探索220kV综合自动化变电站电气二次设计要点

张宪荣

摘 要 社会经济的高速发展，推动了我国电力建设向着更加智能化的方向发展演变，220kV综合自动化变电站数量及规模得以扩展，有力保障了我国电力网络的安全稳定。作为电力系统架构中的重要基础设施，220kV综合自动化变电站电气二次设计标准直接关乎变电站功能作用发挥。本文着重探讨220kV综合自动化变电站电气二次设计的相关要点。

关键词 220kV综合自动化变电站;电气二次设计;要点;应用

电力系统中，变电站起到调配及监控输变电运行的作用，对整个电网的安全性及稳定性表现有着直接影响。在电力技术更新升级的背景下，220kV综合自动化变电站成为智能电网建设的主流趋势，由此也增加了变电站电气二次设计的精度及难度[1]。为此，当前应重视并明确220kV综合自动化变电站电气二次设计的要点。

1220kV综合自动化变电站及电气二次设计的关联性

220kV综合自动化变电站电气二次设计，是在电气一次设计的基础上对变电站功能的升级及改造。变电站电气一次设计中的诸多功能，如变换电压等级、电能输送、电能调节、测量、监视等需要二次设计作为保障及依托。从220kV综合自动化变电站与电气二次设计的关联看，两者秉持同一个功能目标，在内容上主要涉及了继电保护、直流系统、跳合閘操作、小电流接地、“四遥”、防误闭锁等几个关键部分。

220kV综合自动化变电站作为智能电网架构的主要设备单元，其电气二次设计状态检修已成为电力系统日常管理的一个重要环节。在微机技术及电气自控技术不断成熟的背景下，电力系统设备状态监测实现了范围上的扩展，进而提高了继电保护精度。220kV综合自动化变电站电气二次设计的跟进，可有效促进电力系统电气设备元件之间的信息传递共享速率，对变电站的运行进行更有效的监视。

2220kV综合自动化变电站电气二次设计要点及应用

2.1 220kV综合自动化变电站电气二次设计中的继电保护

220kV综合自动化变电站要实现安全稳定运行，需要继电保护功能的有效发挥。在针对220kV综合自动化变电站进行电气二次设计时，要把握继电保护设计的几个要点：①在变电站监控系统之外设置独立的保护单元，确保在变电站电力系统软硬件出现故障时，继电保护单元功能不受影响。②做好220kV综合自动化变电站电气二次设计及一次设计的继电保护功能衔接。变电站中的接地变、电容器、母线、进出线、变压器等一次设备分别设置了保护测控装置，实现对间隔层电压及电流数据的采集，电气二次设计中要在此基础上，采用神经网络技术等设计内容提高CPU逻辑判断功能精度表现，实现对间隔层的多重保护。

2.2 220kV综合自动化变电站电气二次设计中的接地选线

变电站如采用小电流接地系统及单向接地运行，这种状况下会增大线路短路概率，主要原因在于没有进行接地的两端伴随有极高的对地电压，两端绝缘性能不佳[2]。如一旦出现短路，变电站电力系统设备就有极高的被烧毁的风险。在识别及处理单向接地故障时，往往难度高，操作复杂。因此，220kV综合自动化变电站电气设计中应对接地选线提出高要求，提高接地选线的灵活性。一般而言，对220kV综合自动化变电站选线功能的补偿可以通过其他单体二次装置实现，例如，在接地选线设备装置中设置带有测控功能的模块，可以使接地选线更好地匹配220kV综合自动化变电站电气二次设计要求。

2.3 220kV综合自动化变电站电气二次设计中的直流系统

220kV综合自动化变电站实现了控制上的自动化，这一过程需要耗费大量的能源，以实现对电气设备运行信息的采集、控制及反馈。直流系统作为变电站自动化控制系统中实现保护、测控及通讯的主要能源供应单元，是综合自动化变电站稳定运行的重要保障。变电站如出现故障，直流系统利用蓄电池，可额外为变电站增加用电时间。电气二次设计中针对直流系统，一是对其开机方式采用智能微机控制，二是采用双组蓄电池的形式，在母线间设置开关，三是以联锁方式设计母线及进线开关，确保变电站充电设备及蓄电池保持并列运行状态。

2.4 220kV综合自动化变电站电气二次设计中的电压无功补偿

220kV综合自动化变电站电压无功补偿中涉及的电压、潮流及无功负荷等数值指标为变电站电容器组投退及变压器抽头设置变化提供参数依据。在对220kV综合自动化变电站进行电气二次设计时，主要把握定值传送及后台监控两个关键点[3]。在定值传送上，查看保护整定值时，可以通过后台监控机及调度端来实现，同步可采取修改及打印等操作，由此变电站继电保护工作强度能够得到有效降低。220kV综合自动化变电站采用高性能监控主机可取代中央控制屏，同时兼具五防，操作票等基本功能。如变电站处于无人值班状态，经由上级调度中心主机进行人机互动;如变电站有人值班，在人机互动下，值班人员通过运维站监控电脑，可对变电站设备进行远程操控。为确保电气二次设计所需电源不中断，主要采用直交流结合的方式形成逆变电源供电方式。

2.5 220kV综合自动化变电站电气二次设计中的防误闭锁

变电站二次设计中的防误闭锁有电气及微机防误闭锁两种方式。220kV综合自动化变电站电气二次设计中的防误闭锁主要采用微机防误闭锁这一形式，在进行顺控操作时应具备两套防误主机双校核机制，实现双机冗余，以减少防误主机故障带来的影响。在应用中针对隔离开关、断路器及接地刀闸编写相应的操作规则，配置操作票专家系统，在计算机五防闭锁规则库中补充变电站二次闭锁回路，避免电气防误闭锁使用中可能出现的防误不响应等问题。

3结束语

220kV综合自动化变电站作为电力网络输变电系统的重要设施，对网络的供电质量起到直接影响作用。在220kV综合自动化变电站电气二次设计时，要把握电气二次设计在继电保护、接地选线、直流系统、电压无功补偿、防误闭锁等环节的要点，不断提高220kV综合自动化变电站电气二次设计质量水平。

参考文献

[1] 任仰辉.对 220kV 综合自动化变电站电气二次设计的探讨核心要点构架[J].建筑工程技术与设计，2019（21）：3534.

[2] 李娟霞.220kV综合自动化变电站电气二次设计需求[J].电力系统装备，2018（12）：62-63.

[3] 陆建梁.220kV 变电站电气设备的电气试验安全管理措施[J].建筑工程技术与设计，2019（19）：4039.