研讨变电站电气二次设备自动化设计

陈凯

【摘要】随着我国科学技术水平的不断发展，变电站电气二次设备自动化设计的技术水平也在不断的提高。自动化变电站将现代化的网络技术与变电站自身的功能结合在了一起，一方面实现了电网信息的共享，另一方面还对变电站的运行情况进行了实时的监控。这样也就将电力通信和变电站的控制系统高校的融合在了一起，为变电站的工作人员带来了操作上的便捷。另外，自动化变电站还实现了对数据的全天候记录和观察，进一步提高了监测数据的准确性。

【关键词】变电站;电气二次设备;自动化设计

[Abstract] As China's scientific and technological level of the continuous development of the second substation electrical equipment automation design skills are enhanced. The substation automation to modern network technology and the capabilities of the substation itself in a grid， on the one hand， information sharing， on the other hand also on the operation of the substation for real-time monitoring. This is the communications and electric power substation control system of colleges and universities in the integration of the substation workers operating convenience. In addition， automating substation also implements data24 records and observation， further enhancing the monitoring of the accuracy of the data.

[Keywords]; the second substation Electrical Equipment， Automation Design.

一、变电站二次设备的概述

1.1变电站设备组成

其中在过程层中，其组成部分分别由互感器件，还有相关的合并单元，以及最后的终端设备等等一些部分组成，它们的职能是对一次设备进行有关的监控作用，在这里面又分为许多步骤，例如对装置运作情况或者是对指令操作情况的监测等等。

1.2变电站二次设备自动化的特点

由于二次设备自动化融入了网络技术，因此可以在电力监控方面上得到大幅度提升。①由于目前网络信息技术的支持使得电气二次设备自动化可以运用更为复杂的系统监测调控功能，将系统信息进行高效测算、回传与处理，因此工作效率显著提高。②二次设备自动化所涉及的电气装置由于实现了统一管理操控，所以可以使各项系统信息处于统一的管理之中，保障了系统控制的稳定性。③二次设备自动化是在基于一次设备的基础上，实现对电气系统的有效控制，而且通过自动化控制就可以实现对各项数据的精确掌握，有效提高了系统运行安全稳定性。

二、变电站电气二次设备与变电站自动化之间的联系

变电站的自动化是指使用电子计算机技术、信息数据处理技术及网络通信技术对变电站的运行状况进行监控，这些技术的应用可以使实现信息交换、资源共享促进变电站的智能化稳定运行。一次设备是变电站的组成部分，对变电站电气的二次设计可以对一次设备的运行进行有效地监督与保护。对一次设备进行等级交换，二次设备有继电保护、防误闭锁及低周减载等功能。变电站自动化系统作为二次设备的重要组成部分，为一次设备的运行提供技术保障。在实际工作中，变电站综合自动化系统与变电站电气二次设计在功能上还存在一定差距，随着通信技术和计算机技术的不断发展，在电力系统中的应用也不断趋于成熟，自动化技术已经成为变电站技术应用的主流。

三、变电站二次设备自动化设计中需要注意的要点

3.1继电保护自动化设计

继电保护系统是保证变电站安全运行的前提。如果继电保护的相关功能不能够正常的发挥出来，那么就会严重的影响到变电站的稳定性。在变电站中，每一个继电保护单元都能够保护继电保护系统独立、稳定的运行。而当变电站出现了系统性的故障时，继电保护单元还可以保证自身所处的单元稳定的运行。比如，在甘肃兰州110kV的变电站中，其应用了当前比较先进的自动化系统，其系统中增设了监控保护装置，能够对间隔层的电流和电压进行实时的动态监测以及对相关的信息进行采集，在继电保护系统中中央处理器的配合下，能够有效的保护整个间隔层的二次设备。所以，在设计变电站电气二次设备的自动化系统时，应该考虑到二次设备的继电保护单元，将其功能进行完善，以便能够更好的维护变电站系统给安全、稳定运行。

3.2跳合闸操作自动化设计

变电站自动化系统能够发挥出断路器、隔离开关以及接地刀闸等设备的功能，因此能够对故障电路进行隔离。但是在进行这一系列的操作时都要通过远程控制来实现。还要利用二次回路来保证操作的可靠性以及标准性。因此，在设计跳合闸操作的电气二次设备时，其主要是要注意怎样在自动化的系统运行下，采用可靠的操作方法来实现跳合闸线圈中的强弱电信号之间的电平转换。变电站系统中所自带的四通功能，在跳合闸操作的自动化二次设计中，就可以对其中需要考虑到四通量的设计要点进行分析。比如，在上述变电站中，在变电站跳合闸操作自动化设计中，就充分的考虑到了接地方式与选线功能，在接地后选择了独立于通信功能的选线，采用了3IO的接线方式对接地线进行监测。所以在变电站电气二次设计中，一定要考虑到变电站的接地方式。

3.3備自投自动化设计

目前，我国变电站技术中，备自投的方式主要有：母联分段供电和双进线向单项母线供电两种方式。前者是在分段开关断开的状态下，由工作电源向作业过程中的设备进行供电，此时，两个电源都处在备用的状态。一般将其称为暗备用;后者是有1#和2#两条线路作为备用线路。一般将其称为明备用。在上述实例变电站中，在电气二次设计中，充分的考虑到了变电站自动化系统的基础条件，将电流、电压以及断路器的信号的等各种因素充分的考虑起来，选用了合适的备自投装置和方式，有效了保障了变电站的长期有效运行。

3.4防误闭锁自动化设计

变电站中的防误闭锁回路的防误功能与变电站之二次接线之间有着非常紧密的联系。一般变电站中防误闭锁的形态有电气防误闭锁和微机防误闭锁两种。前者可以利用电气的优势对变电站进行闭锁;后者主要是利用计算机软件对变电站中的接地刀闸、断路器等装置进行控制。利用计算机中的微机防误闭锁装置来实现变电站防误闭锁的改革，进一步提高防误闭锁装置的运行效率。

3.5通信系统自动化设计

一般在变电站中，远程通信系统主要就是将变电站内的信息传输给外界。在实际运行中，远程通信就是将包括了变电站正常运行进和故障时的信息通过计算机传递给调度中心或者相关管理单位，使其能够及时了解到变电站的运行状况，从而根据所出现的问题及时采取有效的解决措施。变电站的自动化实现了四通和远方修改保护值的远程传播，利用GPS实现了与调度中心对时的功能。在上述变电站中，卫星时钟GPS是通过一种独立的GPS时间同步系统，满足了变电站内的监控、保护设备以及与相关的智能设备对时的要求。因此，在自动化变电站二次设计中，设计人员要充分的考虑清楚电气二次回路中的对时方式。一般来说，由于用监控网络进行对时达不到精确度的要求，因此，在设计时要根据变电站具体的情况选择合适的对时方式。

参考文献

[1]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.

[2]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，2012.

[3]姜松.基于变电站的电气二次设备的自动化设计分析[J].工程技术：全文版，2016.