武雅馨
鄂尔多斯市和效电力设计有限责任公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市 017000
摘要：近年来，随着智能电网建设的逐步推进，智能变电站的建设取得了很大的进展，电气二次设计作为智能化变电站设计的重要组成部分，具有重要的意义和地位。在变电设计中，变电二次设计就是对设备的控制和保护的过程。在变电二次设计上应有基础、简单、可靠的操作，既要向着节能环保和经济合理的方向发展，又要做到严格遵循国家相关的法律法规规定，因此，在满足电力行业和电网需求的同时，也需要对电网安全运行有一定的要求。变电二次设计在电力系统设计中属于一个重要环节，对变电站安全运行的水平和质量则有重要的影响，因此，做好二次设计则更为重要。本文则针对智能变电站电气二次设计做简要分析，然后提出存在问题及解决办法，以供参考。
关键词：分析总结电力系统 二次系统 设计问题
电气二次设计属于继电保护和自动装置的混合配置的设计问题。在继电保护和自动装置功能的合理配合下，电网结构和电力设备的安全运行是以安全运行方式和合理故障类型为依据的，应选择可靠性、灵敏性、机动性这些基本要求的保护装置来进行配合。同时在遵循国家和电力行业的相关原则和标准下，积极运用科学成熟的标准和设计原则，在满足电网企业对二次设计的要求情况下，对变电设备进行保护。
一、智能化变电站优势分析
智能化变电站以智能化技术为依托，智能化变电站包括一次设备和二次设备，另外，智能化技术促进了电气设备之间的数据共享，提高了变电站运行效率。智能变电站的优势显著，它促进了电气一次设备在智能化系统中的应用，也为二次设备的稳定流畅运行提供更坚强的保障。网络化技术是智能化变电站的主要支撑技术，它促进了数据信息在变电站主控系统中的传导，减少了很多信号传输环节，提高了变电站系统整体运行效率，可视化操作体系是智能化电气二次设备的重要组成部分，实现了监控、诊断、故障处理的一体化运行。
二、变电站的二次系统
进行变电站的二次系统通用设计的目的有以下三方面：一、统一建设标准，统一设备规范；二、加快设计、评审、建设等环节工作进度，提高工作效率；三、降低变电站建设、运行成本和维护成本。变电站的二次设计中二次系统将以往变电站综合自动化系统的设计中经常忽略的后台监控方面也进行了完善。后台监控在运行中往往会面临着很多问题，最为常见的就是数据数量大，要求高，运行速率快，一旦出现问题，很容易造成较大的误差，因此，在二次设计中，会考虑到采用交直形式确保设备的安全性和稳定性。交直形式是采用两路输入电源为主，一路可作为两路的逆变器，另一路作为变电源。正常运行时，只采用变交流电源，如果变电站用电已经消失，此时直接启动直流电源就可以供给后台监控设备正常使用，这种采用逆变器的形式，可以减少变电站的电流波动，获得较为可观的效果。根据《GB14285-2016继电保护和安全自动装置技术规程》要求，变压器应该设置相应的保护配置。继电保护装置指继电保护装置能反映电气设备的故障和不正常工作状态，并自动地、迅速地、有选择地将故障设备从系统中切除。比如：设备气体保护可以反映油箱内部各种短路故障和油面降低；设备纵差保护或者电流速断保护，可以切除变压器绕组和引出线间的短路故障，尤其是当电流速断保护的灵敏系数不满足要求时，更应该安装纵差保护。
三、变电二次设计中的回路问题
在变电二次设计中，二次回路连接问题也是容易被忽略的，首先应当保证回路连接的正确性，不接错回路，错误的回路将导致二次设备无法正常运行，系统的保护装置功能也无法正常实现，这样将会导致电阻分配不均匀，出现严重的误动故障。在变电二次设计中更应该考虑到具体的工作环境的差异性与实际情况，避免一些经典的回路设计被反复利用的情况出现，应当做到因地制宜，符合电力生产部门对地区电网调度安全运行的相关要求。
四、加强二次回路设计
设计人员在做PT回路设计时，一定要确保回路只能有一点接地，特别应注意在做带旁路母线的变电站设计时，对旁路PT回路由于切换原因造成PT两点接地、PT回路在保护屏和开关端子箱两点接地等情况要仔细分析，防止造成PT两点接地使保护误动。
严格遵循电力设计标准，设计过程中要保证线路保护箱防跳功能取消方便，实施断路器三相保护不一致，进一步体现断路器跳合闸压力闭锁和断路器防跳等功能。线路保护装置每套均具备重合闸功能，并采用重合闸相互闭锁和启动方式，具备重合闸功能的线路保护装置大都设有“停用重合闸”压板，该压板在使用时，任何故障均可实现三项跳闸。三项跳闸功能通过保护装置内部逻辑判断来实现，外部接线则可以全部省略。输变电工程需要严格按照通用设计标准要求，利用失灵保护跳闸接点的方式实施线路保护，以微机型母线保护装置启动来开启断路器失灵保护，采用母线保护失灵电流判别功能来实现双母接线断路器失灵保护。
五、智能化变电站的电气二次设计策略
（一）选用性能可靠的设备
在智能变电站的设计中，二次电气是否满足使用要求，直接关系到变电站及其元器件的生产。因此，在设计时应注意相关设备的选择，选择稳定可靠的设备。注意： 一是通过对智能变电站综合性能的要求，加强对变电站电气二次设计相关元器件、设备选型，如电气传感器和一些电气设备开关等的管理，使二次设备的电气设计更加科学可靠，提高了变电站的实践水平。其次，对于变电站的电气二次设计，相关设计人员应考虑设备的性能、经济成本以及设备的使用寿命，选择有效、可靠、经济的二次设备电气设备，改进设计，以满足变电站工作的高效率。
（二）提高虚端子连接的准确性
电气二次图纸设计是安全隐患很高的工作，直接关系着区域电网能否正常运行，对电力系统起到至关重要的作用，设计图纸时需要细腻、缜密，秉持严谨的工作态度，严格按照规范标准进行设计。在进行虚端子连接前，需要先收集全站各二次智能设备的虚端子表，明确虚端子所代表信号的确切含义。比如，SV虚端子在连线前，先找到虚端子表里以“IN”为前缀的逻辑节点SVINGGIO，并在信号说明中定义DOI信号，这些信号描述中含有中文描述信息。二次设计人员再据定义设计连线。智能变电站二次资源数量大、种类多，也可采用设计配置工具进行虚端子连接，此方法支持装置ICD文件形式输入，也可用虚端子EXCEL 格式输入，可规范二次设计，减少配置错误。
（三）对网络结构的设计进行加强
在智能变电站的二次设计中，应注意相关的网络结构，如： 首先，在设计中，如果设计人员使用的61850规约是采用以太网连接站控层和间隔层，在交换协议的实际支持下，采用星形以太网结构作为站控层结构，间隔层的相关设备能够稳定运行。其次，为了考虑工艺层的功能特性，需要建立光纤线路，此外，在ICE61850的9-2模式下，通过光纤实现工艺层及其控制，保护层的连接使工艺层的网络结构和二次电气设计更加灵活合理。第 三，通过合理利用，在电网的支持下，满足变电站运行的需要，提高信息接收和传输的具体要求，使智能交换机、隔层设备能够正常通信。
结语：
智能化变电站是新时期环境发展的产物，其和传统的变电站相比具有诸多的优势，有效地实现了运行和管理的智能化发展，电气二次是智能化变电站中的重点内容，其对智能化变电站的稳定运行具有重要的影响，因此，这就需要相关人员全面掌握智能化变电站中电气二次设计的要点，严格按照要求标准和技术规范进行设计，才能够保证智能化变电站运行的质量。
参考文献
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