变电站电气二次系统设计分析

吉林创源人力资源有限公司松原分公司 李 菁

松原电力勘测设计有限公司 李兴淳

变电站电气二次系统设计分析

吉林创源人力资源有限公司松原分公司 李 菁

松原电力勘测设计有限公司 李兴淳

随着我国人民生活质量的提高，各项工程的建设都在不断的增多，而电作为人们生活中必不可少的一部分，也在国家的不断支持下建设的越来越好，变电站的数量逐年增多，变电站的主要功能就是将用户和发电厂联系在一起，是电流、电压分配和电流汇集的重要场所。所以说，变电站的运行稳定性决定着我国的电力系统是否可以正常运行。而为了确保变电站的运行稳定性，就一定要加强对变电站电气二次系统的设计。本文主要对变电站电气二次系统的概述进行分析，指出了变电站电气二次系统的重要性，阐述了变电站电气二次系统设计和变电站电气二次系统自动化设计进行了分析，仅供参考。

变电站；电气二次系统；作用；设计

1 引言

随着人们生活水平的提高，日常生活中应用的电器种类在不断增多，用电量也在直线上涨，促使我国的电网结构也变得越来越复杂。其中，变电站电气二次系统主要是对整个变电站运行安全和可靠性提供保障。而随着科技的不断发展，在未来，普遍应用无人值守变电站也是非常有可能的。

2 变电站电气二次系统概述

在变电站的设计中，电气二次系统的设计是其中一项非常重要的环节，而且对变电站的电气二次系统设计非常复杂，包含的内容也非常多，比如说电气控制、电气调节、继电保护、安全保护等等。变电站的电气二次系统设计涵盖了变电站的各个方面，对电气二次系统设计的科学、合理、安全和可靠是保证变电站正常运行的基本条件，所以说，对变电站电气二次系统的设计一定要加强重视，争取创造更加安全和稳定的电力系统。

2.1 继电保护和安全自动装置

继电保护和安全自动装置是变电站电气二次系统设计中的关键部分，而继电保护和安全自动装置可以在变电站运行出现故障时发出警报，或者是跳闸来对变电站的运行进行保护。

2.2 控制回路

变电站电气二次系统设计中的控制回路主要是对变电站的设备进行控制，在变电站的运行过程中，控制回路就是说在继电保护发出指令之后，控制回路对此指令进行执行，从而实现对变电站设备的控制。

2.3 信号回路

信号回路的主要功能是在变电站进行维护时为运维人员提供依据，有效实现对变电站运行和维护的状态信息的采集，信号控制在变电站电气二次系统的设计中意义重大，也起着非常关键的作用。

2.4 其他回路

在变电站的电气二次系统设计中除了控制回路、信号回路和调节回路之外还有其他回路，比如说：绝缘检测回路、系统同期回路、操作电源回路等，这些都是电气二次系统设计中的辅助回路，在变电站运行的过程中也起着非常重要的作用，对变电站运行意义重大。

3 变电站电气二次系统重要作用

在我国市场经济的不断发展下，我国的各项设施都在加速建设，而电力系统也在不断的向超高压、远距离和智能化方向发展，同时也增大了对电网运行的经济性、安全性和可靠性要求。在变电站的建设中，电气二次系统发挥着至关重要的作用，加强对电气二次系统的设计可以有效的提高变电站的运行效率和安全稳定。变电站的电气二次系统是电气二次设备运行的前提，电气二次系统的良好运行也可以适当增加电气二次设备的使用寿命，减少维修。随着近些年我国科技的发展，很多的变电站都实现了无人值守，设备和操作更加的现代化和便捷，同时还能够有效控制电气设备的运行安全。由于当前人们的用电量越来越多，发生安全事故的概率也在相应上涨，为了确保变电站设备的良好运行，对电气二次系统加强设计也是有效控制设备安全的方式之一，所以说，提高变电站电气二次系统的设计对提高变电站的运行和维护都有良好的作用，也在一定程度上保障了电力系统的运行。

4 变电站电气二次系统设计分析

4.1 变电站主接线的相关设计

在变电站的建设过程中，电气设备的数量是非常庞大的，而主接线在这些电气设备起到了关键的作用，同时，主接线设计也是变电站电气二次设计的基础设计部分。主接线主要是将变电站的一次设备和二次设备连接起来，主要的作用是汇集、分配和传输电流。在变电站电气二次系统中主接线也可以叫做主电路，主电路的接线形式会对变电站电气设备的运行起到直接的影响，甚至对电气设备的继电保护和控制模式都有一定的影响。因此，选择科学合理的变电站主接线方法可以有效提高变电站电气二次系统的运行经济性和安全性。除此之外，在对变电站电气设备进行主接线设计时，要根据不同的设计方式选择主接线的型号，通过计算确保主接线的准确性。

4.2 监控系统、应急系统、智能控制系统的设计

变电站电气二次系统中的监控系统主要是对电气设备的运行情况进行监督，监控设备是根据需要监控的设备的功能不同而设置不同分布结构的监控设备，一般情况下，监控设备采用的是双击配置，能够有效对电气设备中的开关等进行控制，在变电站设备运行中出现事故，监控系统也会技术的将情况进行反应和传输到主控室内，确保电气设备的有效运行。变电站的应急系统主要是对变电站运行中发生的紧急情况进行控制，比如说：火灾、自然灾害等，如果发生紧急情况，应急系统会发出警报，并且针对不同的情况对变电站电气设备进行保护，对突发事件进行防范，提高变电站运行维护的可靠性。智能控制系统是变电站实习自动化控制和高效运行的基本保障系统，通过变电站电气二次系统的智能控制系统的设计，可以实现对变电站内紧急情况的发生进行智能分析，根据不同的情况作出最科学合理的判断和措施，减少事故出现的时间，缩小维护成本，目前更加智能的神经智能系统和专家系统正在进行研发阶段，能够更快速和更科学的对变电站电气二次设备进行智能控制，为电力系统发展创造更大的价值。

4.3 直流系统的设计

直流系统在变电站的电气自动化控制中起到了能源的作用，直流系统可以对变电站中的电气系统运行数据等进行相应采集和传输控制等，在我国目前的变电站电气二次系统设计中，直流系统可以帮助电气自动化控制系统实现对电路、照明以及通信的信号接收和控制，从而实现变电站电气二次设备的稳定运行。在变电站运中，还要进行用电的余量储存，一旦在变电站运行过程中出现运行中断的情况，储存的余量就可以发挥作用，确保变电站仍有两个小时的安全运行时间，为维修和设备保护提供时间。一般情况下，对直流系统的设计还可以实现智能控制的方式，通过微机来对电气设备的开关和闭合进行控制，直流电源大多采用的是双足蓄电池。

4.4 继电保护的设计

变电站电气二次系统的继电保护主要是形成对变电站线路和变压器的保护，在进行具体的设计时，要根据线路和变压器的型号不同选择不同的继电保护方式。比如说，如果变电站采用的是220kv的线路，可以选择全线速动保护的方式，同时，确保每一套保护系统都具备完善的后备保护系统，提升运行可靠性；而如果变电站采用的是110kv的线路，就可以采用光纤差动保护；对于35kV和10kV线路的继电保护过程中，一定要设置过流保护和失压保护，确保变电站运行的安全。另外，不同的变压器继电保护的方式也要适当的进行调整，充分实现变电站可靠运行。

5 变电站电气二次系统的自动化设计

5.1 电气信息采集

一般情况下，变电站的电气二次系统都要有一套电气信息采集装置，通过与监控系统的结合，实现对变电站内部电气设备的监控，从而达到对电气信息的采集，并且对变电站内的电气信息数据进行处理，同时根据规定的密度对电气数据进行储存，最后实现对主站的信息传递。

5.2 自备投系统

变电站电气二次系统的自动化设计中的自备投系统可以分为两种形式：第一是双进线单母线方式，这种供电方式是采用其中一条母线作为正常工作的线路，而另外一条则作为备用，在正常的线路出现问题之后采用备用线，通常可以称之为明备用线方式。第二种是母联分段的方式，采用这种方式主要是在分段开关断开时，利用工作电源进行供电，如果在运行过程中，其中的一个供电电源发生了损坏，需要维修时，另一个供电电源则会自动开启，继续为电气二次系统供电，这种方式往往被称为暗备用方式。在变电站电气二次系统的自动化运行中，不同的自备投系统对变电站的控制方式也是不同的，在进行设计时，也要考虑变电站自身的情况，选择合适的方式，确保变电站的安全、稳定运行。

5.3 消防应急系统

变电器电气二次系统的情况比较特殊，易受到外界因素的干扰，所以在变电站内部设置消防系统是非常必要的。因此，在对变电站进行建设时，一定要严格的参照电气二次系统自动化设计的要求和相关规范进行变电站内的消防应急系统设置，同时要确保消防应急系统的实用性，并且保持消防应急系统的完整性。如果变电站内发生火灾，变电站内部的监控系统会将火灾情况发送到控制室内，并且发出警报，还可以实现对变电站内部电气设备的自动保护，减少不必要的损失，同时增强变电站的自动化运行。

6 结束语

综上所述，变电站电气二次系统的设计对于变电站而言起着非常重要的作用，因此，在对变电站电气二次系统设计时，一定要采取科学合理的设计方式，而且设计人员要具备较强的综合素质和高超的设计能力，同时在设计时也要将对变电站电气二次系统设计产生影响的因素考虑周全，提高变电站运行的安全和可靠性，为我国的电力发展奠定坚实的基础。

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