试论智能变电站的电气二次设计

申秘蔓

摘 要 随着科技的发展和进步，我国智能电站的数量在不断的增多，其采用先进的技术、可靠环保的智能设备，具有信息自动采集、自动控制、自动保护等功能，且可以对电网进行实时监控和自动调节。在智能变电站中，电气二次设计十分重要，其与变电站的整体质量有直接关系，本文主要就智能变电站的电气二次设计进行了相关的阐述和分析。

关键词 智能变电站 电气二次设计 数字化

现代社会对电力的需求在不断增多，为了满足人们的用电需求，电力行业在不断发展和进步。在智能化、自动化的发展背景下，智能变电站应运而生，与传统的变电站相比，该变电站的运行更加稳定和安全，其新增了过程层，优化了整体电网结构，并将通信网络和一次电气设备结合在一起，进而促进了变电站智能水平的大幅度提升。但是，一次系统已经转无法满足现代人的用电需求，需要加强电气二次设计，更进一步提升电力系统的运作效率，确保整个系统的安全性、可靠性和稳定性，使电力行业健康快速的发展。

一、智能变电站的技术优势

（一）智能变电站的简介

智能变电站主要由两个部分组成，一部分是智能高压设备，另一部分是统一信息平台。前者包括变压器、高压开关、电子式互感器等设备。利用光线网络将智能变压器连接在控制系统之中，进而实时获取变压器的运行数据。如果变压器的运行方式出现变化，设备则会根据具体的变化情况，主要包括电压和功率的变化，决定分接头是否需要调节[1]。如果设备出现问题，其会自动报警并且进行数据共享。不仅可以降低管理成本，还能减少故障隐患，大幅提升了变压器的可靠性。智能高压开关具有很高的应用性能，匹配了相应的传感器和执行器，不仅具有监测的功能，还具备诊断的功能。电子式互感器即纯光线互感器，其可以克服传统电磁式互感器的缺点。统一信息平台具有信息功能项和纵向信息标准化的功能，能够使信息系统更加统一、透明。

（二）智能变电站的技术优势

智能变电站主要有三方面的技术优势：第一，其具有低碳环保的效果。智能变电站不再采用传统的电缆接线，而是应用光纤电缆，电子设备中的电子元件普遍具有高集成、低耗能的特点。不仅如此，智能电站还淘汰了传统的充油式互感器，采用现代化的电子式互感器。其从设备、接线方式等多个方面入手，全面降低了变电站的能耗；第二，具有较好的交互性。根据智能变电站的工作需求，交互性是必不可少的应用性能。在电网运行数据采集的过程中，为了更加安全准确的向电网进行信息回馈，智能变电站不仅要具备数据采集和分析的功能，还要具备数据分享、系统互动的功能，使其网络运行更加安全可靠[2]；第三，其具有较强的可靠性。现代用户要求用电的安全性和可靠性，智能电站不仅满足客户需求，还提升了电网的运行质量。因为变电站系统具有整体性的特点，所以每个设备、设施都需要具备可靠、高效的特点，为了确保设备的安全运行，电站需要具有检测故障、管理故障的功能，在故障发生时可以及时快速的做出反应，确保系统长期处于安全、稳定的状态下。

二、智能变电站中的二次设计

（一）设计原理和设计组屏方案

智能变电站主要二次设备、智能开关、智能互感器等设备。二次设备需要选择具有数字化、网络化特点的二次设备。隔离开关可以选择智能与传统相结合的设备。一次互感器可以选择合并单元结合传统互感器的设备。在二次设计的过程中，首先要明确设计对象，主要包括元件继电保护、智能辅助控制系统、计算机监控系统等等，设计内容较多、范围较广。在智能变电站中，电气二次设计可以采用电子互感器与合并单元结合、常规以此设备与智能终端结合的模式，通过转换模拟量和数字量，利用光纤进行数据传输，使控制输出达到数字化的标准，确保传输命令能够顺利的进入系统网络，进而满足遥控信息、网络采集、保护直采直跳的设计要求，同时提升信息传输的简洁性与快捷性，从而保障设备稳定安全的运行。

在设计组屏方案时，如果变电站中采用不同种类的智能装置，那么处理方式也各有不同。可以针对设备的种类设计相应的组屏方案，经过对比分析和优化改良，选出最佳方案。在设计的过程中，要坚持节约电缆的原则，可以将就地组屏放置在智能终端一体化装置下方，还需要安装超过110kV和35kV/10kV的保護测控装置，前者集中组屏，后者就地下放[3]。此外，在设置后台通信管理机时，要采用独立的设计方案，将监控主机、数据服务器、时间同步系统等安装在主控室内，从而统一站内通信。

（二）继电保护和备自投自动化设计

要确保变电站的安全运行，必须要加强继电保护啊。如果继电保护无法发挥效用，则变电站会出现许多安全隐患。所以，要加强继电保护的设计，如果系统出现故障，机电单元应该具备发布命令并且切除故障的功能，同时确保继电保护电源需要继续运作，确保故障危害控制在最小范围内，使系统能够即使在出现故障的情况下也能保持一部分的正常运行。随着科技发展，110kV变电站的自动化水平在不断提升，在系统中安装保护测控装置，实时采集各层电流和电压的动态数据，全面有效的保护一次设备和线路，采用直采直跳的保护方式，具有很好的保护效果。所以，在电气二次设备自动化设计时，要对保护单元的功能性进行考虑，确保整个系统的安全与稳定。

从当前的技术水平来看，备自投方式主要有两种，一种是母联分段供电的方式，另一种是双进线向单母线供电的方式。前者如果分段开关断开，电源也可以为作业设备供电，两个电源彼此互为备用关系。后者应用了两种备用线路，一种是#1，另一种是#2。不论是哪一种能够方案，都可以直采直跳或直采网跳，具体的应用可以根据实际需求决定。

三、结语

综上所述，为了更进一步提升智能变电站的运作质量和效率，需要加强变电站的电气二次设计，强化变电站的数字化、自动化水平。智能变电站本身就具有稳定、安全、节能的应用优势，在设计的过程中，要充分发挥智能变电站的优势，并针对设计中存在的不足进行完善和优化。

参考文献：

[1]施莉.智能化变电站中电气二次设计的要点分析[J].中国设备工程， 2017（22）：141- 142.

[2]廖建辉.浅论智能变电站的电气二次设计策略实践思考探究[J].数字通信世界，2018，167（11）：61+261.

[3]刘江龙.智能变电站工程中的电气自动化设计及应用[J].工程建设与设计，2019，407（09）：179- 181.