,减少了大量配件的安装及使用,恰好解决了因双重配置而带来的误动故障的发生率,双重配置后,配置两个中央处理器,对于误动信息的处理可以做到双管齐下,有效减少误动故障的出现。由此可见,双重配置不但没有增大误动的发生率,反而使之降低了,客观反映出主后一体化的方案切实可行。

三、结语

三峡左岸水电站已投产运行机组运行良好,通过主后一体化设计方案的采用,有效的降低了误动故障的发生率,设计的目标基本达到,通过对误动主要原因(各个部门信息交接不到位、产品质量不合格、设计原理不够完善)的分析与研究,实现了各项设备的协调运转。

摘要：本文以三峡左岸大坝为例谈电站电气二次系统的综合研究,三峡左岸为保证主要机电设备运行满足安全性、可靠性以及技术先进性的要求,在设计阶段对计算机监控、继电保护、机组励磁等二次系统中的主要技术问题进行了反复的比较选择。计算机监控以光纤为传输介质选择3层网络结构。在保护屏A中配置裂相保护和完全纵差保护统称继电保护,并按1-2-3分支和4-5分支形式在发电机定子中性点侧进行分组;在保护屏B中设置不平衡保护。以法国LENOIR ELEC公司的直流接触器为DC灭磁开关,开关的额定分段能力在4000V时21KA、5600V时15KA,能够达到各种情况的要求标准。对三峡左岸电站二次系统的设计、目标、原则以及计算机监控和发变组继电保护方面的技术问题进行了着重介绍。

关键词：二次系统,目标及原则,主要技术问题,三峡左岸电站

参考文献

[1]DL/T866-2004电流互感器和电压互感器选择及计算导则[S].2004.

[2]袁季修,盛和乐,吴聚业.保护用电流互感器应用指南[M].北京:中国电力出版社,2004.

变电站二次系统的防雷技术分析 第4篇

【关键词】变电站防雷;二次系统;防雷保护;技术措施

Lightning Protection Technology substation secondary system analysis

Zhuang Xin-fu

（Xinjiang Yili Electric Power Survey and Design Institute of Water ConservancyYiningXinjiang835000）

【Abstract】Lightning has been an important influence endanger the safe operation of the substation. With the renovation and construction of digital substation， substation secondary lightning protection system to do is even more important. This paper describes the characteristics constitute substation secondary system， and thus reveal the relationship between lightning hazards associated with the secondary system. On this basis， the main form of lightning hazards conducted and summarized， and finally put forward specific technical measures substation secondary lightning protection system.

【Key words】Substation lightning;Secondary system;Lightning protection;Technical measures

1. 前言

随着电力体制改革的推进，变电站数字化改造与建设也不断深入发展，综合自动化变电站的不断增多，雷电对弱电设备的危害问题日益突显出来。从国内有关报道和变电站运行的实际来看，变电站二次设备遭受到雷击，造成设备损坏、通信中断、系统退出等情况普遍存在。这不仅严重威胁电网的安全运行，而且给人们的生活带来了诸多的不便。笔者结合工作实践，针对变电站二次系统的特点，通过对雷电波危害的途径分析，结合当今弱电防雷的一些技术和供电局变电站的情况，探讨变电站二次系统防雷措施。

2. 变电站二次系统的结构特点

（1）变电站二次系统，是指变电站的内保护设备、自动化设备、通信系统、计算机网络设备及监控系统、交直流电源系统等各种二次设备的总称。二次系统集中了变电站自动化监控管理的重要设备，其具有微机监测、监控、保护、小电流接地选线、故障录波、低频减载、“四遥”远传等功能，在电力调度自动化领域起着举足轻重的作用。

（2）由于二次系统内部连接线路纵横交错，当雷击附近大地、架空线路和雷雨云放电时直接形成的，或者由于静电及电磁感应形成的冲击过电压，极易通过与之相连的电源线路、信号线路或接地系统，通过各种接口，以传导、耦合、辐射等方式侵入自动化系统，从而可能造成危害系统正常工作甚至破坏系统的雷击事故。

3. 雷电放电对变电站二次系统的主要危害形式

雷电是自然界中强大的脉冲放电过程，雷电侵入地面建筑物或设备造成灾害是多途径的，一般来说，有直接雷击、感应雷击、电磁脉冲辐射、雷电过电压的侵入、反击等。

（1）直接雷击：主要破坏力在于电流特性而不在于放电所产生的高电位，它所产生强大的雷电流转变成热能将物体损坏。

（2）感应雷击：从雷云密布到发生闪电放电的整个过程中，雷电活动区几乎同时出现两种物理现象——静电感应和电磁感应，这两种现象可能造成称之为感应雷击的危害形式。

（3）电磁脉冲辐射：当闪电放电时，其电流是随时间而非均匀变化，脉冲电流向外辐射电磁波，这种电磁脉冲辐射虽然随着距离的增大而减小，但却比较缓慢，闪电的电磁脉冲辐射通过空间以电磁波的形式耦合到对瞬间电磁脉冲极其敏感的现代电子设备上，造成设备的损坏。

（4）雷电过电压的侵入：直接雷击或感应雷都可以使导线或金属管道产生过电压，这种过电压沿导线或金属管道从远处雷区或防雷区域外传来，侵入建筑物内部或设备内部。

（5）反击：在雷暴活动区域内，当雷电闪击到建筑物的接闪装置上时，尽管接闪装置的接地系统十分良好，其接地电阻也很小，但由于雷电流幅值大，波头陡度高，雷电流流过时也会使接地引下线和接地装置的电位骤升到上百千伏。

4. 变电站二次系统进行防雷保护的技术措施分析

弱电设备抗过电压能力低，在雷雨季节极易受到雷电波的侵害，造成设备的损坏和误动作。弱电设备的电源系统可能受到侵入过电压和感应过电压的危害，在实际运用中应加装电源防雷保护器SPD进行多级保护，将过电压降低到无危害的水平，对于引入控制室的信号线，网络线和微波馈线，均应加装信号防雷保护器，保证自动化系统、远动设备及通信的正常工作。对于弱电设备的防雷保护，总体来说是一个综合性的问题，长期的防雷实践告诉我们，在防雷中从直击雷防护到接地、均压、屏蔽、限幅、分流、隔离等多个环节都要认真对待，才能确保设备的安全。

4.1接地与均压。

（1）接地是提高二次设备防雷水平最直接、最有效的一个措施，所有雷击电流均可以通过接地网引入大地，可靠的接地可以有效的避免电涌电压对二次设备造成危害。防雷规范对不同接地网规定有不同的电阻值，在经济合理的前提下，应尽可能降低接地电阻，能够有效限制地电位的升高。

（2）接地与均压是相辅相成的，所谓均压就是要在同一层面、同一房间内的四周设置一闭环的接地母线带，在同一房间里的所有仪器、设备的壳体、电力电缆、信号电缆的外皮和金属管道等应分别直接就近连接到接地母线上，并连接牢固，以保证各个接地点的等电位。雷电流的幅值非常大，陡度很高，其流过之处相对零电位的大地立即升至高电位，周围尚处于大地零电位的物体会产生旁侧闪络放电。这种旁侧闪络不仅会导致装有易燃易爆物的建筑物失火和爆炸，而且其放电过程所伴随的脉冲电磁场会对室内电子设备造成感应电位，使其受到损害。完善的等电位可有效防止非等电位体间电位差造成事故。

4.2屏蔽。

（1）屏蔽指的是采用屏蔽电缆、各种人工的屏蔽箱、盒、法拉第屏蔽笼和各种可利用的自然屏蔽体来阻挡、衰减施加在电子设备上的电磁脉冲干扰，需强调的是屏蔽体外壳必须有效接地，进入屏蔽室的各种电源线、信号线都必须采取有效的电磁脉冲隔离和高频电磁波滤波装置过滤，否则一根来自干扰源环境中未经过滤波器或隔离的导线，都将使屏蔽笼失去屏蔽作用。

（2）一般来说，为减少外界雷电电磁干扰，通信机房及通信调度综合楼的建筑钢筋、金属地板构架等均应相互焊接，形成等电位法拉第笼。设备对屏蔽有较高要求时，机房六面应敷设金属屏蔽网，将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。

4.3分流与隔离。

（1）分流的主要作用是把可能的直击雷用接闪器经多根分散的接地引下线直接连到接地装置，将雷电流分流散入地下，以免在每根接地引下线上流过过大的雷电流以及周围产生的强大电磁场造成大的干扰。由接地引下线将直击雷的雷电流有效引入地下，而非窜入弱电设备工作区域。需要强调的是，建筑物顶部各种装置（如微波接收器等）的外壳都应与主接地引下线或接地带呈放射性连接，且设备的外壳不应有串接之处，前者是避免雷电流在非接地引下线上产生强感应电位，而后者是避免雷电流串入设备后造成设备损坏，为保证散流效果，接地引下线要有足够的面积，特别要防止接地引下线中途腐蚀断裂或中途串有设备。要经常性对接地引下线及地网进行测量和检查。

（2）对于不同接地网之间的通信线宜采取防止高、低电位反击的隔离措施，如光电隔离、变压器隔离等。在电力调度通信综合楼内，需另设接地网的特殊设备，其接地网与大楼主接地网之间可通过击穿保险器或放电器连接，可用地电位均衡器或220V低压氧化锌避雷器（箱），通流容量应大于10kA，残压不超过1.5KV。以保证正常时隔离，雷击时均衡电位。

4.4限幅。

（1）在过电压可能侵入的所有端口，设置必要的保护装置。在弱电系统的信号出入线上装设多级防雷保护装置，将侵入弱电系统的冲击过电压抑制在系统允许的程度内。并且，各种低压防雷器但应遵循接线尽量短的原则，直接装于被保护的电路点上。

（2）电源线路侵入波过电压可能是电源配电线路遭直击雷，也可能是空间雷电电磁脉冲在电源配电线路上感应的过电压。对于变电站站用低压电源线路或220V直流电源线路侵入波过电压应按照电源分级保护、逐级泄流原则，进行四级防雷保护设置，采用三相电源防雷箱、单相交直流防雷器、防雷插排等防护措施，在电源进入弱电设备前，全面限制电源线路侵入波过电压。

（3）对于装置之间到通信管理机485通信控制线、到调度及后台通信控制线、载波高频通信电缆、电话线等信号线路防雷采用全面拦截原则，分别采用控制信号防雷器、过电压保护器等相应的防雷设备。当信号线路感应到过电压产生过电流时通过信号浪涌保护器将电流泄放到大地，从而达到保护后端设备的目的。

5. 结束语

变电站改建工程的电气二次设计 第5篇

近年来, 我国电力建设发展速度很快, 但仍存在着重发电、轻输变电、忽视配电的问题。随着社会经济的发展, 人们不光满足于有电用, 而是要用高质量的电, 要求提供满足一定供电可靠性和电压合格率的电力。输变电系统及配网建设滞后所带来的问题近几年暴露出来, 矛盾最突出的是各大、中小型城市。因此, 目前各城市纷纷多方筹集资金, 用于城农网改造。

2 设计原则及特殊情况

2.1 变电站现场收资

2.1.1 综合自动化控制站

主控室和小室屏位位置:核实主控室或小室内备用的屏位数量是否满足本期要求;本期工程设计所要涉及屏的具体位置;若备用屏位不够, 房间内是否有位置新增屏位。

1) 屏顶小母线:

屏顶是否有小母线;小母线的数量和具体名称;一期的屏顶小母线是贯通的还是短母线连接的。

2) 电度表屏:

确定一期所有电度表屏内电度表安装情况;全站是否配置了电能量采集装置;电能量采集装置的备用通信口是否满足接入需要。

3) 测控屏:

现场测控屏内测控装置的组屏情况;测控装置的端子排遥信、遥控、遥测量。

4) 远动柜、GPS柜、公用测控柜:

这些二次设备的备用接口是否能满足本期的接入需要。特别注意的是远动柜内远动通信口, 一个串口可以带6个左右的相同厂家的保护装置, 收资时需要核实每个串口后带的设备厂家和数量。

5) 微机五防装置、图像监控系统:

全站是否配置了微机五防装置和图像监控系统。

6) 直流系统:

一期工程的直流系统是如何供电;备用馈线是否满足本期接入。

7) UPS电源系统:

全站是否安装UPS电源系统;馈线和容量是否满足本期接入。

8) 交流电源的接线:

交流电源如何供电。

2.1.2 常规控制站

主控室和小室屏位位置、屏顶小母线、电度表屏、直流系统、交流电源的接线情况的收资内容与综合自动化站基本相同。

1) 模拟控制屏:

现场模拟控制屏的组屏情况;与本期工程有关模拟控制屏的光字牌数量及布置。

2) 对时装置:

对时装置的备用接口是否能满足本期的接入需要。

3) 五防装置:

现场的五防装置是微机五防系统还是机械五防系统, 是否满足本期接入需要。

2.2 电气二次设计

2.2.1 屏 位

在220kV或110kV站内改造或扩建, 首先要确定所要增加屏体的数量, 以确定主控室和小室内是否有地方放置。为了便于运行和施工, 应尽可能将同一电压等级的二次屏屏位集中在一起, 同一线路或设备的保护、测控屏放置在一起, 不留卡屏位置。当一期工程的预留屏位不可以满足后期的设计需要时, 就必须考虑与土建专业配合增加屏位。现场若有退运屏, 经过运行单位同意本期拆除, 退运屏备用位置可以放置本期新增屏柜;在空余位置增加屏位, 需依据《电力工程电气设计手册电气二次部分》中规定最小距离设计。

特殊的情况下, 征得运行单位和建设单位的同意, 占用一部分次要通道用来布置屏位位置;也可考虑定制前开门屏柜, 这种屏柜可靠墙放置, 但运行、检修不方便。

增加屏体的颜色尽量与一期保持一致, 也可使用南网统一屏体颜色:计算机灰, 国际标准编号为RAL7035。

2.2.2 屏顶小母线

新增的屏顶小母线由相邻屏顶引接;需要拆除中间屏的时, 可用控制电缆将相邻屏的屏顶小母线进行引接, 此方案在实施时要考虑相应的安全措施。

2.2.3 测控屏和模拟控制屏

1) 对110kV及以上电压等级断路器单元, 应按间隔单独设置测控装置并集中组柜, 每面柜上最多只能组4套测控装置。

2) 110kV以上电压等级主变压器各侧测控装置宜放在一面柜上。

3) 对35kV及以上电压等级的设备, 应采用保护测控装置一体化装置, 且宜集中组屏、就地安装在高压开关室内。。集中组屏时每面柜上最多只能组6套保护测控装置, 同柜配置一台打印机。

当综自站中需要增加测控装置时, 必须严格执行此规定。而220kV测控装置为整层机箱, 要保证柜后端子排能布置完、没有横端子的情况下将四套装置组一面柜可能有稍许困难, 设计时可根据实际情况考虑三套或两套装置组一面屏。35kV配电装置为户内布置时, 为了运行操作一致, 扩建工程中相应的35kV保护测控一体化装置和电度表的布置与一期保持一致。

在常规站中增加模拟控制屏, 增加相应屏位即可;在相应的控制屏上改造则要注意可用光字牌数量, 尽量压减和合并本次工程的信号量, 也可视情况在原模拟控制屏上增加少量光字牌。

2.2.4 公用设备

改、扩建工程中, 会涉及到许多站上的公用设备, 诸如公用测控 (控制) 柜、远动柜、GPS装置等等, 在现场收资时就要注意到公用设备的备用接口, 不满足本期工程接口的情况下需要新订设备。尽量将增加装置组在原屏体上。

2.2.5 交、直流控制电源

统计变电站的直流负荷, 变电站的直流系统必须满足改、扩建的需要。根据《云南电网电气装备技术原则 (2010) 》中规定设计。

若备用直流空开接口不够, 可增加直流馈线屏。如果增加的直流空开不多, 屏位不足而又不需改造直流系统的情况下, 增加的直流分屏可包含两段直流电源, 其电源从原两面直流屏的直流母线上利用并柜电缆引接过来。改建工程中的交流负荷接入交流环网网络中;扩建工程可视情况由站用电增加交流电源回路。

2.2.6 电度表及电能量采集装置

每块电度表屏内可安装12块电度表, 为方便运行、柜体散热和端子排安放, 一般设计考虑9块表布置。在设计中曾经遇到过要增加1块电度表, 但现场电度表屏全满, 屏位无法再扩的情况, 则设置了电度表端子箱布置于小室墙壁上, 特殊的情况给予这样实施的建议。

电能量采集装置每一个通信485口支持同一个通信规约, 可串联收集不多于6块电度表的电能数据。一般电能量采集装置有小于8个的通信485口。

3 结束语

变电站改、扩建过程中设计是源头, 要充分掌握站内设备二次系统及设备的实际情况, 通过不同的解决对策应对不同的特殊情况, 在设计中少遗漏少修改, 为改造、扩建争取时间。

摘要：对变电站改造和扩建时电气二次设备及电气二次设计中需要注意的部分进行了总结, 对遇到的部分特殊情况提出解决和改进的建议。

关键词：改造扩建,设计,变电站

参考文献

[1]卓乐友, 董博林.电力工程电气设计手册电气二次部分[M].北京:中国电力出版社 (1996) .

[2]白宗敏、刘百震、於崇干, 电力工程直流系统设计手册[M].北京:中国电力出版社 (1999) .

[3]BQ/YW110-01-2009, 云南电网公司企业标准[S].电气设备装备技术原则.

变电站的电气二次系统 第6篇

关键词：变电站,电气二次设备,安装,质量

0前言

随着变电站在电力系统中的作用的增强,电气二次设备的安装质量也受到行业内的高度重视。因为它关系到变电系统的合理运行,对电力事业的工作质量起着关键作用。因此推进变电事业和整个电力系统的高效运营,对二次设备的安装质量研究工作势在必行。

1 变电站及一次、二次设备简述

1.1 变电站的作用

发电厂生产出电力后要经过长途运输到用户家中,然而为了减少运输的损耗,必须要将电力升压成高压电进行传输。到达用户那里之前再将电力转化成低压电。变电站在这种电压的转换中起着关键的作用。

1.2 一次设备

一次设备是说那些能够在直接产生、传输和分送高电压和强电流的工作中发挥重要作用的设备,又可以叫做主设备。它主要包括发电设备、电动机、变压设备、隔离开关、电力电缆、输电线、避雷器、高压熔断器、电压互感器等。这些设备串连起来形成的电路称为一次接线或叫主接线,是电力系统的基础性设备系统。

1.3 二次设备

二次设备主要是由互感器的二级绕组、测量监视仪器、控制和信号部件、自动远动装置仪表、信号电源回路、电缆及熔断器等组成的。由这些二次设备组成的辅助设备构成的电气回路就叫做二次回路。他们的功能就是对一次设备进行监测运转,计量数据,调控操作信号并维护一次回路中每个参数和所有部件工作效率的,能对电力系统内部一次设备运转情况加以客观地反映,同时还可以为值班人员提供概况和指挥信号的低压电气设备。它们并不与电能有直接的关系,但却在电力系统发挥着重要的作用。及时检测出一次设备存在的隐患,可以将故障迅速隔离在最小范围内,以保持一次电路处在最佳工作状态。二次设备作为电力系统的基础性设备,给电力工作的顺利开展提供了保障。由此说来,这些设备的安装质量对其后期的合理运行有着重大的影响,因此变电站的主路和回路设备的安装情况无论从质量选择上,还是从安装流程上都必须严格监管。以下我们主要分析变电站电气二次设备的安装情况。

2 控制二次设备安装质量的必要性

综上所述,我们能够看出为变电站的正常运行离不开二次设备的保障。变电站电气二次设备在安装过程中出现任何失误,哪怕只是一道工序没有按照标准操作,都有造影响整个电力系统运行的可能。提高二次设备的安装质量,不是说就能避免变电站在运转过程中的所有问题,但是某种程度上讲为系统的正常运转带来了有效保证。作为设备运行工作的基础,是电力系统今后的运营与控制创造了有利的条件。

3 二次设备安装需要控制的要点

3.1 二次设备安装中潜在的问题

接地是变电站电气二次设备正常与安全运转的前提,目前接地工作出现了很多有缺陷的问题,诸多的事故案例的起因就是二次设备接地不良造成的线路烧毁,所以使得电力系统的运行被故障影响,导致电力供应受影响和人们的生活也带来很多不便。

二次设备在安装之前涉及到设备的选择问题。材料的选择和型号的选择对设备在变电系统的今后运转都有着很大的影响。应该根据具体的设计选择适宜且耐用的材料,不能不考虑实际随意使用其他变电站的设备型号或选用质量不达标的材料。变电站在电气二次设备施工时要听从专业的设计,符合电力系统的规定。随意更改选择设备会给电力系统的日后运行埋下安全隐患,带来经济上的损失,给人们生活带来困扰。还有一点是由于施工人员专业知识不够、缺乏职业素质修养导致在施工过程中埋下了安全隐患。由于对施工人员设置的门槛较低,使得非专业人员的施工质量大大增加了出现电力事故的可能性。施工的质量存在隐患,技术标准无法加以贯彻执行。这是设备安装中亟待解决的有一个重要问题。

3.2 电气二次设备安装环节的重点

二次设备安装质量的施工必须符合相关的技术条款、安装试验程序和设备运行效率值的要求。施工必须有监理和政府职能部门监督并及时发现和解决问题。并在施工时重点关注以下环节。设计图纸的准确性是最先要关注的。因为只有设计的蓝图是准确合理的,施工的过程才能按照这个标准合理开展。基础自动化元件检验是安装质量控制的重要环节之一,原件的检验结果对机组调试是否成功,每一个开关自动化设备运转是否正常,辅佐的机器开始和结束职能是否有效都有直接的影响。检验工作也要按照规范条款和事先确定的程序进行,在功能最小值的合理范围内校验。这项工作完成后,再重点检查配线。检查时要注意配线的芯线的预先留出的长度、每一个插头与电力线路接地线的衔接是否满足规范和标准。还应该注意盘柜内的二次接线。二次接线要按专业的设计方案操作,尽量避免接线错误。保证接线的交接点的牢固性。线两端按标准采用不同的管标记,不仅保证配线齐整美观,还确保没有导线的重叠、绝缘性控制在标准以内。电流互感器、电压互感器的两极的顺序性要看好,二次线的链接顺序要准确。用于电子元件、插件或逻辑回路的控制电线要使用绝缘的电缆、绝缘部位安全接地。二次回路的接线施工任务都要满足验收规范标准。最后一项环节是进行设备的检验。检验是考核设备综合性能的重点环节。设备进行试验时,需要关注以下几个问题。试验前要做好准备工作,做好试验记录单,试验结果预测,备好试验用的仪器、仪表,明确各个试验人员的分工与具体职责,试验过程中的随时应急安全手段,试验步骤等。试验工作实施之前,确保消防、安全应急措施是否到位。试验开始后,应认真按照步骤有序进行,随时做好检验记录,试验结束后,应立刻整合试验记录出具试验报告,与试验预测进行比对。方便今后的管理和控制。

4 二次设备安装质量提升的有效途径

二次设备安装前,首先对线路情况进行考察,检查好设备的运转环境,并对回路实施检查,尤其需要关注防止电压回路开路、电流回路短路等情况的出现。优化变电站施工电气二次设备的安装程序了解变电站电气设备的安装程序,由专业人员审查变电站施工的设计原稿,及早找出问题、尽快解决。变电站施工电气二次设备的采购,必须要因地制宜,保证好设备的质量。保证好二次设备的安装的流程和施工队伍的技术水平,在保障施工进度的同时,注意施工的程序流程和施工的质量。保证在变电站施工过程中,在出现突发情况时,能够及早地拿出解决方案将故障及早解决。同时定期对施工人员进行开展技能培训,用合理的成本控制保障安装的技能素质和安装工作的效率,实现提高变电站电气二次设备安装质量的最终目标。与此同时,加强有关部门的监管力度和相关制度要求也是保证质量的重要手段之一。

5 结束语

数字化变电站中的电气二次设计探讨 第7篇

关键词：数字化,变电站,电气二次设计

一、引言

随着现代计算机网络化的不断传播, 电子设备的不断更新换代, 计算机网络在我国的电力系统也得到了广泛应用。各类电力信息都转变成为数字化, 为数据的共享和易操作奠定了基础, 传统中的变电站监视、保护、故障录波、测量和计量等功能一律采用计算机监控系统、全自动的数字化变电站, 使得原来信息不共享、投资成本大的硬件转换为信息共享、芯片集成化、成本低的系统装置。

电气二次设计在数字化变电站建设中有着极其重要的作用, 电气二次设计的好坏直接影响到变电站的安全可靠运行, 在国内就有已经运行的数字化变电站, 如330KV的贵州中华变电站, 110KV的云南翠峰变电站, 35KV的养马岛变电站, 从这些实际运行情况来看, 数字化变电站的电气二次设计包括以下几个内容:网络结构图、原理图、组屏方案、端子排图设计。

二、数字化变电站的概述

数字化变电站将一次一次电气设备纳入到通信网络中, 成为变电站的重大变革。变电站通过网络将数字信息直接传送到站控层的交换机上, 提高了信息交换速率。现代化中的电子设备、传感器、执行器的智能开关等先进设备应用到变电站中, 使得变电站更加具有现代化气息, 在检测和诊断方面极具优势。变电站中的智能终端之间已经不是电缆连接, 二是通过光纤通信, 而保护和测控装置极其智能终端是电气回路连接也称为了数字化变电站的一大特点。

三、电气二次设计的主要内容

(一) 网络结构图

数字化变电站系统适用于35KV~500KV之间的各种电压等级变电站或者开关站, 依照IEC61850标准执行设计, 由以上介绍可知, 数字化变电站系统分为过程层、间隔层、站控层。间隔层和站控层之间通过IEC61850-8-1方式通信, 站控层与间隔层之间通过以太网连接, 间隔层设备以GOOSE协议进行信息的交换, 以达到间隔单元的防误闭锁功能, 过程层设备利用光纤, 通过以太网依照IEC61850-9-2标准将互感信息传送至间隔保护层和测控设备。智能操作箱以GOOSE标准和间隔层设备传送开关信息接收间隔层设备的控制命令, 智能开关直接和间隔层设备通过GOOSE网络通信。数字化变电站中也有非IEC61850标准的IED设备, 需要通过转换设备接入到自动化系统, IEC61850标准成为数字化变电站的通信标准, 使得变电站信息开放和易于操作。

(二) 原理图

数字化变电站中的电气二次设计装置包括保护装置、测控装置、智能装置。数字化变电站中采用了电子式互感器, 变电站的输出信息的采样值量化后通过光纤传送给各个二次设备, 二次设备中取消了A/D变换、多路转换开关、采样保持等过程, 使得设备的可靠性得到提高。变电站采用智能开关增加了智能终端, 控制命令通过光缆传递, 跳合闸命令是以数字编码形式利用光纤传递到智能终端, 因此控制命令的输出和传输实现了数字化。二次设备间没有电气联系使得系统的可靠性提高, 检修和运行很方便, 减少了一些支架设备, 降低了电气二次设计的成本。一次设备的开关量经过数字化后通过光纤传给二次设备, 二次设备又将开关输出量利用光纤传送至智能终端, 这个过程使得开关量信息的采集、传输、输出得到数字化。

(三) 组屏方案

数字化变电站的组屏方案与常规的组屏方案不同, 数字化变电站的组屏方案功能齐全, 而且简单易懂, 不同等级的电压一体化装置分别组屏, 将单独的组屏合并, 变电站层的远动主机和监控主机以及工程师站等设备放在主控室内, 而非IEC61850智能设备需要单独组屏, 设置通信管理机, 将非IEC61850设备进行一定的转换实现对时的统一。

(四) 端子排图设计

数字化变电站为了简化设计工作将一次和二次之间的端子排列设计取消, 优化多余的控制回路, 简化二次设计, 减少不必要的设备, 降低“三误”事故发生率, 从而使得系统的可靠性得到提高。我国第一个500KV数字化变电站试点工程南方电网超高压输电公司柳州局桂林变电站, 就是一个数字化变电站, 在电气二次设计中, 采用了中国华电集团公司国电南自提供的PSET6000系列500KV电子互感器、PSIU600系列智能单元、PSL603U光纤差动保护、PSL602U光纤距离保护、PSL632U断路器保护、SGB750母差保护、PSR662U测控装置及DRL600故障录波器等数字化产品, 使得桂林变电站具备了数字化变电站“一次设备智能化、二次设备网络化, 符合IEC61850标准”的三个重要特征, 实现了全数字化的目标, 同时也充分证明了华电集团国电南自在数字化变电站技术上的领先地位。电站主控级实现了对电站的控制调节仿真, 远方视频终端仿真就是一个很好的例子。

四、结语

介绍了数字化变电站的特点、系统构造以及自动化的系统的优越模式, 与传统变电站的比较, 体现了现代化的高科技水平, 实现了操作的智能化, 设备的简化, 电气二次设计的几个主要部分内容, 网络结构之间相互联系, 各个装置的原理图, 根据一定的通信标准, 将各个设备互相通信, 实现了信息的共享, 使得操作更加方便, 降低了成本, 提高了可靠性。在信息化高速发展的年代, 将计算机技术、信息技术、光电技术应用于电力系统, 实现电气的自动化、智能保护、监控自如, 将传统的电力系统进一步加以改进, 同时新技术也带来了新的问题, 需要进一步深入研究, 生产出经济、可靠、实用的新产品, 进一步提高电力系统的可靠性。

参考文献

《变电站电气二次回路及抗干扰》 第8篇

由景敏慧编写的《变电站电气二次回路及抗干扰》一书, 已于2010年12月由中国电力出版社出版、发行, 并列选“国家电网公司电力科技著作出版基金”。该书主要介绍变电站的二次回路及相应的抗干扰措施等内容, 全书共分3篇, 即电流、电压互感器, 变电站的二次回路, 以及变电站二次回路抗干扰。作为长期从事继电保护工作的经验总结, 该书同时介绍了由于违反GB/T 142852006《继电保护和安全自动装置技术规程》而造成故障的资料和故障录波图, 并进行了分析论证。全书共19章, 45万字, 书中理论与实际相结合, 讲述原理深入浅出, 图文并茂, 通俗易懂。该书可供从事变电站二次回路工作的基建、运行、维护人员和继电保护工作者参考使用, 也可供高等院校相关专业师生阅读参考。

变电站二次系统优化及应用分析 第9篇

【摘要】从变电站的运行上看，对二次系统进行管理和优化是至关重要的环节之一。变电站的二次系统从本质上看是整个变电站的神经主体，在系统运行的过程中需要保证回路的运行狀态达到最佳。可见，变电站二次系统的优化对相关的工作人员提出了更高的要求，不仅要掌握基本的电力专业知识，还需要具有熟练的操作技能。本文中，笔者主要对变电站二次系统优化及应用情况进行分析，希望能够给相关的工作人员提供借鉴和参考。

【关键词】变电站；二次系统优化；应用分析

电力资源是一种需求量相对较大，但是却相对比较短缺的资源类型之一。变电站需要根据国家规定的节能环保要求来对自身的电力设备进行改进，其中包括设备的工作工艺，设备配置等等。经过调查和研究，变电站的二次系统在优化过程中存在着一定的技巧。现如今，变电站也在逐渐朝着智能化和自动化的方向发展，二次系统的运行也逐渐呈现出科学和高效的特点，趋于成熟。

1、变电站二次系统

变电站的二次系统的相关装置类型比较多，具体来说主要可以分成以下几种：监控和运行的检测设备，计算机数据系统以及终端管理和调试设备等等。这些设备和系统的共同作用构成了一个相对比较完成的体系，但是，如果其中一个环节出现了问题就会直接影响到整个系统的正常运行，进而整个系统在运行上就出现了重大的变化，严重影响到系统的安全性。二次系统主要的作用就是对一些基础设备进行调节和改进，主要是通过电流和电压等相关的互感器来形成一个相对比较完善的系统类型。实现信息共享，提升设备的运行效率是二次系统应用的最终目的。

我国的电子科技正在不断发展，新的技术和设备不断涌现，变电站需要不断为自身“充电”，将高科技产品以及先进的互感器等设备应用到系统中，促进变电站的现代化和智能化。现如今的变电站和传统的变电站之间存在着明显的差别，智能化的程度相对较高。不仅可以有效的提升信息的管理水平，还可以实现信息的网络化管理和互操作性。从设备管理上看，二次系统的管理主要是依靠网络技术来进行管理和控制，即使是对一次系统进行调节的电缆设备都形成了数字化，仅仅应用一个网络就可以完成整个设备的运行程度。不仅提升了经济效益，而且从外表上看还更加直观，安全性得到了高效的提升。

另外，信息的互操作性达到了新的标准，传统的变电站二次系统根本无法实现信息的互操作功能。不仅如此，还可以实现信息的高效性。

2、变电站设计理念

（1）互感器为电子形式。通常情况下，功率较小的电缆装置需要安装在同一个开关柜当中，互感器的安装需要更加符合设备运行的基本需求。如果互感器安装方式不合理，不仅会在某种程度上增加工程量，还会对工程的造价产生严重的影响。所以说，电子形式的互感器是变电站二次系统设计理念的基本要求。

（2）通过网络来进行数据信息的记录和分类。从整体上看，变电站逐渐实现了智能化模式，数字化的水平也有所提升。在对信息进行分析和记录的过程中，往往应用的是网络技术。这种形式的数据记录和采集不仅可以保证信息来源的可靠性，同时还有有助于提供提升二次系统运行的高效性。所以说，这种设计理念受到了工作人员的高度青睐。

（3）综合运行系统结构。变电站的设备的类型不同，等级也存在着明显的差异，为了符合设备运行的要求，需要对变电站的二次系统进行优化。首先应该从智能化模式入手，通过MMS以及GOOSE等来形成网络之间的优化和连接。实现网络结构模式。这也是以后变电站二次系统发展的主要方向。

3、优化变电站二次系统的基本流程

（1）信息集成模式呈现一体化模式。在变电站发展的初始阶段，每一种数据信息的采集都应该在各个环节中进行单独地记录，这样所需要的时间就相对较长，不仅影响到设备运行的效率，安全性和可靠性也无法得到保障。经济科技和经济的不断发展，变电站的二次系统也在不断进行自我调节和更新。将信息集成管理设备作为主要的平台，可以实现数据信息的高效采集和共享。逐渐实现数据信息的智能化和自动化，同时对整个变电站系统进行监控和保护。

（2）电压电流波动记录和网络整合分析集成模式。从现如今变电站二次系统所用的电压和电流的波动情况上看，主要是对单一的录波装置进行分析。但是两个装置各自运行，当变电站系统出现故障的时候，需要进行统一分析才能够最终得到结果。但是，为了对二次系统进行优化，需要将录波装置和网络报警装置相结合。这样一来，工作人员就可以对故障的出现点进行控制，及时采用科学合理的措施来对故障问题进行改进和完善，不仅可以大大提升了工作效率，还可以提升设备运行的安全程度。在变电站二次系统运行的过程中体现的比较明显。所以说，在具体的应用中应该对这一方面的问题进行高度分析，逐渐提升设备运行的高效性。

（3）检测控制以及保护装置集成模式。检测控制和保护装置在过去的变电转中是分开进行的，其操作流程是首先对系统进行检测和控制，在检测和控制过程中出现故障时才开始进行保护，两者之间是先后模式。因此优化智能变电站要求将这两个装置统一起来，一同运行。通过信息共享形式和网络之间多方向的互通性，对系统进行检测和控制的同时进行保护，降低故障发生率。优化变电站网络装置。信息化的又一个重要标准即为使用网路设施。

（4）智能化变电站需要不断的对其网络装置进行优化，原因在于网络结构的正常运行是决定智能变电站能否顺利运行的决定因素。因此，在优化智能变电站的网络装置时首先要考虑到网络装置知否操作简单、可行性是否好、实用性和安全性是否符合实际需要、其成本投入和最后经济效益是否呈正相关等问题，通过制定三合一的网络方式使网络之间的互换率减少，使整个网络形成简洁化形式以及安全系数较高和控制能够较强。优化二次组屏。智能变电站在安装二次设备时根据对磁场环境的分析之后将所有的配电设备统一安装在一个具有智能性能的控制柜内，能够很大幅度减少电磁感染，节省更多的屏位和缆材。

4、总结

总之，变电站的二次系统优化需要通过进行多方面的优化，因此在对设备进行优化过程中要根据现代化要求和技术支持条件等制定出最经济最合理的优化方案，使其真正实现优化目的。变电站的二次系统是对一次系统进行管理和补充的神经系统，其可谓变电站的主要神经主体。二次系统中的回路是否正常和安全直接决定变电站运行正常与否。本文通过分析当前智能变电站二次系统的运行问题，旨在提出更多可行性的优化方案对其进行更深层次的优化。

参考文献

[1]刘娇，刘斯佳，王刚.智能变电站建设方案的研究[J].华东电力，2010（07）.

[2]关杰，白凤香.浅谈智能电网与智能变电站[J].中国电力教育，2010（21）.

[3]张粒子，黄仁辉.智能电网对电力市场发展模式的影响与展望[J].电力系统自动化，2010（08）.

探析数字化变电站电气二次设计 第10篇

我国电力行业的发展趋势越来越迅猛, 朝向数字化智能化方向发展。数字化变电站电气二次设计的成果则会直接影响到整个变电站的工作, 如变电站的使用安全性能, 变电站可获得的经济效益等。数字化变电站中的一次设备与二次设备是建设数字化变电站的最重要部分, 而且一次设备与二次设备必须都是智能化的设备。电气二次设计的好坏决定到数字化变电站的基本可靠运行。因此, 在进行数字化变电站电气二次设计时, 无论是科研人员还是企业领导都要加强对二次设计的重视程度, 在保障企业经济效益和社会整体效益的前提下, 对二次设计的内容进行不断的优化。

2 数字化变电站电气二次设计特点

网络化的二次设备:变电站内常规的二次设备, 如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造, 设备之间的连接全部采用高速的网络通信, 二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口, 通过网络真正实现数据共享、资源其享, 常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。

3 数字化变电站中的电气二次设计

3.1 二次设计原理

电气二次设计的对象主要有:工业电视系统、直流电源系统、元件继电保护、变电站计算机监控系统、直流电源系统、自动化工程安全监测系统等。在数字化变电站的电气二次设计中, 首先需要用到智能设备电子式互感器, 电子式互感器的运用, 可以让输出信息传送给各个二次设备更加的方便简洁和准确。互感器会对变电站所输出的信息进行采样, 并通过相对应的量化处理, 将其通过光纤传送给二次设备, 为设备的稳定运行提供了极大的保障。A /D变换的取消、采样保持、多路转换开关等过程, 提高了设备的可靠性。智能终端在数字化变电站智能开关中的增加, 实现了控制命令的输出和传输的数字化。变电站设计中所采用的智能开关是具有智能终端功能的, 控制命令以及跳合闸命令的传递由光缆或光纤进行, 并将其输送至智能开关的智能终端, 而这就使控制命令的传递实现了数字化的功能。将一次设备的开关量进行数字化处理后输送至二次设备, 又二次设备将开关输出量传递到智能终端, 这一过程很好的体现了开关量信息采集、传输以及输出的数字化功能。

二次设备间电气联系的取消提高了系统的可靠性和安全性, 方便了设备的维护和运行, 同时取消了一些设备的使用, 节约了二次设计的成本。经过数字化的一次设备开关量通过光纤传给二次设备, 再接着利用光纤将开关输出量传送至智能终端, 这个过程实现了在信息的采集、传输、输出等方面的数字化。电气二次设计构架 (如图1所示) 主要是指针对主线路的一次设备, 进行一次设备参数的测量设计、检测设计以及控制电路的设计。

3.2 智能设备的选择

在数字化变电站中, 主要的智能设备包括二次设备、智能开关、电子式互感器等。其中, 对于二次设备, 我们只能选择网络化形式的二次设备, 因为没有其他的选择;而对于只能开关的选择, 可使用的是只能终端与传统开关相组合的设备, 这也是目前国内主要使用的设备;至于说电子式互感器, 一般有无源电子式互感器和有源电子式互感器这两种选择, 而我国目前大多是使用有源电子式互感器。

3.3 组屏方案的设计

在组屏方案的设计上, 数字化变电站的组屏设计对于不同的电压一体化装置, 在处理方式上也比较多样化, 并且可以将不同的组屏设计相组合, 进行优化处理。数字化变电站的组屏方案使不同等级的电压一体化装置分别组屏, 将单独的组屏合并;另外还有不同于常规组屏方案的设置通信管理机, 数字化变电站层的远动主机和监控主机以及工程师站等设备是放在主控室内的, 从而实现了对时的统一。对于非智能化设备, 要进行单独组屏, 而对于变电站的远控主机、监控主机以及工程师站等智能化电气设备装置则需要相互连接, 并且要在主控室内进行。

4 数字化变电站电气二次设计安全可靠分析

从数字化变电站电气二次设计的特点可以看出, 要提高安全可靠性的方法有:1) 用一些光缆代替铜缆, 也就是说用以太网的总线代替了二次连接的导线, 进行大量的减少系统中元件的数量;2) 及时的利用网络冗余和功能来提高系统的可靠性;3) 利用系统和元件自身的自检和监视来提高系统的可靠性。

5 数字化变电站发展趋势

数字化变电站对电气设备行业影响巨大, 将导致二次设备行业、互感器行业甚至开关行业的洗牌, 并且以IEC 61850 为纽带将促进一次设备和二次设备企业的相互合作与渗透。未来数字化变电站将实现一次设备的智能化和二次设备的信息化, 通过在变电站的站控层、间隔层以及过程层采用全面的标准IEC 61850 通信协议, 避免设备的重复投入。

随着国家电网公司坚持智能电网计划的实施, 变电站将向智能变电站发展, 一次设备要升级为智能电力设备, 二次设备则成为智能控制单元, 这是一个革命性的变化。

6 结束语

当前, 我国正处于经济社会的转型期, 工业的发展对电力的需求量非常大, 同时也对电力供应提出了新的要求, 要求电力系统提供更加稳定地电能。在电力系统中, 变电站是重要的组成部分, 其发展方向是数字化变电站。随着数字化变电站建设的不断加快, 为了确保数字化变电站的安全运行, 在对其电气二次部分设计时一定要做到科学规范。随着我国数字化变电站的广泛应用, 电企需要建立健全数字化设计的规章制度, 促进维护数字化变电站中电气二次设计工作的顺利开展。

参考文献

[1]罗水生.浅谈数字化变电站的电气二次设计[J].中国新技术新产品.佛山市辰誉电力设计咨询有限公司, 2013.