110kV变电站电气二次设计与应用

110kV变电站电气二次设计与应用

发表时间：2018-08-22T10:18:42.550Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：符振成[导读] 摘要：随着我国加大了电力系统的建设工作，这也使变电站的数量不断增加，变电站作为发电厂与用户之间连接的桥梁和纽带，主要是电流汇集和分配及电压分配的场所，因此变电站安全、稳定的运行是电网正常运行的关键所在。为了保证变电站运行稳定性，则需要合理对变电站进行电气二次设计，确保变电站供电安全。基于此，本文对110kV变电站电气二次设计与应用进行分析。

（海南威特电气集团有限公司海南省海口市 570203）摘要：随着我国加大了电力系统的建设工作，这也使变电站的数量不断增加，变电站作为发电厂与用户之间连接的桥梁和纽带，主要是电流汇集和分配及电压分配的场所，因此变电站安全、稳定的运行是电网正常运行的关键所在。为了保证变电站运行稳定性，则需要合理对变电站进行电气二次设计，确保变电站供电安全。基于此，本文对110kV变电站电气二次设计与应用进行分析。

关键词：110kV变电站；电气二次设计 1、110kV变电站电气自动化技术 1.1监控系统

监控系统主要目的就是对变电站设备运行状态进行监控，以便及时的发现设备故障，对设备进行修复，降低损失，提高供电的可靠性。110kV变电站的监控系统组成，包括:站控层、间隔层，参见图1。监控系统对变电站的实时监控，反应设备的运行状态。监控系统采用计算机进行监控，可达到无人值班的要求。其主要目的为降低造价，保证电网安全高效地运行。其总体的原则是:(1)监控系统的各项性能指标要满足相应的规范要求，对于强规必须要满足。(2)监控范围主要包括了:主变压器、线路、所有断路器、隔离开关及接地刀闸、视频及环境监控系统、火灾报警系统、公用设备、UPS、直流电源系统等节点。(3)网络分布结构。间隔层与站控层采用冗余配置的以太网方式组网；站控层设备包括主机、操作员工作站、五防工作站、远动装置、网络通信设备、打印设备、音响报警设备以及其它智能接口设备等。间隔层测控单元按间隔配置，实现就地监控功能，连接各间隔单元的智能I/O设备等，站控层和间隔层设备均布置于主控通信楼的主控制室、继电器及通信室内。(4)监控系统的功能是对设备进行监控。并进行数据的采集和数据的处理。不同的信号采用不同的采集方式。同时监控系统还可以防误锁及和其他网线相接的智能接口。

1.2110kV变电站电气自动化的二次设备分布与UPS电源系统 110kV变电站电气自动化的二次设备主要有:综合自动化系统设备、微机五防系统、远动通信设备、二次安防设备、安全自动装置、故障录波器、变压器及线路保护、电能质量监测柜、电能计量表计、UPS电源、直流电源系统、同步时钟、环境及视频监控系统和火灾报警系统等。

交流不间断电源选用两套3kVA逆变电源，采用双机双母线带母联运行接线方式。由交流不间断电源系统供电的设备包括计算机监控系统计算机及交换机设备、远动设备、火灾报警系统主机、调度数据网交换机及二次安全防护设备、五防工作站等不能中断供电电源的重要生产设备。

110kV变电站共设一个继电器及通信室、两个蓄电池室。

继电器及通信室：用于放置变电站计算机监控系统监控主站、操作员工作站、微机五防工作站、视频及环境监控系统后台、测控、保护、故障录波、计量、直流屏、远动工作站、保信子站屏、视频及环境监测系统、时间同步系统屏、交流不间断电源屏、二次安全防护屏、电能采集系统等二次屏柜以及通信屏柜。

1.3110kV变电站电气自动化的安全系统

在110kV变电站中，当有人看守时，安全系统的作用相对较小，因为其工作内容被人为取代，但当无人看守时，其安全系统就显得尤为重要。安全系统可通过图像监视和安全预警系统来实现。这两部分可对变电站进行远程操控，一旦变电站或其周围出现紧急情况时，图像监控和安全预警系统都能及时的发现问题。找出事故的原因，工作人员通过图像监控和安全预警系统反馈的相关信息，采取相应的方法进行处理。

1.4直流系统

变电站配置1套直流电源系统，采用220V直流电源系统，用于继电保护、计算机监控系统、事故照明等的供电，如果变电站出现电源故障导致停电，直流系统可以充当备用电源，直流系统中的蓄电池个数和容量需要根据具体的情况确定，容量按照2h事故放电的时间进行考虑。蓄电池独立放于蓄电池室。

2、110kV变电站电气二次设计应用 2.1控制二次设备的安装工艺

由于电气二次设备的安装是比较复杂且工艺要求比较高的系统工程，所以在施工过程中必须严格把握施工工艺，控制施工质量。二次屏柜内部配线要求:排列整齐、横平坚直、美观大方，外皮无损伤，绝缘良好；电流回路端子配线不得小于4mm2，电压回路端子配线不得小于2.5mm2，其余装置配线不得小于1.5mm2；接地线采用2.5mm2镀锡铜专用黄绿接地线，要求接地牢固；芯线端子头采用塑料管，用编号机打印回路编号，端子头的回路号打印应正确、清晰，长度应相同。

为了降低电磁干扰对二次回路及设备影响，一般设法隔离二次回路与一次回路之间的电磁耦合，而采用二次接地是一种简单易行、行之有效的方法，二次接地电压互感器的二次回路应有且只有一个接地点；100mm2接地铜排接地、螺栓连接，确保可靠接触；二次设备保证两点接地。

此外，二次设备进出线口必须使用防火泥进行防火封堵，屏柜之间连接牢靠且与基础焊接固定。

2.2110kV变电站二次调试

二次设备调试主要工作就是检查回路是否正确，指保护、安全自动装置等二次设备的调试。在调试过程中加强与设计人员沟通，首先要清楚图纸设计的意图和要求；然后在分析图纸的设计的合理性，对不清楚的地方，应及时跟设计院、业主进行有效沟通，最后取得书面确认才能进行施工。受电设备整定值(过流、低电压、温度、时间等)要以供电局的书面为依据，绝不能随便变动。对照电气接线图检查二次设备接线是否正确，通过对应的电气原理图检查接线是否相符有无逻辑错误等。

保护屏绝缘检查时，测量绝缘电阻和交流耐压试验前要断开其外部连接线，拔出插件，避免造成不必要的损失。

直流电源按照从上到下、从总到分的原则进行分布，即是从直流屏依次向下送出，对于下部支路中的每个空气开关要认真检查，确认无误后方可进行操作，否则必须断开；在发送直流电源后，要仔细检查直流电路和寄生回路之间是否有混合电源，尤其是在电源路数特别复杂的情况下更有认真检查。

开关操作电路检查必须在控制开关没有短路或者没有接地的情况下才能使用；如果开关处于运行状态或维修状态，在开关被分开之前，开关可以被分开。机构储能电路检查:检查电源储能电路是否存在异常情况；在检查的时候，开关应该放在适当的位置，异常情况下应立即断开。操作回路检查:先要确保开关分断无误、辅助触点无异常。开关的跳线、闭合线圈电压保持在其额定值的80%以下；防跳的保护与开关的跳跃线圈是不是相匹配；检查距离，就地开关，KK开关切换的正确与否；然后检查电气五防是否正确；最后检查电路是否出现任何问题，一旦出现问题要及时解决。

保护装置调试时查验版本:记录调试装置的软件版本号以及校验码，应与厂家提供的软件版本和校验码一致；检查液晶显示屏显示是否正常，有无花屏黑屏等现象；各菜单目录结构应与装置说明书一致，继电保护装置各个交流输入通道进行检查和校正，确保各个通道测量正常；检查逻辑功能调试主要参照保护装置说明书，按照调试说明逐个保护模块。

保护带开关联动动试验:验证开关二次回路电路的正确性；保证保护和安全自动装置之间配合联动的正确性；确保开关动作的可靠和安全。

后续还要进行信号回路试验、四遥回路试验、电压回试验、电流回路试验、相位图测量等。

结语：

电气二次设计对于110kV变电站安全稳定的运行具有不可替代的作用，因此需要科学、合理进行110kV变电站电气二次的设计，在具体设计过程中要综合考虑各种因素，以此来保护变电站运行的安全性、稳定性和经济性等，为电网安全、正常运行奠定良好的基础。

参考文献：

[1]章学明.变电站的发展方向及二次设计要点分析[J].电力与能源，2015，36(06):794-796.

[2]徐顺贵.探析基于110kV综合自动化变电站的电气二次设计[J].企业技术开发，2015，34(32):12-13