探究变电二次设计过程中要注意的细节

庞海燕

摘 要：随着我国科学水平的不断提高，综合自动化电力控制、微机继电保护装置等新型技术为变电二次设计、变电站的运行及保护都带来了便利。在变电站的后台管理系统中，二次系统的主要作用是能够实现对一次设备的保护。文章重点介绍了变电站二次设计过程中的要点，阐述了在设计中不可忽视的一些细节问题。

关键词：变电二次设计；变电站；二次电缆

1 變电二次设计的要点

1.1 电流互感器二负荷选择

电流互感器二次负荷额定值需根据互感器额定二次电流值和实际负荷需要选择。实际负荷计算时需要考虑所连接二次设备的阻抗，二次电缆阻抗及接触电阻，一般工程验算可忽略负荷阻抗之间的相位差。

测量用电流互感器的二次负荷值不应超出表1规定的范围。

表1 测量用电流互感器二次负荷范围

1.2 继电保护和安全自动装置配置方案

继电保护和安全自动装置是保障电力系统安全、稳定运行不可或缺的重要设备，需要根据电力网结构、变电站主接线形式、运行方式统筹考虑，合理安排。既要满足电力网结构和变电站主接线的要求，又要考虑运行方式的灵活性。在全站保护CT配置过程中需要尽量扩大保护范围，相邻保护之间存在一定的重叠区，消除或尽量减小保护死区。

1.3 直流系统参数选择

直流系统标称电压：专供控制负荷的直流系统宜选用110V，专供动力负荷的直流系统宜选用220V，控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统采用220V或110V。

蓄电池组型式：蓄电池有防酸式铅酸蓄电池，阀控式密封铅酸蓄电池，镍镉蓄电池三种形式，目前变电站直流系统一般选用阀控式密封铅酸蓄电池组。阀控式密封铅酸蓄电池又分为贫液式和胶体式，一般选用贫液式。

每组蓄电池组的电池数量：铅酸蓄电池组，应根据蓄电池厂家推荐的单体电池正常浮充电电压值（无产品资料时可宜取2.23V～2.27V）和1.05倍直流系统标称电压来选择。

高频开关充电模块数量：双蓄双充直流系统，每组充电模块数量可按下式计算。

n=n1+n2

n2=1（当n1？埕6时）

n2=2（当n1？埕7时）

式中：I10铅酸蓄电池10h放电率电流，数值C10/10，A；C10为10h率放电额定容量。Ijc经常负荷电流，A；Ime单个模块额定电流，A；n高频开关电源模块选择的数量

1.4 母线电压切换

220kV及以上电压等级的变电站在设计过程中经常采用双母线接线，各间隔通过母线侧刀闸来选择所需要连接的母线，保护装置通过刀闸辅助接点来完成二次电压切换，确定每个间隔的保护装置所需要的二次母线电压。设备运行过程中，一旦隔离倒闸一侧的辅助接点发生了故障，很可能造成保护失压，进而引发发生一系列误操作，给变电运行带来非常严重的后果。将切换继电器改成双位置继电器，能够有效避免上述危害。同时采用双位置继电器接点发出切换继电器同时动作信号，如遇刀闸位置异常或双位置继电器本身故障引起了接点粘死，导致两组电压非正常并列的情况，以上信号会保持直至故障排除。

2 变电二次设计过程中需要注意的细节

变电站的二次设计过程中，细节问题常常被忽略。然而，某些细节一旦忽视极有可能给设备造成严重损坏甚至引发安全事故，这些问题可能在调试过程中未被发现，或者在运行很长时间内不会出现设备异常，但是一旦发生，在事故过程中将会产生很大的破坏作用。因此设计人员必须重视设计细节，不断积累经验，避免造成设备运行过程中的严重后果。

2.1 抗干扰措施

CT的二次回路接地：由几组CT二次组合的电流回路，例如3/2断路器接线的保护/测量电流回路，应在第一级合电流保护/测量装置处一点接地；其余独立的、与其它CT二次回路没有电的联系的CT二次回路，在就地端子箱（汇控屏）处一点接地。

经继电器及通信室零相小母线（N600）连通的几组电压互感器二次回路，只应在继电器及通信室将N600一点接地，各电压互感器二次中性点在开关场地接地点应断开；为保证接地可靠，各电压互感器地中性线不得接有可能断开的断路器或接触器等。

2.2 防止二次寄生回路

为防止出现二次寄生回路，双重化配置的两套保护的电流回路、电压回路、直流电源和跳闸回路需相互独立。两套保护电流应分别取自电流互感器的不同绕组，电压应分别取自电压互感器的不同绕组，保护应分别动作于断路器的一组跳闸线圈。每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。两套保护之间不应有任何电气联系，充分考虑到运行和检修时的安全性，当一套保护退出时不应影响另一套保护的运行。

2.3 直流回路极差配合

变电站内直流空气开关（直流熔断器）不正确动作（熔断）会扩大事故范围，为防止此类事故发生，设计过程中必须考虑直流空气开关（直流熔断器）的极差配合问题。直流回路中的上下级设备一般由不同厂家提供，而上下级直流空气开关（直流熔断器）之间的极差配合就只能由二次设计人员来统筹考虑。

2.4 电流互感器极性

变电站内电流互感器一般采用同名端P1朝母线侧配置方式，这种情况下，主变差动保护各侧电流互感器二次回路均采用同名端S1出线，便能保证差动保护的差流计算条件。但实际设计过程中电流互感器同名端P1的朝向可能会有所不同，这时就需要调整电流互感器二次回路接线来满足差动保护差流计算条件，设计时要特别注意。

2.5 二次电缆走向设计

二次电缆是变电二次设计中的重要物资，而二次电缆的物资申报一般都在施工图设计完成后，此时距离变电站投产一般仅剩3-6个月的时间，所以二次电缆的申报、采购和敷设进度会直接影响到变电站能否按时投产。而二次设计过程中一般不会提供有关二次电缆走向的设计图纸，这就会造成施工时电缆敷设走向与设计统计时电缆走向不一致，可能会出现电缆长度不够或多余的情况。剩余过多电缆会造成资源浪费，电缆缺少又会影响施工及投产进度，故二次设计时应提供电缆走向图，并尽量优化电缆走向，减少二次电缆数量，既要保证施工需要又要减少资源浪费。

3 结束语

各种新型技术的运用，给变电二次系统的运转、保护带来巨大收益的同时，还应重视变电二次设计过程中的细节问题。在保证设备质量安全的同时做好维护工作，设计时要充分考虑变电二次系统的安全稳定、运行持久，防止日后整个电力系统的运行出现故障或电力设备遭到损坏。因此，变电二次设计不仅仅是要抓住重点，更要注重细节问题，使二次系统成为电力系统稳定运行的可靠屏障。

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