談110kv綜合自動化變電站的電氣二次設(shè)計(jì)

1、<p>　　談110kV綜合自動化變電站的電氣二次設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：變電站不斷落實(shí)綜合自動化技術(shù)的背景之下，電氣二次設(shè)計(jì)無論是從方法、思路，還是從具體措施的角度上來說，均產(chǎn)生了巨大的轉(zhuǎn)變。最根本性的表現(xiàn)就在于：自傳統(tǒng)意義上面向功能為主的設(shè)計(jì)模式轉(zhuǎn)變成為了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式。然而，由于現(xiàn)階段部分設(shè)計(jì)人員的思維觀念還未轉(zhuǎn)變過來，在變電站電氣二次設(shè)計(jì)上的變化顯得手足無措，力不從心。為此，本文依據(jù)

2、這一實(shí)際情況，以110kV綜合自動化變電站為研究對象，著眼于電氣二次設(shè)計(jì)工作的開展，針對其在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中所涉及到的相關(guān)問題展開了較為詳細(xì)的分析與闡述，希望能夠?yàn)楹罄m(xù)實(shí)踐工作的開展提供一定的參考與借鑒。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：110kV變電站 綜合自動化 電氣 二次設(shè)計(jì) 分析 </p><p>　　在有關(guān)變電站電氣二次設(shè)計(jì)思維與理念不斷發(fā)展、更新的背景下，整個(gè)變電站的二次電氣系統(tǒng)已逐

3、步自傳統(tǒng)面向功能為主的設(shè)計(jì)模式轉(zhuǎn)變成為了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式。簡單來說就是，相對于整個(gè)變電站電力運(yùn)行系統(tǒng)而言，電氣二次設(shè)計(jì)過程當(dāng)中不單單考慮某一個(gè)參數(shù)或設(shè)備，而將設(shè)計(jì)的目的確定為：為滿足某一設(shè)備保護(hù)、監(jiān)控、測量、計(jì)量在內(nèi)相關(guān)功能有效實(shí)施的綜合性裝置，確保特定性功能的順利完成。而這對于整個(gè)系統(tǒng)分布式、開放性特征的實(shí)現(xiàn)而言也是至關(guān)重要的，因此，做好電氣二次設(shè)計(jì)也相當(dāng)于保障了整個(gè)綜合自動化變電站運(yùn)行的可靠與穩(wěn)定。本文即針對以上相關(guān)問題作詳細(xì)分析

4、與說明。 </p><p>　　1 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析 </p><p>　　從繼電保護(hù)的角度上來說，其作為整個(gè)變電站的運(yùn)行核心所在，一旦沒有了繼電保護(hù)，也就無法確保整個(gè)變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，變電站所對應(yīng)的繼電保護(hù)單元需要與監(jiān)控系統(tǒng)保持獨(dú)立運(yùn)行的狀態(tài)。換句話來說，在整個(gè)系統(tǒng)軟件、硬件發(fā)生故障并退出運(yùn)行的情況下，要求繼電保護(hù)單元仍然能夠穩(wěn)定且持續(xù)的運(yùn)行。現(xiàn)階段的技術(shù)條件支持下，對于110

5、kV變電站而言，在綜合自動化技術(shù)的不斷發(fā)展并應(yīng)用的背景下，對于變電站內(nèi)，包括進(jìn)出線線路、母線線路、電容器裝置、接地變配電裝置、以及變壓器在內(nèi)的相關(guān)一次性設(shè)備均配置有與之相對應(yīng)的保護(hù)測控裝置。通過對該裝置的應(yīng)用，能夠完成對間隔層部分的電流數(shù)據(jù)、以及電壓數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)且動態(tài)采集。同時(shí)，還可以通過對保護(hù)測控裝置內(nèi)部中央處理器的應(yīng)用，建立在邏輯判斷的基礎(chǔ)之上，完成相對于整個(gè)間隔層的保護(hù)功能。 </p><p>　　2 跳合閘

6、操作設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析 </p><p>　　從跳合閘操作的角度上來說，在綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用背景下，110kV變電站所對應(yīng)的隔離開關(guān)、插座、斷路器操作、以及接地刀閘操作均實(shí)現(xiàn)了其遠(yuǎn)程搖控性，最終建立在二次回路的基礎(chǔ)之上，確保操作的正確性、可靠性。從這一角度上來說，跳合閘操作狀態(tài)下，電氣二次設(shè)計(jì)的核心目的在于：如何可靠且合理的設(shè)計(jì)操作機(jī)構(gòu)，確保在綜合自動化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下，所發(fā)送跳合閘弱電信號能夠?qū)崿F(xiàn)與跳合閘線圈強(qiáng)電回路

7、之間的對立性電平轉(zhuǎn)換。結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來看，對于110kV電壓等級變電站而言，要求面向斷路器配置與之相對應(yīng)的操作箱，并獨(dú)立運(yùn)行。 </p><p>　　3 防誤閉鎖設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析 </p><p>　　電氣防誤閉鎖回路是一種現(xiàn)場電氣聯(lián)鎖技術(shù)，主要通過相關(guān)設(shè)備的輔助接點(diǎn)連接來實(shí)現(xiàn)閉鎖，這種方式需要接入大量的二次電纜，接線方式復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)較為困難，且輔助接點(diǎn)可靠性差；其防誤功能隨二次接線而定，

8、不宜增加和修改。微機(jī)、防誤閉鎖是通過用軟件編寫斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘問的操作閉鎖規(guī)則，將現(xiàn)場大量的二次閉鎖回路變?yōu)殡娔X中的“五防”閉鎖規(guī)則庫，實(shí)現(xiàn)了防誤閉鎖的數(shù)字化，并可以實(shí)現(xiàn)以往電氣閉鎖不能完成或者難以實(shí)現(xiàn)的防誤功能，所以具有智能化程度高、功能齊全、操作簡單、擴(kuò)充方便等優(yōu)點(diǎn)。 </p><p>　　4 備自投設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析 </p><p>　　在現(xiàn)階段的技術(shù)條件支持下，對于110kV

9、綜合自動化變電站而言，變電站備自投所采取的供電方式可以在以下兩種方案當(dāng)中加以選?。?</p><p>　　方案一是母聯(lián)分段供電方式。此種備自投方案的核心思路在于：在分段開關(guān)處于斷開狀態(tài)的前提條件下，由工作電源分別面向設(shè)備進(jìn)行供電。在整個(gè)供電作業(yè)過程當(dāng)中，兩個(gè)電源相互屬于備用關(guān)系狀態(tài)；方案二是雙進(jìn)線向單母線進(jìn)行供電的方式。此種備自投方案的核心思路在于：1#線路進(jìn)行進(jìn)線作業(yè)，2#線路則作為備用線路。實(shí)踐工作當(dāng)中，多將

10、方案一稱之為暗備用方式，而將方案二稱之為明備用方式。對于110kV電壓等級變電站而言，在充分考慮綜合自動化系統(tǒng)運(yùn)行特性的基礎(chǔ)條件下，變電站備自投裝置設(shè)計(jì)方案的選取需要結(jié)合電壓、電流、斷路器位置信號等因素進(jìn)行綜合考量。同時(shí)需要遵循的基本原則是：110kV綜合自動化變電站電氣二次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是選取合適的各自投裝置和備投方式，設(shè)計(jì)裝置與PT、CT、斷路器輔助接點(diǎn)的電纜連接。 </p><p>　　5 后臺監(jiān)控設(shè)計(jì)要點(diǎn)

11、分析 </p><p>　　從后臺監(jiān)控的角度上來說，對于110kV綜合自動化變電站而言，較常規(guī)意義上變電站在后臺監(jiān)控方面的運(yùn)行特性來看，兩者之間的主要差別體現(xiàn)在：取消了中央控制屏裝置，同時(shí)以監(jiān)控器的方式加以替代。后臺監(jiān)控器的主要組成為計(jì)算機(jī)。在該計(jì)算機(jī)裝置當(dāng)中，支持安裝并運(yùn)行相應(yīng)的監(jiān)督控制系統(tǒng)軟件，集成包括定期傳送、五防、以及操作票操作在內(nèi)的相關(guān)功能，使整個(gè)變電站的運(yùn)行更加的一體化與集成化。同時(shí)，在有人值班模式下

12、，人機(jī)聯(lián)系功能可應(yīng)用于后臺監(jiān)督控制系統(tǒng)，并面向相關(guān)操作人員，提供通過對計(jì)算機(jī)外置裝置（包括鍵盤、鼠標(biāo)在內(nèi)）的運(yùn)用，使運(yùn)行人員對整個(gè)后臺監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行可靠的調(diào)度。而，在無人值班模式運(yùn)行狀態(tài)下，人機(jī)聯(lián)系功能則能夠自動在當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控系統(tǒng)后臺機(jī)上持續(xù)運(yùn)行。更加關(guān)鍵的一點(diǎn)是：后臺監(jiān)控系統(tǒng)與變電站綜合自動化系統(tǒng)之間的連接僅通過通信線的方式加以實(shí)現(xiàn)。因此，在二次設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以不需要再做考量。但，需要注意的一點(diǎn)是：由于計(jì)算機(jī)對于電源的需求為交流模式，供電的

13、可靠性水平相對較低，因此需要在二次設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，為其配置專門性的交直流供電，從而確保供電的持續(xù)性與穩(wěn)定性。 </p><p><b>　　6 結(jié)束語 </b></p><p>　　在整個(gè)輸變電系統(tǒng)的運(yùn)行過程當(dāng)中，變電站所發(fā)揮的重要意義是毋庸置疑的，其也可以說是電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下的監(jiān)控點(diǎn)所在。特別是在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，相關(guān)技術(shù)與電力系統(tǒng)充分融合的背景下，綜合自動化

14、技術(shù)已成為變電站運(yùn)行過程當(dāng)中的關(guān)鍵載體與依賴。建立在綜合自動化技術(shù)的基礎(chǔ)之上，分散式的變電站綜合自動化系統(tǒng)已成為了現(xiàn)階段變電站綜合自動化技術(shù)發(fā)展的主要方向與趨勢所在。 </p><p>　　總而言之，本文主要針對110kV綜合自動化變電站電氣二次設(shè)計(jì)過程當(dāng)中所涉及到的相關(guān)問題做出了簡要分析與說明，希望能夠引起各方工作人員的特別關(guān)注與重視，并為實(shí)踐工作的開展提供一定的指導(dǎo)。 </p><p>

15、;<b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]吳尚恒，菅曉清.HGIS變電站電氣二次設(shè)計(jì)優(yōu)化方案及其注意事項(xiàng)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（24）. </p><p>　　[2]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），2012，29（10）：679. </p><p>