3.中国葛洲坝集团电力有限责任公司 湖北武汉 430034）
摘要：在我国经济发展的同时，科学技术也迈入了一个新的台阶，进而促进了电力系统在技术和设备上的先进化，使得设备对保护的要求更加严格。但是，最近几年来，变电站的二次系统在设计方面存在不精确等现象，在二次设计及应用当中存在着设计不合理，操作不规范等问题，从而导致了我国的电力系统正常运行受到阻碍，因此需要对变电系统二次设计进行更好的优化。本文重点分析了二次设计常见的问题，并针对这些问题提出改进的方案，为相关的设计和技术人员提供参考。
关键词：变电二次设计；问题；优化方式
引言
变电二次设计属于继电保护和自动装置的混合配置的设计问题。在继电保护和自动装置功能的合理配合下，电网结构和电力系统电力设备的安全运行是由运行方式和合理故障类型为依据的，应选择可靠性、灵敏性、机动性这些基本要求的保护装置来进行配合。同时在遵循国家和电力行业的相关原则和标准下，积极运用科学成熟的标准和设计运行，在满足电网企业对二次设计的要求情况下，对变电设备进行保护。
1变电二次设计分析
1.1变电二次设计自动化
变电站的综合自动化的基本功能包括：（1）监视和控制功能。数据采集：模拟量采集、状态量采集、脉冲量采集，同时具有人机联系功能、打印功能、数据处理与记录功能。（2）微机保护。继电保护功能、低周低压减载功能、通信功能、时钟同步功能、自诊断功能。
1.2变电站的二次系统
进行变电站的二次系统通用设计的目的就是为了统一建设标准，统一设备规范；加快设计、评审、建设等换届工作进度，提高工作效率；降低变电站建设、运行成本和维护成本；变电站的二次设计中二次系统将以往变电站综合自动化系统的设计中经常忽略的后台监控方面也进行了完善。后台监控在运行中往往会面临着很多问题，最为常见的就是数据数量大，要求高，运行速率快，一旦出现问题，很容易造成较大的误差，因此，在二次设计中，会考虑到采用交直形式确保设备的安全性和稳定性。
2变电二次设计过程中的常见问题
2.1电缆问题
变电二次设计中二次电缆问题是最容易忽略的问题之一，其中二次回路特性又是关系到二次电缆设计的关键所在，通常情况下二次强电和二次弱电的参数决定了二次电缆的走向，同时二次回路是二次电缆具体走向的主要依据，但随着现代电子技术在二次变电中的广泛应用，由于零部件的不当利用或者工作人员的工作不到位问题，使得故障率出现较高，诸如在继电器回路的设置中如果只使用了单根电缆，从而使得电炉芯露在外面，这样二次电缆的耐久使用性就会大幅度降低，一旦出现恶劣的自然天气条件，电缆的损伤可能会引起接地故障，因此在变电二次设计中应该给予充分的考虑。
2.2变电二次设计中的回路问题
在变电二次设计中，二次回路连接问题也是容易被忽略的，首先应当保证回路连接的正确性，不接错回路，错误的回路将导致二次设备无法正常运行，系统的保护装置功能也无法正常实现，这样将会导致电阻分配不均匀，出现严重的误动故障。在变电二次设计中更应该考虑到具体的工作环境的差异性与实际情况，避免一些经典的回路设计被反复利用的情况出现，应当做到因地制宜，符合电力生产部门对地区电网调度安全运行的相关要求。
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3变电二次设计相关问题的解决措施
3.1加强二次回路设计
设计人员在做PT回路设计时，一定要确保回路只能有一点接地，特别应注意在做带旁路母线的变电站设计时，对旁路PT回路由于切换原因造成PT两点接地、PT回路在保护屏和开关端子箱两点接地等情况要仔细分析，防止造成PT两点接地使保护误动。严格遵循电力设计标准，设计过程中要保证线路保护箱防跳功能取消方便，实施断路器三相保护不一致，进一步体现断路器跳合闸压力闭锁和断路器防跳等功能。线路保护装置每套均具备重合闸功能，并采用重合闸相互闭锁和启动方式，具备重合闸功能的线路保护装置大都设有“停用重合闸”压板，该压板在使用时，任何故障均可实现三项跳闸。三项跳闸功能通过保护装置内部逻辑判断来实现，外部接线则可以全部省略。国网公司输变电工程需要严格按照通用设计标准要求：利用失灵保护跳闸接点的方式实施线路保护，以微机型母线保护装置启动来开启断路器失灵保护；采用母线保护失灵电流判别功能来实现双母接线断路器失灵保护。
3.2做好电缆的敷设和设计工作
鉴于电缆本身特点所导致的缆芯暴露问题，这也在一定程度上影响电缆具体功能。因此，实施电缆外部保护十分重要且必要。我国变电站进行电缆敷设时，所采用有机防火堵料含有大量的氯化石蜡，其中的氯离子会与空气中的水分发生化学反应，形成盐酸，对电缆表皮和金属物造成严重侵害。同时，厚重的有机防火堵料会造成电缆表面散热困难，致使电缆局部温度过高，加速化学腐蚀。随着科技的发展进步，另一种新型环保材料的推出，改变了这一状况，建立变电站优先考虑这种无腐蚀性、无毒、不含卤素的新型防火封堵材料实现对电缆和金属的有效保护，延长电缆使用寿命。
3.3强化变电二次设计、施工中的质量意识
变电站特别是高压变电站作为现代城市的主要供电来源，在整个电力供应系统中处于基础性地位，因此应该以较高的水准来要求变电二次设计，把握好每一个细节，严格执行国家相关规定和标准，结合实际情况设计出符合实际需求的变电系统，在变电二次设计中，严格按照工程质量标准和相关文件进行设计、施工，树立和强化质量意识，对每个细节问题做好详细记录和备案，以方便以后查询和追踪，变电二次设计工程不仅关系到供电系统的有效运行，而且还关系到服务区域社会经济生产生活的顺利进行，更关系到设计人员、施工人员和操作人员的生命财产安全，因此在变电二次设计、施工中应该强化质量意识、确保工程质量。
3.4电气设备的选择
变电二次设计中电气设备、设施、装备的选择十分重要，在选择电气设备时一定要确保设备属于同一级别的电压等级，且在同一级别电压等级的条件下要确保设备的类型要保持一致，如果断路器的类型属于户外型，那么与之相匹配的器材如母线、隔离开关等也一定要属于户外的，否则整个变电系统的运行就会受到影响。
结语
总而言之，近年来我国的科技发展为电力系统的新技术的研发提供了有利的支持，使得电力系统实现了自动化，先进的继电保护设备得以不断应用，进而促进了电力系统的健康运行。然而，由于运行的环境对于电力系统是不变的，因此在变电二次设计的过程中对电力设备的功能要求会更高。变电二次设计过程为后续的运行发挥着巨大的作用，所以设计人员在实际的操作中必须把握重点、关注细节，来保障电力系统的安全。
参考文献：
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[3]李尚龙.浅谈变电运行设备的维护与常见故障的处理方法（优先出版）[J].科技资讯，2015（33）：25~26.
论文作者:袁维1,李广程2,汪保菊3
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/21
标签：回路论文; 电缆论文; 变电站论文; 功能论文; 断路器论文; 电力系统论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第4期论文;