110kV综合自动化变电站的电气二次设计分析

110kV综合自动化变电站的电气二次设计分析

赵晶晶权利萍

（国网河南孟州市供电公司河南孟州454750）

摘要：现如今，我国经济发展水平快速提高，我国变电站也被越来越广泛的使用着，特别是110KV自动化变电站。110KV自动化变电站是引入我国近期快速发展的卫星计算机技术，把变电站中的各项功能输入到计算机网络上去，管理人员在调度中心就可以操作遥测、遥控、遥信、遥调这四个功能。110KV自动化变电站很大程度上使得我国变电站得到了进一步的发展，并且达到了显著地效果。本文根据110KV自动化变电站的相关功能和特点进行了全面的分析，掌握了自动化系统的功能原理后，针对110综合自动化变电站的电气二次设计进行了分析。

关键词：110kV；综合自动化；二次设计；分析

一、引言

变电站对于输变电系统运行来说是一个非常重要的环节，它可以确保电网进行全方位的监控。现如今我国的通讯技术和计算机技术的发展都十分迅速，并且推动了110KV综合自动化技术的发展进度。在针对变电站进行二次系统设计的过程中，需要全面考虑到相关设备配置起测量、监控、计量等等这些方面的功能装置，使得二次系统设计后能够保证设备可以达到一些方面的指定功能，但是运用综合自动化技术，会对电气二次设计造成不小的影响，对于综合自动化技术的分析和探索迫在眉睫。本文主要针对110KV综合自动化变电站电气二次设计分析进行了详细的探索。

二、变电站综合自动化系统与变电站电气二次部分的区别与联系

变电站自动化简单来说就是将110KV变电站运用我国现阶段快速发展的卫星计算机技术，将变电站中的各项功能引入到计算机网络上去，在调度中心就可以操作遥测、遥控、遥信、遥调这四个功能。运用这些先进的科学技术让变电站设备可以运行、电力计量和检测。110KV自动化系统是一种综合的变电站运行管理系统，使得变电站的管理方式能够实现无人值班的模式。在控制设备进行管理工作的同时还能起到节能优化的目的。在变电站运行过程中，二次部分的变电设计是一个综合内容，它是在一次设备的保护、测量、监控、调节基础上进行电压等级转变、电能的输送和分配，确保电能供应、转变的科学、稳定和合理。在变电站综合自动化处理中，变电站二次系统是变电站管理系统的重要组成部分，它同电气控制相同，都是为变电站一次部分的设计做服务的。因此，变电站综合自动化系统的应用是同变电站综合管理、继电保护、跳闸操作同时完成的。

三、变电站的综合自动化系统与电气二次部分功能分析及对电气二次设计的要求

1.继电保护

在变电站的运行过程中，继电保护器是其中最关键的一个功能。变电器的内部装置是与监控体系相互独立的，这样的话如果装置局部产生故障，是不会影响对整个监控系统的正常运行造成影响的。各种不同形式的综合自动化系统，已经为线路、变压器、接地变、电容器等关键部分配备了保护测控，通过保护测控装置来获取到其保护对象的电流、电压数据，进而利用内部CPU逻辑来针对各个不同隔层的保护功能加以诊断。对于变电站二次电气设计分析，保护单元在控制的过程中如何实现具体保护一般都不具体考虑和分析，但是在设计的时候对电气设备的配置要求十分严格，什么样的电气配置要选择什么样的保护功能都是由相关规定控制的。

2.跳合闸操作

在变电站综合自动化系统的分析中，为了确保变电站设备能够正常使用，就要严格控制所有的电动操作程序，无论是隔离开关、接地开关还是断路器，都需要进行自动化改进，同时要采用二次回路的形式进行处理和优化。二次回路的方法是变电站进行二次设计工作的关键，同时也是在设计环节中最为重要的阶段。在实际的操作中，一定要确保综合自动化系统所发出的跳合闸弱电信号以及跳合闸线圈的强电回路能够做到相应的电平转换处理并且要高度重视起来，还要在110kV断路器进行远程操作过程中，使用完全独立的操作箱。

3.四遥

“四遥”是变电站运行过程中最为基本的一项功能。其他部分的功能单元，都是以“四遥”作为基础，利用共享的方式，在通讯网络体系上实现相应的“四遥”数据功能。综合自动化系统在运行的过程中，以及完成了对于数据财力、分类的处理，同时直接将结果上传到后台监控上。电气二次设计工作在这期间，重点考虑的问题就在于选择运行、检修、事故分析等方面工作需要的“四遥”，这部分“四遥”需要通过通信设备进行网络传送，另一部分“四遥”需要连接外部测控装置上，进而有效的完成对于电缆的二次连接。

4.防误闭锁

防误闭锁设计工作执行过程中，一定要坚守以下原则：任何可能会引发操作事物的可能性的高压设备，都必须要使用相应的防误闭锁体系。防误闭锁目前主要有两种应用形式：1.微机防误闭锁；2.电气防误闭锁。电气防误闭锁回路属于一种现场化的电气装置联锁技术，主要就是利用相关设备来执行辅助连接，但是在这一过程中必须要使用大量的二次电缆在其中，其接线的措施也极为复杂，运行管理难度较大；防误功能通常是在二次接线的过程中进行确定，不能修改、增加处理。而微机防误闭锁措施，则是利用软件形式编写相应的电气元件闭锁规则，进而促使变电站大量的二次闭锁回路，都能够对微机中的闭锁规则加以应用，有效的完成了对于闭锁的数字化转变。而在针对变电站进行二次设计处理的过程中，完全可以不考虑电气电缆连接处理；如果说必须要设置电气防误闭锁，那么二次设计也就必须要对大量的电缆连接需求加以重视。

5.备自投

变电站的备自投在运行过程中，主要是通过两种形式进行供电：第一，母联分段供电，分段的开关在完全断开之后，两个电源完全以备用的形式存在，这一供电形式也被称之为母联暗备用；第二种方式是双进线向单母线供电，1.进线工作，2.进线作为备用，此方式称为线路备自投方式（也称明备用方式）。变电站综合自动化系统中的备自投装置部分根据采样的电压、电流、断路器位置信号判断充电、放电条件满足与否。

6.小电流接地选线功能

目前国内外综合自动化各大生产厂家，都不设独立的小电流接地选线装置，通过测控装置的某一模块实现这一功能，或者后台监控软件完成这一功能，一般通过采取310、300及其增量来判断是否有接地故障，也可用5次谐波方式分析接地故障，完成这一功能所需要的310、300数据取自10KV保护测控装置发送到通信网络上的310、300，不需要独立的接至10KVCT、PT的电缆，一些重要的变电站如果10KV出线是电缆，对地电容大，；或雷击频繁的变电站，可考虑采用独立的一套小电流接地选线装置，独立地引接电缆到所有10KV310CT与300PT。

对于电气二次设计来说，考虑的是一个站的接线方式是否需要设接地选线功能；接地选线动作后是去发信号还是去跳闸；零序互感器的选择；接地选线功能有无必要独立于通信网，则要考虑电线的接线问题。

7.同期并列

用于110KV线路断路器、110KV旁路断路器、110KV母联断路器及110KV侧断路器处，同步检测断路器两侧电压的幅值、相位、和频率，并发出同期合闸启动或闭锁信号。此功能可进行检无压同期，还能进行手动准同期和捕捉同期。既能满足正常运行方式下的同期，又能满足系统事故时的同期。电气二次设计需要对此功能进行完善设计，主要考虑手动操作和遥控操作时的对时实现方式。

四、总结

综上所述，在对110kV综合自动化变电站进行电气二次设计的过程中，首先要控制综合自动化系统具体负责的任务环节，其次要全面考虑到电气二次环节其余的一些任务。通过这方面的设计切入点，能够促使电气二次设计所呈现出的功能更加完善，减少了投资重复的浪费现象，极大的提升了变电站运行效率。

参考文献：

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[2]高文，仝玮.110kv自动化变电站安全运行问题分析[J].科技创新与应用.2013（33）

[3]徐健.电网综合自动化变电站的运行及建议[J].科技风.2013（18）