变电二次设计过程中的问题及解决措施

赵振纲

大理电力设计院有限责任公司

变电二次设计过程中的问题及解决措施

赵振纲

大理电力设计院有限责任公司

电力系统中，变电所作为输配电的关键环节，是电网的重要组成部分。变电二次设计就是对变电站二次系统进行设计，是对一次设备的控制和保护。变电二次设计在安全可靠的基础上应当向着操作简单、节能环保、经济合理的方向发展，且做到严格遵循国家相关规程规范的规定，满足电力行业及电网公司对电网安全运行的要求。变电二次设计作为电力系统设计中的重要环节，关系变电所在电力系统中安全运行的水平及质量，关乎变电所及电网系统的长期安全与稳定运行，在设计中应当予以高度重视。为此电网系统对二次设计的要求及反措更加严苛，如果设计中变电二次考虑不周全，设计不完善，那么将会对整个变电所的安全运行造成巨大隐患，同时还有可能造成严重的电力安全事故，因此需对变电二次设计引起足够地重视。

电力系统；二次系统；设计问题

1 变二次设计原则

变电设计二次设计归根结底就是继电保护和自动装置与变电一次设备的配合的设计问题。继电保护和自动装置的功能是在合理的电网结构前提下，保证电力系统和电力设备的安全运行，其设计应以合理的运行方式和可能的故障类型为依据，并应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性四项基本要求。同时应遵循国家和电力行业的相关原则及标准，积极应用科学成熟的标准设计和典型设计，满足电网企业对二次设计的反措要求。

2 变电二次设计中常见的问题

2.1 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。

2.2 二次电缆设计问题

变电二次设计过程中电缆的设计是全过程中重要的组成部分，所设计的情况在影响电缆功能发挥的同时，也会影响到其他设备的正常运行。设计人员在做电缆敷设设计时，要进行分类。动力和控制电缆不在同一层支架排列；动力电缆、控制电缆自下而上排列，其中动力电缆按电压高低自下而上排列。随着变电站设备的种类日趋增多，在常规变电站中的电缆连接数量大大增加，很多变电站在电缆敷设设计时存在浪费电缆、敷设混乱，导致问题不利排查，给今后站内改造和扩建造成很大的麻烦。设计人员在做电缆敷设时，应合理安排敷设路径，避免交叉。一般说来，可供选择的电缆排列方式有三种，即平行排列、品字形接触排列、三角形分项排列三种。其中，平行排列为不对称排列，极易造成三相电缆电流分布不均匀、电缆护套环流大以及外部空间磁场大等问题。而在实际工程中，由于增加电缆相间距可增加电缆额定载流量，更多会选择品字形接触排列或三角形分相排列方式。

3 完善变电二次设计的措施

3.1 加强二次回路设计

设计人员在做PT回路设计时，一定要确保回路有且只能有一点接地，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。根据标准设计规范，线路保护操作箱的防跳功能应方便取消，断路器三相不一致保护，断路器防跳、跳合闸压力闭锁等功能宜有断路器本体机构箱实现。线路两套保护装置每一套线路保护均应含重合闸功能，不采用两套重合闸相互启动和相互闭锁方式；对于含有重合闸功能的线路保护装置，设置“停用重合闸”压板，“停用重合闸”压板投入时，闭锁重合闸、任何故障均三相跳闸。因此，沟通三跳功能完全可以通过保护装置内部进行逻辑判断实现，所有的外部接线都可以省略。根据国网公司最新输变电工程通用设计要求合标准设计规范要求：线路保护应提供直接启动失灵保护的跳闸接点，启动微机型母线保护装置中的断路器失灵保护；双母接线的断路器失灵保护，宜采用母线保护中的失灵电流判别功能。

3.2 做好电缆的敷设和设计工作

由于电缆本身的使用特点使得其缆芯一旦暴漏在外，电缆的具体功能也将受阻，因此对电缆的外部保护也是必不可少的。目前，国内变电站在做电缆敷设时，常用的有机防火堵料中含有大量的氯化石蜡，氯化石蜡中游离出的氯离子与空气中的水分接触，进而生成盐酸，这样就会腐蚀电缆表皮和金属；而且常用有机防火堵料封堵层较厚，电缆表面散热相对较难，造成局部温度过高，加剧了化学腐蚀反应。近年来，国内越来越多的采用一种新型环保的防火封堵材料，该材料不含卤素，无腐蚀性且无毒。因此，变电站中应优先考虑采用这种不含卤素，无腐蚀性且无毒的环保封堵材料，对电缆和金属管道不会造成腐蚀性破坏。

3.3 严格遵循变电设计原则

变电站在设计过程中：①要考虑的是国家既定方针，一定要达到电力行业的标准，电力系统的运行符合国家法律法规，在保证人生安全、供电可靠，确保设计质量的前提下引进先进的技术。②应当积极主动的提升变电站的自动化水平，并且考虑节能环保、经济合理和维护方便，将可持续发展考虑到设计要求里，并严格贯彻执行。因为变电所的设计要占用一定的土地面积，同时因为电力系统的特殊性，所以在设计过程中，环境保护以及土地流失也是一定要考虑到的关键坐在，一定要在确保各项参数指标都达标的基础上展开工作。

总而言之，近年来我国的科技发展为电力系统的新技术的研发提供了有利的支持，使得电力系统的运行实现了自动化，达到高效、安全、稳定运行的目标，先进的继电保护设备得以不断应用，进而促进了电力系统的健康发展，不断加强二次设计工作，提升设计准确性、科学性、先进性，将在未来的电网设计中产生巨大的影响。

[1]吴小云.对变电二次设计过程中的问题探讨[J].中国新技术新产品，2013，08：145-146.

[2]周镭.变电二次设计过程中的问题及解决措施[J].低碳世界，2017，08：77-78.