張麗

　　中國電力工程顧問集團(tuán)新能源有限公司西安分公司 陜西省西安市 710032

　　摘要：隨著人們對(duì)電力需求的增加，以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，做好變電站中電氣二次設(shè)備的自動(dòng)化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為需要重點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注的問題。通過使用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及其他先進(jìn)的信息技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣二次設(shè)備的自動(dòng)化，提高變電站電力輸送的能力，穩(wěn)定其正常運(yùn)行。但是，變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)中，仍然存在一些問題，因此就需要進(jìn)行電氣二次設(shè)備的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，完善變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，同時(shí)要重視設(shè)計(jì)過程中的技術(shù)問題，通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，提高變電站的運(yùn)行質(zhì)量和水平。

　　關(guān)鍵詞：變電站；電氣二次設(shè)備；自動(dòng)化設(shè)計(jì)

　　引言

　　二次設(shè)備的自動(dòng)化設(shè)計(jì)能夠使自動(dòng)化技術(shù)與變電所的功能有機(jī)地相結(jié)合，從而使整個(gè)變電所的自動(dòng)化系統(tǒng)得到進(jìn)一步的發(fā)展。此外，二次裝置的自動(dòng)化能夠?qū)ψ冸娝臄?shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄，從而增強(qiáng)對(duì)整個(gè)變電所的控制能力。本文著重分析了變電所自動(dòng)化與二次電控自動(dòng)化的異同，并對(duì)其在自動(dòng)化系統(tǒng)中的功能需求進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

　　1 電氣二次設(shè)備自動(dòng)化和變電站自動(dòng)化的相同點(diǎn)和區(qū)別

　　變電站自動(dòng)化系統(tǒng)具有較高的信息化水平和較強(qiáng)的系統(tǒng)性。通過通信手段和信息技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的信息交換與共享及時(shí)有效，系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控相對(duì)完善。二次電氣設(shè)備可以對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行測(cè)量、監(jiān)視、控制和測(cè)量，為了保證變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能完整性，需要采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)。電氣二次設(shè)備和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有繼電保護(hù)、防誤動(dòng)和后臺(tái)監(jiān)控等功能，這是二者的共同點(diǎn)。

　　2 變電站電氣二次設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　2.1 收集故障信息

　　對(duì)于變電站故障問題的處理，傳統(tǒng)的處理方式效率低，如果出現(xiàn)故障，故障的修復(fù)所需人力物力較大，維修成本也很高。而自動(dòng)化的變電站系統(tǒng)，可以記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，一旦發(fā)生故障，工作人員就會(huì)收到反饋信息，有利于及時(shí)排除故障，并提出解決辦法，減少事故的發(fā)生，減輕工作人員的壓力和工作量，從而提高變電站電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高電力系統(tǒng)的建設(shè)水平。

　　2.2 跳合閘操作自動(dòng)化設(shè)計(jì)

　　變電所的自動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘等設(shè)備的作用，從而可以隔離出故障線路。但這些操作都是由遙控完成的。另外，采用二次環(huán)，確保運(yùn)行的可靠性和標(biāo)準(zhǔn)性。所以，在設(shè)計(jì)跳合閘操作的二次裝置時(shí)，應(yīng)著重考慮如何在自動(dòng)控制下，利用可靠的工作方式，使跳合閘線圈內(nèi)的強(qiáng)、弱電信號(hào)進(jìn)行電平變換。通過對(duì)變電所的四通特性的分析，可以應(yīng)用于跳閘的自動(dòng)二次設(shè)計(jì)。例如，以上所介紹的變電所，在變電所跳合閘的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)中，充分考慮到了接地模式和選線的作用，在選線后，選用了與通訊功能無關(guān)的3IO 接線模式。因此，在變電所二次供電時(shí)，必須充分考慮變電所的接地形式。

　　2.3 防誤閉鎖設(shè)計(jì)

　　防誤閉鎖有2 種類型，一種是微機(jī)防誤閉鎖，一種是電氣防誤閉鎖。對(duì)于防誤閉鎖的設(shè)計(jì)，需要注意的是，為了防止出現(xiàn)高壓設(shè)備的錯(cuò)誤操作，需要積極地使用防誤閉鎖措施。電氣防誤閉鎖實(shí)質(zhì)是通過電氣的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，通過相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行輔助，進(jìn)行閉鎖，該方法需要的電纜數(shù)量較多，而且連接線路的過程復(fù)雜，不利于運(yùn)行的管理。另外，輔助接點(diǎn)常常會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定的問題。二次接線和防誤功能關(guān)系密切，因此嚴(yán)禁對(duì)其隨意進(jìn)行變動(dòng)。微機(jī)防誤閉鎖對(duì)斷路器、隔離開關(guān)等的控制是通過程序來進(jìn)行的，管控實(shí)現(xiàn)可數(shù)字化，對(duì)于電氣防誤閉鎖的缺陷進(jìn)行了彌補(bǔ)，比如電氣防誤閉鎖不能獨(dú)立完成防誤閉鎖，而該技術(shù)比較智能，功能齊全，具有較強(qiáng)的可操作性，為相關(guān)信息的補(bǔ)充和增加提供了有利條件。

　　2.4 遠(yuǎn)程通信設(shè)計(jì)

　　目前，變電所的信息傳輸方式大多采用遠(yuǎn)距離通訊。在實(shí)際使用中，變電站的日常工作和故障信息都是通過遠(yuǎn)距離通訊系統(tǒng)進(jìn)行的，其工作流程為：計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，主要是將數(shù)據(jù)傳輸給調(diào)度中心，幫助調(diào)度中心了解變電站的實(shí)際工作情況，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障。二次電器的自動(dòng)設(shè)計(jì)，能將四通遙控傳輸，也能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離修改保護(hù)值，此外；可以利用 GPS/北斗對(duì)時(shí)來完成調(diào)度中心的定時(shí)。在某變電所的實(shí)際運(yùn)行中，采用衛(wèi)星時(shí)鐘GPS 技術(shù)完成了系統(tǒng)的時(shí)間同步，同時(shí)還利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部的保護(hù)與監(jiān)視裝置的定時(shí)。因此，有關(guān)的設(shè)計(jì)者在進(jìn)行二次電器自動(dòng)控制的時(shí)候，必須考慮到二次電路中的時(shí)間控制。由于目前的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)精度不高，因此必須根據(jù)變電站的具體情況來確定相應(yīng)的時(shí)間模式。

　　2.5 直流供電設(shè)計(jì)

　　變電站的操作電源大都是通過直流電源來實(shí)現(xiàn)的，它可以為變電所提供穩(wěn)定、持久的能量，從而提高變電所的整體性能。采用直流電源，可以打破停電的局限，同時(shí)采用合理的供電電池，實(shí)現(xiàn)無障礙供電；實(shí)現(xiàn)變電所的良好工作狀況，并改善其處理能力。在設(shè)計(jì)直流輸電系統(tǒng)時(shí)，通常都要采用微機(jī)技術(shù)，利用微機(jī)技術(shù)可以保證輸電線路的正常轉(zhuǎn)換。

　　2.6 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

　　繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠保證變電站電氣設(shè)備運(yùn)行安全。一旦繼電保護(hù)功能出現(xiàn)問題，就會(huì)對(duì)變電站的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。繼電保護(hù)系統(tǒng)有多個(gè)保護(hù)單元，各保護(hù)單元都可以發(fā)揮保護(hù)系統(tǒng)的作用。所以，變電站電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，通過繼電保護(hù)切除故障回路，能保證無故障的設(shè)備運(yùn)行。例如，某省的變電站，自動(dòng)化系統(tǒng)先進(jìn)，通過監(jiān)控保護(hù)設(shè)置，可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)間隔層的電流，采集相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，然后通過繼電保護(hù)系統(tǒng)，可以對(duì)間隔層的電氣二次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

　　3 變電站電氣二次設(shè)備自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

　　變電站是電力系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的輔助設(shè)備不僅起到了傳輸?shù)淖饔?，它的二次設(shè)備的自動(dòng)控制對(duì)于提高自動(dòng)化的智能化操作起到了很大的作用，二次設(shè)計(jì)的科學(xué)性和有效性也直接影響到變電站的安全；二次供電方案的實(shí)施是否有效，也與目前國家電網(wǎng)運(yùn)行的安全運(yùn)行有著密切的關(guān)系。變電站二次設(shè)計(jì)是為了更好地保護(hù)這些問題，保證變電站的安全運(yùn)行。具體而言，目前變電所二次裝置的自動(dòng)化設(shè)計(jì)有以下三大發(fā)展趨勢(shì)：一是由于二次回路在二次設(shè)計(jì)中的應(yīng)用存在著許多問題，所以，如何解決二次回路的自動(dòng)控制成為今后變電所二次裝置自動(dòng)化設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問題；二是隨著電力智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是在變電站主控系統(tǒng)中易發(fā)生的問題，未來將智能化技術(shù)應(yīng)用于變電站二次設(shè)備的自動(dòng)化設(shè)計(jì)會(huì)成為一大趨勢(shì)，而且這對(duì)維護(hù)變電站正常運(yùn)行起到突出的作用；三是隨著變電所設(shè)計(jì)的不斷改變，變電所的設(shè)計(jì)由原來的功能設(shè)計(jì)逐步向以用戶為中心的方向發(fā)展，從而為變電所的正常工作提供了有力的保障。

　　結(jié)束語

　　總的來說，隨著我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步高速增長，我國的科學(xué)技術(shù)水平也得到了很大提高，而電氣二次設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)水平也隨之獲得了提高。變電站的自動(dòng)化能夠通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高自身的技術(shù)水平，不僅能夠?qū)﹄娋W(wǎng)信息進(jìn)行共享，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站的日常運(yùn)行情況。另外，還實(shí)現(xiàn)了其控制系統(tǒng)和通信技術(shù)的結(jié)合，極大地方便了工作人員的操作。

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