变电站电气二次设备自动化设计分析

　　张丽

　　中国电力工程顾问集团新能源有限公司西安分公司 陕西省西安市 710032

　　摘要：随着人们对电力需求的增加，以及科学技术的发展，做好变电站中电气二次设备的自动化设计已经成为需要重点进行关注的问题。通过使用计算机技术、通信技术及其他先进的信息技术，能够实现电气二次设备的自动化，提高变电站电力输送的能力，稳定其正常运行。但是，变电站的自动化系统中，仍然存在一些问题，因此就需要进行电气二次设备的自动化设计，完善变电站自动化系统，同时要重视设计过程中的技术问题，通过科学合理的设计，提高变电站的运行质量和水平。

　　关键词：变电站；电气二次设备；自动化设计

　　引言

　　二次设备的自动化设计能够使自动化技术与变电所的功能有机地相结合，从而使整个变电所的自动化系统得到进一步的发展。此外，二次装置的自动化能够对变电所的数据进行详细的记录，从而增强对整个变电所的控制能力。本文着重分析了变电所自动化与二次电控自动化的异同，并对其在自动化系统中的功能需求进行了详细的阐述。

　　1 电气二次设备自动化和变电站自动化的相同点和区别

　　变电站自动化系统具有较高的信息化水平和较强的系统性。通过通信手段和信息技术的结合，实现对变电站的远程监控和管理，实现电力系统的稳定运行。变电站自动化系统的信息交换与共享及时有效，系统的运行监控相对完善。二次电气设备可以对一次设备进行测量、监视、控制和测量，为了保证变电站自动化系统的功能完整性，需要采用计算机技术和信息技术。电气二次设备和变电站自动化系统的设计具有继电保护、防误动和后台监控等功能，这是二者的共同点。

　　2 变电站电气二次设备自动化设计要点

　　2.1 收集故障信息

　　对于变电站故障问题的处理，传统的处理方式效率低，如果出现故障，故障的修复所需人力物力较大，维修成本也很高。而自动化的变电站系统，可以记录相关的数据信息，一旦发生故障，工作人员就会收到反馈信息，有利于及时排除故障，并提出解决办法，减少事故的发生，减轻工作人员的压力和工作量，从而提高变电站电力系统运行的稳定性，提高电力系统的建设水平。

　　2.2 跳合闸操作自动化设计

　　变电所的自动控制系统可以实现断路器、隔离开关、接地刀闸等设备的作用，从而可以隔离出故障线路。但这些操作都是由遥控完成的。另外，采用二次环，确保运行的可靠性和标准性。所以，在设计跳合闸操作的二次装置时，应着重考虑如何在自动控制下，利用可靠的工作方式，使跳合闸线圈内的强、弱电信号进行电平变换。通过对变电所的四通特性的分析，可以应用于跳闸的自动二次设计。例如，以上所介绍的变电所，在变电所跳合闸的自动控制设计中，充分考虑到了接地模式和选线的作用，在选线后，选用了与通讯功能无关的3IO 接线模式。因此，在变电所二次供电时，必须充分考虑变电所的接地形式。

　　2.3 防误闭锁设计

　　防误闭锁有2 种类型，一种是微机防误闭锁，一种是电气防误闭锁。对于防误闭锁的设计，需要注意的是，为了防止出现高压设备的错误操作，需要积极地使用防误闭锁措施。电气防误闭锁实质是通过电气的联动效应，通过相关的设备进行辅助，进行闭锁，该方法需要的电缆数量较多，而且连接线路的过程复杂，不利于运行的管理。另外，辅助接点常常会发生不稳定的问题。二次接线和防误功能关系密切，因此严禁对其随意进行变动。微机防误闭锁对断路器、隔离开关等的控制是通过程序来进行的，管控实现可数字化，对于电气防误闭锁的缺陷进行了弥补，比如电气防误闭锁不能独立完成防误闭锁，而该技术比较智能，功能齐全，具有较强的可操作性，为相关信息的补充和增加提供了有利条件。

　　2.4 远程通信设计

　　目前，变电所的信息传输方式大多采用远距离通讯。在实际使用中，变电站的日常工作和故障信息都是通过远距离通讯系统进行的，其工作流程为：计算机进行数据传输，主要是将数据传输给调度中心，帮助调度中心了解变电站的实际工作情况，并及时发现并处理故障。二次电器的自动设计，能将四通遥控传输，也能实现远距离修改保护值，此外；可以利用 GPS/北斗对时来完成调度中心的定时。在某变电所的实际运行中，采用卫星时钟GPS 技术完成了系统的时间同步，同时还利用该技术实现了系统内部的保护与监视装置的定时。因此，有关的设计者在进行二次电器自动控制的时候，必须考虑到二次电路中的时间控制。由于目前的监测网络对时精度不高，因此必须根据变电站的具体情况来确定相应的时间模式。

　　2.5 直流供电设计

　　变电站的操作电源大都是通过直流电源来实现的，它可以为变电所提供稳定、持久的能量，从而提高变电所的整体性能。采用直流电源，可以打破停电的局限，同时采用合理的供电电池，实现无障碍供电；实现变电所的良好工作状况，并改善其处理能力。在设计直流输电系统时，通常都要采用微机技术，利用微机技术可以保证输电线路的正常转换。

　　2.6 继电保护设计

　　继电保护系统能够保证变电站电气设备运行安全。一旦继电保护功能出现问题，就会对变电站的稳定运行造成影响。继电保护系统有多个保护单元，各保护单元都可以发挥保护系统的作用。所以，变电站电气设备出现故障时，通过继电保护切除故障回路，能保证无故障的设备运行。例如，某省的变电站，自动化系统先进，通过监控保护设置，可以动态监测间隔层的电流，采集相关的数据信息，然后通过继电保护系统，可以对间隔层的电气二次设备进行保护。

　　3 变电站电气二次设备自动化的发展趋势

　　变电站是电力系统中的一个关键环节，它的辅助设备不仅起到了传输的作用，它的二次设备的自动控制对于提高自动化的智能化操作起到了很大的作用，二次设计的科学性和有效性也直接影响到变电站的安全；二次供电方案的实施是否有效，也与目前国家电网运行的安全运行有着密切的关系。变电站二次设计是为了更好地保护这些问题，保证变电站的安全运行。具体而言，目前变电所二次装置的自动化设计有以下三大发展趋势：一是由于二次回路在二次设计中的应用存在着许多问题，所以，如何解决二次回路的自动控制成为今后变电所二次装置自动化设计的一个重要问题；二是随着电力智能化技术的不断发展，特别是在变电站主控系统中易发生的问题，未来将智能化技术应用于变电站二次设备的自动化设计会成为一大趋势，而且这对维护变电站正常运行起到突出的作用；三是随着变电所设计的不断改变，变电所的设计由原来的功能设计逐步向以用户为中心的方向发展，从而为变电所的正常工作提供了有力的保障。

　　结束语

　　总的来说，随着我国经济的稳步高速增长，我国的科学技术水平也得到了很大提高，而电气二次设备自动化设计水平也随之获得了提高。变电站的自动化能够通过网络技术提高自身的技术水平，不仅能够对电网信息进行共享，还可以实时监控变电站的日常运行情况。另外，还实现了其控制系统和通信技术的结合，极大地方便了工作人员的操作。

　　参考文献：

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　　[2]宋志龙.变电站电气二次设备自动化设计浅述[J].科技与创新，2015，（20）：109.

　　[3]徐顺贵.变电站电气二次系统自动化设计分析[J].科技与创新，2014，（21）：51-52.

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