摘要：因为作为电力系统稳定安全运行的重要部分，在电力系统中变电站的地位非常重要。随着当前供电质量在不断进步的科学技术的推动下逐步提升，当前人们对用电量需求的逐渐提高，变电站相关系统已经无法有效的满足，所以应加强对变电站改进和更新的力度。变电站电气二次设计可在技术上为变电站安全高效的运行保驾护航。本文分析了变电站的特点和作用，阐述了变电站电气二次设计策略，仅供参考。
关键词：变电站；电气二次设计；
1、变电站的特点和重要作用
和传统的变电站相比较，智能化变电站具有的功能更多，它是集监控系统、继电保护、安全装置为一体的变电站。而且还可使重复配置硬件的浪费资源的问题得到有效的改善，可做到有效传递信息和降低信息传递成本。在合理的分析变电站的结构后可知，其主要是由间隔层、站控层和过程层组成，利用站控层网和过程层网促使信息实现传输和共享的三层两网结构。该结构可保证数据信息共享和传输的基础上，对变电站电气设备的运行做到实时监控。和传统的变电站相比，这种结构具有突出的优势，通过网络传递信息，对数字化信息的共享和传输起到有效的促进作用，其优势主要包括：
第一，网络技术在变电站间隔层设备中的有效应用，可较大程度的为信息传输和信息共享效率的提升提供指导；
第二，智能化变电站中设置的过程层，加上变电站设置的通信网络电气设备，对提高变电站的数字化水平起到较大的促进作用；
第三，智能化变电站对电气设备进行实时诊断和监控，具有特别明显的性能特征，同时系统还能对其中电子执行器和传感设备的良好运行统计进行控制；
第四，智能终端在变电站间隔层的安装，可把光纤与其终端有效的连接在一起，使终端可以发挥其有效的监测变电站运行的电气回路情况的目的。
所以可得出，智能化变电站具有非常显著的优势，和传统的变电站相比较，只是一个过程层的增加，便能达到变电站数据化水平有效提升的目的。
2、实例分析
2.1变电站规模
某110kV变电站有主变２台，均为双绕组变压器；110kV出线２回，主接线单母线分段接线形式；35kV出线6回，35kV电容器２回，35kV接地变２回，主接线为单母线分段接线形式。
2.2 保护配置
每台主变配置1台变压器电量保护装置（主后合一）和１台变压器非电量保护装置；变压器电量保护具备主保护和后备保护功能。差动保护和瓦斯保护作为主保护，主保护动作瞬时跳开变压器两侧断路器，高后备保护和低后备保护作为变压器后备保护，第一时限跳本段分段断路器，第二时限跳主变两侧断路器并发信号。 变压器本体保护功能包含瓦斯、压力释放、油温异常，压力释放等保护，重瓦斯、压力释放、超高温动作时跳闸，轻瓦斯、油温高、油位异常动作时发信号不跳闸。
35kV开关柜均采用手车式高压开关柜，35kV保护装置就地安装在35kV开关柜上。35kV 线路间隔可配置１台35kV 线路保护测控装置；电容器间隔可配置１台电容器保护测控装置；接地变间隔可配置１台35kV接地变保护测控装置，35kV部分主保护均采用电流保护。110kV、35kV均配置电压并列装置，用于实现电压并列功能。由于35kV 系统为小电流接地系统，因此仍需配置１台小电流接地选线装置。
2.3 测量配置
每台主变除配置高压侧和低压侧测控装置外，还应配置主变本体测控， 主变本体测控包括主变档位控制和主变温度显示等。 110kV和35kV部分各自设置母线测控装置。35kV 线路、电容器、接地变均配置保测一体装置，所以无需单独再配置测控装置。此外，变电站还需配置公用测控装置，以测量接地变电压电流及全站其它公用信号。
2.4 计量配置
主变压器高、低压侧和35kV出线，按考核点考虑，电能表按“1+0”配置，单表配置有功0.2S级，无功2.0级三相四线制多功能智能电度表。110kV部分电能表的配置可按变电站性质来配，若为用户终端站，110kV出线按关口点考虑，电能表按“1+1”配置，主副双表配置有功0.2S级，无功2.0级三相四线制多功能智能电度表；若为电力系统枢纽站，110kV出线按考核点考虑，电能表按“1+1”配置，单表配置有功0.2S级，无功2.0级三相四线制多功能智能电度表；主变和110kV电能表组屏安装于二次设备室。35kV接地变、电容器按考核计量点考虑，单表配置有功0.5S级，无功2.0级三相四线制智能双向多功能电度表。
全站配置一套电能量远方终端，以串口方式采集各电能表信息；具有对电能量计量信息采集、数据处理、分时存储、长时间保存、远方传输等功能、同步对时功能。
2.5 故障录波配置
配置１套故障录波装置， 用于记录电力系统发生短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃时有关电参量的变化过程和数据分析。该装置可同时进行录波和分析，记录故障发生和异常运行的变化过程， 再现异常运行和故障的电气量变化过程，是电力系统查找故障点和分析故障原因的主要依据。
2.6安全稳定控制系统
变电站安全稳定控制系统主要保护失步解列和低频低压减载等。变电站配置１套低频低压减载装置，可防止电力系统有功功率或无功功率突然缺额引起的频率崩溃或电压崩溃事故。
2.7 远动配置
本变电站利用自动化监控系统实现远动信息上传，自动化监控系统采用单网配置，远动信息采集与自动化监控系统合用一套 I/O 测控装置，远动信息将通过自动化监控系统的双远动主机，经数据网络通道和专线通道将远动信息传送至调度中心。通过自动化监控系统的双远动主机，经数据网络通道和专线通道将远动信息传送至调度中心。
2.8监控系统
整站监控系统网络图如下图所示。采用开放式分层分布式网络结构，由站控层、间隔层以及网络设备构成。站控层设备按变电站远景规模配置，间隔层设备按工程实际规模配置。计算机监控系统各单元监控装置按间隔配置，相互独立，不相互影响，以增强整个系统的可靠性。站内监控保护统一建模，统一组网，信息共享，通信规约统一采用DL/T860 通信标准，实现站控层、间隔层二次设备互操作。
站内信息具有共享性和唯一性，计算机监控主站与远动数据传输设备信息资源共享，不重复采集。
2.9交直流一体化电源
采用交直流一体化系统，将站用交流电源系统、直流电源系统、UPS逆变电源系统、通信电源系统一体化设计、一体化配置、一体化监控，实现站内交直流二次监视控制统一管理，其运行工况和信息数据能通过一体化监控单元展示并通过DL/T860标准数据格式接入站内自动化系统。
整合全站的蓄电池组，取消传统UPS和通信电源的蓄电池及其充电单元和监测单元，减少建设成本和运行维护成本；共享监控单元，采用DL/T 860标准统一与站控层交换信息，实现对全站站用电源的全参数统一管理。
2.10其他二次系统
变电站配置一套公用的时钟同步系统，主时钟双重化配置，另配置扩展装置实现站内所有对时设备的软、硬对时。支持北斗系统和 GPS 系统单向标准授时信号。
全站配置一套一次设备状态检测系统，采用分层分布式结构，由传感器、状态检测IED组成，利用独立的状态检测系统后台主机实现一次设备状态检测数据的汇总分析。
为便于变电站运行管理，保证变电站的安全运行，在变电站内设置一套图像监视及系统。其功能按满足安全防范要求配置，不考虑对设备运行状态进行监视。
结语：
本文已针对整站的二次设备配置进行了介绍，可供新建变电站时参考。整个监控系统的核心技术是变电站通信技术，只有保证了全站的良好通信，监控后台才能将整个变电站融合成一体。
参考文献：
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[3]张众 , 崔元媛 . 化变电站中电气二次设计要点分析 [J]. 科学中国人 ,2015(35).
论文作者:1.白丽霞,2.高新平
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/27
标签：变电站论文; 装置论文; 系统论文; 间隔论文; 信息论文; 监控系统论文; 设备论文; 《当代电力文化》2019年第7期论文;