变电站电气二次系统设计分析

变电站电气二次系统设计分析

李百一丁斌

山东国研电力股份有限公司山东济南250000

摘要：近年来我国加大了电力系统的建设工作，这也使变电站的数量不断增加，变电站作为发电厂与用户之间连接的桥梁和纽带，主要是电流汇集和分配及电压分配的场所，因此变电站安全、稳定的运行是电网正常运行的关键所在。为了保证变电站运行稳定性，则需要合理设计变电站电气二次系统，确保变电站供电安全的重要系统。文章从变电站电气二次系统概述入手，分析了变电站电气二次系统的重要作用，并进一步对变电站电气二次系统设计进行了具体的阐述。

关键词：变电站；电气二次系统；作用；设计

引言

变电站在电网运行中起着重要作用。变电站的存在可以紧密联系整个电力系统，处于神经系统的枢纽。其中电气二次系统是否可以实现安全运行对于变电站来说有着重要影响，因此，有关部门要加大重视，加强变电站二次系统的研究力度，从根本上保证整个电网运行的安全性和稳定性。

1变电站电气二次系统概述

变电站电气二次系统极具复杂性，其中涉及到变电站内各种电气设备的控制和调节工作，总的来说，变电站电气二次系统主要可以分为以下几个部分

1.1继电保护和安全自动装置

继电保护和安全自动装置在电气二次系统中占据重要位置，主要的作用是为变电站的稳定运行提供有力支持，一旦在运行过程中出现任何问题都会在第一时间给出警报。

1.2控制回路

变电站二次控制回路主要的作用是控制管理变电站内各种设备，例如控制设备开关合闸等，在遇到突发故障的时候继电保护装置会发出跳闸信号，随即通过控制回路执行此命令。

1.3信号回路

信号回路的运行直接关系着变电站电气二次设备的运行，为一次设备工作状态的采集、网络的传递以及信号的输送等提供了支持，这样工作人员就可以以此为根据实施维护工作。

2变电站电气二次系统重要作用

眼下电力事业发展迅速，国家电网规模建设不断壮大，已经逐渐朝着智能化方向发展，先后实现了高电压、远距离供电，因此对于电力系统的供电安全和稳定性以及经济性也有了更高的追求。在变电站电气设备中，二次设备起到的作用就是保护一次设备的安全，使其可以实现稳定、可靠、长久的运行。随着眼下社会科技的不断发展，供电需求逐渐提高，电气设备在输配电过程中难免会遇到各种各样的问题影响导致用电事故影响运行安全，在这种行业背景下，电气二次系统在很大程度上解决了存在的不良问题，充分发挥了自身的保护作用，为一次回路和二次设备的运行提供了有力的安全保障。

3变电站电气二次系统设计分析

3.1变电站主接线的相关设计

变电站电气设备数量较大，变电站主接线不仅是电气设备的重要组成部分，同时也是电气二次系统设计的基础环节。变电站主接线主要是将一次设备和二次设备有效的连接起来，具有电流汇集、传输和分配的重要功能。在变电站电气二次系统中，电气主接线也可称为主电路，对其选择的形式会对选择电气设备带来直接的影响，同时还对制定继电保护方案、选择控制模式和布置配电设备息息相关。因此要正确选择电气主接线，从而保证电气二次系统的经济性、安全性和可靠性。在具体设计过程中，要对电气设备主接线的设计进行优化，根据电气主接线稳定性指标来选择主接线的型号，并要对其进行准确的计算，确保选择的主接线的准确性。在具体设计时，要对供电系统使用的方便性、维护性和经济性、后续升级等因素进行综合考虑，在满足用户回路负载量的基础上，尽可能的确保设计成本的最低。

3.2监控系统

应急系统、智能控制系统的设计监控系统作为电气二次系统的重要组成部分，主要是对一次设备和二次设备进行控制，在具体设计时，通常会采用分布式结构的监控系统，同时还会选择双击配置，可以对电动隔离开关进行远程控制，同时还能够采用三级模式来对短路器进行远程控制。变电站电气二次系统中的应急系统主要指消除和火灾应急系统，通过对消防报警系统的设置，能够有效的对各种突发状况进行防范。特别是变电站运行过程中容易受到恶劣天气的影响，一旦发生雷击或是超负荷运行时引发火灾，则应急系统的设计能够有效的保护变电站运行的安全性和可靠性。变电站电气二次系统高效运行，及其自动化和智能决策作用的发挥都离不开智能控制系统，通过智能控制系统的设计，一旦变电站运行过程中出现危险情况，则该系统能够根据所收集到的情况来做出智能化判断和决策，并在短时间内做出反应，不仅能够减少损失，而且能够提高变电站整体运行效率。当前神经智能系统和专家系统在不断研究过程中，未来必然会在变电站电气二次系统中进行应用。

3.3直流系统的设计

在变电站电气二次系统中，直流系统作为自动化控制系统的主要能源支持，是电气系统采集和控制数据信号的重要基础，使电路器和照明通讯设备能够接收到自动化系统传输的控制信息，为其稳定运行提供重要保障。为了保证变电站内即使出现运行中断还能保证两个小时的安全用电，需要进行余量的储存。在直流系统的设计中，还可以通过智能微机的控制形式来操控开关的断开、闭合状态，其直流电源采用双足蓄电池的供电形式。通过设置单线单独接线，在每条母线上配置蓄电池和充电设备，在每条母线之间设置开关，并且使用联锁的方式控制母线与进线间的开关，方便蓄电池和充电设备的并列运行。

3.4继电保护的设计

在变电站继电保护设计过程中，主要是对线路保护和变压器保护的设计，具体设计时，需要针对不同线路选择适宜的保护。如对于220kv的线路，可以选择全线速动保护，而且每套保护均具有完整的后备保护。对于110kV线路则配置单套光纤差动保护。在35kV和10kV线路设置过流保护、失压保护以及分散式过压保护。在具体设计过程中，对于220kV的主变压器，需要配备双重化的主保护与后备保护一体的电气量保护和非电量保护。对于110kV主变压器，需要配置单套的差动保护、高后备保护、低后备保护以及非电量保护。此来保证电气二次系统运行的可靠性。

结束语

电气二次系统对于变电站安全稳定的运行具有不可替代的作用，因此，因此需要科学、合理进行变电站电气二次系统的设计，在设计过程中，综合考虑各种因素，为了保障变电站运行的稳定性和经济性，为电网的安全正常运行良好的基础。

参考文献

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