戴慧芳
天津市泰达工程设计有限公司 天津市 300000
摘要：近些年来，各地经济都获得了显著发展；面对新的形势，变电站在电力系统中也占据了更重要的位置。优化电气二次设计有利于完善整个变电站的综合效能，同时也在根源上消除了变电运行涉及到的各项隐患与安全风险。因此针对新形势下的变电站设计与施工，关键应当落实于电气二次设计，对于各项设计要点都应当予以更多的关注。文章以供电110kV变电站设计为例研究，介绍了供电110kV变电站备自动投入装置运行设计与主变保护系统设计，提出加强短路故障处理与线路保护的措施，为供电110kV变电站的良好正常运行提供了一定参考。
关键词：供电110kV变电站；二次设计；自动重合闸；故障处理
1电气二次设计的特征及内容
在自动化技术的辅助下，综合型的变电站可以运用遥控技术、微机控制以及通信控制等各项技术措施，对于实时性的变电运行开展全方位的系统监测。由此可见，自动化的综合变电站设计了电力计量、设备监测以及设备运行等多项基础功能，在此前提下构建了综合性较强的变电站系统。经过自动化的改进之后，新型变电站就具备了无人值守的性能，因此也优化了整个系统的节能。从基本内容的角度来讲，自动化的综合变电站一般都会涉及到跳闸与合闸、继电保护、综合管理等基础性的功能。最近几年，建立于微机操控基础上的通信技术正在获得显著改进，这种现状也在客观上突显了电气二次设计的价值和意义。
2?供电110kV变电所的电气二次设计
2.1备自动投入装置运行设计
结合变电站设计过程中，动逻辑控制条件，从启动、闭锁两个层面设置电源自动投入装置，在满足启动条件但是不符合闭锁条件下，投动作出口。设置充电计数器1个，避免运行中出现重复动作。在充满电之后，开放出口逻辑。在满足相应操作条件情况下，进行有关操作。充分条件为不存在任何闭锁，并非所有条件均符合。充满电的条件为充满时间大于10s，满足充电的基本条件，充电完成10s之后，可将电充满。放电条件为，动作出口后，且能够符合任意一个闭锁条件。动作条件为不符合不满足闭锁条件，且满足启动条件、充满电条件。不满足闭锁条件，同时可满足启动条件、延时T内充满电条件等。结合进线自投原理进行有关设计，进线Ⅰ与进线Ⅱ两者可互相作为对方的备用。设备运行时，两个线路电压互感器均有压，同时两段母线也均有压。1DL、2DL两者中有一个为合位状态，3DL为合位，1个在分位。在电路断开电源之后，备用线路中有压状态下，可跳开工作线路，并将备用电源合上。在运行过程中，线路失压的判断依据为线路电流，以此避免系统运行过程中出现自投误动现象。
2.2主变保护系统设计
主变是电力系统运行中的重要构成之一，在其处于良好运行状态的情况下，能够保证系统的良好正常运行。同时，主变装置自身购置成本较高，这要求保护系统具有较高的可靠性与良好性能。运行中比较容易产生故障的区域为主变油箱位置，结合具体故障类型的不同，包括向内故障与向外故障两种方式，内部故障构成包括相间短路、匝间短路、单相接地短路故障几种，外部故障在包括接地现象以及在套管、引线等位置处出现的故障等。主变故障发生的主要原因包括超负荷、外部短路等而造成的油面降低、电流降低等。这要求在实际运行过程中，能够有效解决变压器故障现象，并安装保护设施。要求有效处理变压器油箱中可能出现的油面降低与短路现象，对系统运行中的0.4MVA变压器、0.8MVA油浸式变压器予以必要的瓦斯保护。并有效安装纵差、电流速断保护系统等，从而以此正确处理变压器、绕组等可能产生的短路现象。
2.3短路故障处理
由于多因素的存在，电力系统运行中可能出现一定的故障现象，其原因包括外界的天气、自然灾害等损坏了电路运行，使得出现电路故障。
由于外界的动作活动等出现的短路故障，包括人为因素等，在线路有设计不佳的情况下，容易出现线路故障问题，在设计过程中应当将这些因素考虑进去结合线路设计的实际需求等，准确计算线路流量，并对此进行多方面测试，计算出最佳的电流值，从而设计出最佳的电路方案。
2.4线路保护
110kV变电站系统运行时，要求对线路建立有效的线路保护方式，电气设备运行中一旦出现故障，对电气系统的正常运行会造成严重影响，容易出现短路故障，使得系统难以正常运行。处理不当的情况下容易出现大规模停电故障。由此在110kV变电站系统设计过程中，要与变电站设计的实际情况相结合，结合线路运行所处的环境，而合理设计短路电流，可运用速断的方式，促进线路的正常运行。优化线路材料的选择，使得线路运行能够具有较高质量，减少或者避免线路故障的发生。建立110kV系统保护机制，线路运行过程中，要求能够有效设计并应用CPU线路保护装置，以此阶段式地保护线路的整体运行，并及时反映与检测出接地和相间故障问题。在系统运行中能够确定装置运行中的动作值，主要运用在超短线路之中，可振荡闭锁，能够有效保护振荡内外故障情况，及时发现并处理线路运行中的相关故障问题。
2.5完善合闸与跳闸的控制
自动化变电站的宗旨就在于维持正常运行。在运行控制的前提下，针对系统中的断路器、接地开关与隔离开关都要予以实时性的控制。变电站系统经过自动化改进，就能优化整个的二次回路。由此可见，二次设计的核心与关键应当落实于跳闸控制与合闸控制。在特定的时间段，综合变电站对于弱电的合闸信号或者跳闸信号就能进行发出，电平转换应当适用于强电回路与调合闸线圈。具体在处理时，应当借助远程操控的措施来配置断路器。同时，对于操作箱也要予以自动化的操控处理。
2.6增加防误闭锁
在变电站的自动化运行中设置防误闭锁，基本宗旨在于防控高压设备突然出现误操作的不良现象。因此，设计人员有必要因地制宜运用防误闭锁的技术措施。从现状来看，防误闭锁可以划分为电气型与微机型的两种类型。在电气连锁的操控下，就能优化各个电气回路，借助防误闭锁的相关设备来完成上述的优化处理。然而难点在于：设计人员有必要在整个系统中连接较多条二次电缆，因此也突显了较大的操作难度。此外，后期如果要更改二次接线，则会耗费较多人力或者资金成本。相比而言，建立于微机操控下的防误闭锁表现为独特的技术优势。这是由于，微机操控模式设计了特定的闭锁规则，在此基础上构建了数字化的闭锁系统转化模式。因此在处理电气线路时，对于电缆衔接就可以予以忽视。在特殊状态下，对于防误闭锁应当进行全方位的优化设计，在此过程中也不能忽视连接电缆线的操作流程。
3?结语
目前110kV变电所运行过程中要求能够有效进行二次设计，以此提升电力系统运转水平，电源自投装置、自动重合闸、有载调压开关控制装置是二次设计过程中运用的主要装置，要求对此进行必要的电路保护工作，优化短路故障处理、主变保护系统设计以及线路保护等，并与110kV变电所运行中面临的实际地理情况相结合，完成设计目标。截至目前，多数设计人员都已经认识到了电气二次设计在整个变电站结构中占据的关键地位，在此前提下也开始尝试着创新设计模式。未来在实践中，针对电气二次设计还需要不断的摸索，对于各种类型的变电站都要选择适当的模式和技术措施，在此前提下提升整个变电站具有的自动化综合性能。
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