时间：2014-02-25 分类：工业设计
摘 要：随着电网技术的不断发展，电力市场的改革不断深入，电网运行的安全性、经济性、供电质量的要求等都在不断的提高。变电站电气二次系统是对一次系统进行反映及控制的重要中枢系统，其作用非常重要。本文就针对变电站电气二次系统的设计展开讨论。
关键词：电气设计师论文发表,论文发表网,变电站,电气二次设计
前言：随着我国城市化进程的不断推进，城市用电规模不断扩大，新建运行的变电站数量不断增加，规模不断扩大。而城市变电站是城市用电的枢纽，关系着整个城市的用电安全。科学合理的配置电站的电气设计是电站建设正常有序开展的前提，它有利于提高变电站运行的安全性、可靠性和经济性。从而为城市提供良好的能源支持，保障整个城市的快速发展。
1、变电站
变电站有降压变电站和升压变电站2大类。降压变电站一般由低压配电室、变压器室、高压配电室等构成。变电站中安装的电气设备，其主要作用是调整负荷、启停机组、监视主要设备的运行状态、切换设备和线路、及时处理异常故障等，升压变电站一般是紧靠发电厂，作为发电厂升压站部分。根据作用的不同，可将电气设备分为一次设备和二次设备，通常把生产、输送、变换、使用和分配电能的设备称为一次设备，把对一次设备和系统的运行进行控制、测量、保护及监视的设备称为二次设备。
2、变电站电气二次设计
2.1 工程概况
某变电站二次电气设计按综合自动化设计，采用微机保护和微机测控。采用集中组屏和分散布置两种布置形式，其中站内公用及主变部分屏柜布置在主控室，其余部分下放至10kV高压开关柜。柜体尺寸采用2260×800×600mm，颜色为计算机灰(国际标准编号为RAL7035)。直流电压110V，交流电压380V/220V。电流互感器二次电流1A，电压互感器二次电压100V。10kV配电装置采用带五防功能的开关柜，PASS部分采用本身的电气闭锁，并装设独立微机五防装置。
2.2 电能计量
该站主变设置双方向0.5S级有功2级无功三相四线制电度表，10kV线路设置1级三相四线制有功电度表，10kV电容器设置2级三相四线制无功电度表，在主变电度表柜上设置三只电压监测仪，在线监测每段母线的电压运行情况。
2.3 电能采集
全站配置一套电能采集装置，组屏一面。采集装置提供了与当地监控系统的接口，能完成对站内电能数据的高精度采集，并能按指定的密度安全可靠地存储带时标的电量数据，按指定的时间起点、指定的内容向主站传送信息。
2.4 直流系统
全站设一套直流系统，按双充双馈配置，用于站内一、二次设备、通信及自动化系统的供电，直流系统电压采用110V，选用300Ah蓄电池组108只，分两组，全所事故停电按2小时考虑。直流系统采用单母线分段接线，设分段开关，每段母线各带一套充电装置和一组蓄电池组，充电装置采用高频开关电源，模块按N+1原则配置，每组充电机选用4块20A模块。蓄电池采用阀控式密封铅酸电池，放置方式采用专用蓄电池室。每套系统设一套微机型绝缘监测装置和蓄电池容量检测仪，采用混合型供电方式。110kV部分采用放射型供电，每一间隔按双回路方式直接从直流馈线屏获取电源。10kV部分则按10kV母线分段情况设置。每一段母线均按双回路配置。
2.5 站内监控系统。
监控系统采用分层分布式结构，以间隔为单位，按对象进行设计;监控系统总控单元采用双机配置。整个系统分为站级层和间隔层，网络按双网考虑，通信介质采用双绞线或光纤。站级层采用总线型结构，其包括当地监控，远动终端，打印机等。间隔层宜采用总线型网络，按间隔配置，10kV测控、保护合二为一，置于10kV开关柜;主变测控、保护各自独立，置于主控室;其它智能设备可通过通信口或智能型设备接入监控系统。采用三级控制方式，断路器在远方、监控系统和保护屏上控制，电动隔离开关在远方、监控系统和配电装置处控制。
2.6 继电保护及安全自动装置。
主保护为一套二次谐波制动原理的微机型纵差保护和主变本体非电量保护，保护动作跳变压器各侧断路器，后备保护110kV，侧设110kV复合电压过流保护和零序过流保护，此后备保护与主保护可共用一机箱，保护动作跳变压器各侧断路器;10kV侧单独设置一套10kV复合电压过流保护，作为10kV母线和馈线近端故障时的后备，后备保护的第一时限均跳10kV分段，第二时限跳主变低压侧和低压侧电容器，10kV线路采用分散式微机型速断、过流保护，并具有低周减载功能，10kV电容器采用分散式微机型过压、失压保护及过电流保护，并设不平衡电流保护，接地变兼站用变保护采用分散式微机型速断、过流保护，配负荷均分微机型备用电源自投装置，并设10kV PT三并列一切换装置，该站10kV中性点采用消弧线圈接地方式，消弧系统具有小电流接地选线和跳闸
出口功能。
3、电气二次设计注意事项#p#分页标题#e#
3.1 主变保护设计
1)主变差动保护动作条件不充分会造成故障
在安装电流互感器时，若安装位置出现偏差，导致断路器未包含在差动保护的范围内，按照反措要求，差动保护电流一定要取自开关和母线刀闸间的电流互感器。可以将四组电流互感器设置在主变低压侧，两组位于开关和母线刀闸之间，进行差动保护及第一套后备保护;其它两组则设置于开关和主变侧刀闸之间，可以进行测量计量及第二套后备保护。
2)复合电压的灵敏度
电流后备保护要经过各侧复合电压组成的或门开放后，即只有一侧的复合电压继电器动作也要将电流的后保护开放。在设计主变保护过程中，要保证电流后备保护一定要经过各侧复合电压所组成的或门开放后，并且各侧复合电压要可以经过硬压板或者软压板投退。
3.2 二次电缆的设计
设计二次回路中，要考虑出现异常时，外界因素对保护装置的影响和保护装置的抗干扰能力。二次回路分为强电及弱电，如果弱电回路中有强电传入则会给电路造成致命的损毁。此外，很多装置出于提高抗干扰能力的考虑都会设置电容，特别是直流电源回路，有非常可观的等效电容，这些条件使得直流回路被交流回路入侵成为可能。所以在二次电缆的设计过程中要采取相应的措施：首先，强、弱电和交、直流不可用一根电缆，在保护的交、直流电源入口处要设置干扰电容;保护设备的电流以及电压、信号引入线等等要选择屏蔽电缆;此外，各相电流及电压和其中性线要分别设在同一电缆中。
3.3 其它注意事项
在操作电压互感器的过程中存在一定的危险性，可能会由于铁磁谐振等原因而造成操作过电压，使得电压互感器受到损坏，甚至有爆炸的可能。在设计110KV以上的电压互感器刀闸时，要设计为远方电动操作的形式，主变各侧电流的互感器保护绕组的准确级要保持一致性。主变的差动保护要接入各侧的电流，主变的各侧电流互感器保护绕组的准确级要保持一致性，以避免在发生区外故障时差流值最小。
4、总结
综上所述，对于变电站的电气二次系统的设计、布置方案直接关系到整个变电站运行的稳定性和可靠性，其中每一个环节都是十分重要的，关系着用电安全和用电流畅度，所以在设计必须把安全放在首位，保证二次系统的质量。
参考资料：
[1]电气工程电力设计手册[S].
[2]杨名孝.浅谈公养河二级水电站电气设计[J].云南水力发电,2010,(02)
