摘要：现今，我国电网的规模随着经济的快速发展而扩大，变电站数量规模都在不断增大，特别是110kV变电站，为我国电力的安全输送提供了基础。110kV变电站的安全运行离不开自动化的建设与管理，而保障110kV变电站安全稳定运行的关键就是主要电气设备的继电保护装置，变电站在设计过程中重要的构成就是电气的二次部分设计以及继电保护，本文主要对110kV变电站电气二次部分设计进行详细的分析。
关键词：110kV变电站；电气；二次部分；设计；分析
现阶段，为实现智能电网全覆盖，广东省全面开展电网建设工作。110kV变电站作为主要工程，直接影响着电网运行的质量，因此加强相关技术的研究，有着必要性。电气二次部分是变电站功能实现的重要部分，需要从设计到施工全过程，做好质量把控，以确保电网运行的安全稳定性。
1.110kV变电站的重要性
在供电系统中,变电站主要是起到转换的作用,它能够把供电站中的电流通过分解电压的方式进行向各个分支系统输入。这个环节对整个供电系统来说是重中之重,所以工作人员必须要做好变电系统的安全保护工作。变电站的主要运作流程是通过把供电系统输出的总电量分别由支路平均分配的方式输送出去,这样做的好处是减少线路输送电量不均而造成的线路由于承受不住电压产生的压力而发生破损现象。如果这样的事故发生会对居民的生命财产造成损失,变电站的又一好处是它可以减少在电压运输过程中产生的损耗率,最大程度上保证了电量运输的效果。由此看来,变压器对供电系统来说是不可或缺的一部分。在人们的日常生活当中经常用到的电压是110kV模式的,所以这种模式的变电站可以说是随处可见的。正因为它的这种普遍性与人们的生活密不可分,我们的相关工作人员更应该把设备的基础工作做好,保证其质量的同时还要保障它的工作效率。在快速发展的今天,我们必须以人民的需求为最高的服务宗旨。
2.对110kV变电站电气一次部分的设计分析
在进行110kV变电站电气一次部分设计时，要选择110kV变电站主电气设备，进行型号以及参数的统计，首先要统计主变压器的基本参数，通过对主变压器的型号、额定电压与容量、连接的组别、空载以及负载下的损耗、空载的电流、阻抗的高低、高中以及中低电压。然后根据这些参数以及公式进行阻抗的折算。对110kV的主变压器做完阻抗折算后，还需要设计电气的主接线，在设计电气主接线时，要遵循一定的设计基本要求：①不管是对110kV变电站进行一次或者二次部分的设计，都需要做好电气主接线的设计，这是变电站设计中必不可少的重要组成；②变电站在进行电气设备主接线的设计时，要考虑到多种要素，例如，变电站主电气设备的特点，所具备的回路数、电气负荷的性质以及变电站在整个电力系统中国所起到的根本作用于地位。主接线的形式设计要从经济性、灵活性以及安全性角度出发，满足变电站的安全、可靠供电原则，严格的按照设计的标准要求灵活的设计主接线，尽可能简化主接线的结构。
3.二次设计维护设备的类别选择
重要的是弄清楚一次回路及二次回路的基本概念，一次回路是指将一次设备与其相互连接的回路连接起来构成的电路，相应的二次设计是指二次设备与其相互连接的回路构成的电路。二次设计的重要效果是为了确保变电站的电力体系有满足的安全牢靠性能进行供电的重要条件。也就是说变电站没有二次设计将很难进行供电运转作业。二次设计大体上包含控制回路、信号回路、丈量回路、调理回路、继电维护及操作性主动设备回路、操作电源体系。那么关于二次设计的维护也应当加大力度，维护设备表现重要效果，重要用于堵截二次设计短路的问题，并在回路维修的进程中，有随时断开电源的效果。维护设备通常选用的主动开关及熔断器设备。
3.1熔断器的根本装备
熔断器作为二次设计的重要维护设备，关于它的选择性应予以注重，关于选择的通常条件是，重要确保当二次设计发作短路时，其关于周围的影响是微乎其微的。其次，它有利于直流回路发作接地时，关于接地址的寻觅对比简单；它的接入应当尽量的使接线趋于简单化，使电缆的芯数较少的表现。回路的控制与维护通常需求控制电源来分配，通常来说，会将控制小母线穿过熔断器在直接接至二次设备。
3.2控制和维护回路熔断器的装备
假如同一设备单位（或同一高层体系）的控制、维护和主动设备都是一样的，就会将熔断器合为一组。假如一个设备单位内只设备了一台断路器的话，那么，这个设备单位的熔断器只需设备一组即可。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆那么要是一个设备单元内设备了N台断路器的话，要将熔断器设备在各个旁边面的控制回路上面个，各侧断路器的控制回路别离装设熔断器，对其共用的维护回路应依据主体系运转方法和反事端办法的请求，决议接于电源侧断路器的熔断器上或另行设置熔断器。二是发电机出口断路器和主动灭磁设备的控制回路通常合用一组熔断器。
4.110kV变电站电气二次部分设计方案
以某110kV变电站为例，其电气主接线采取内桥接线方式，使用GIS设备作为配电装置，进线间隔1个，出线间隔2个，采取T接形式。现对此110kV变电站的电气二次部分设计，做以下分析：
4.1 110kV电压回路
基于电压并列原理，电压回路多从Ⅰ段与Ⅱ段母线分别接出，包括电压回路与监视、电压并列回路等。Ⅰ段母线TV投入，是以线路开关、线路刀闸、线路互感器倒闸等的辅助接点均需要合上为逻辑条件。Ⅱ段母线TV并列，是以TV投入、桥开关、桥倒闸等的辅助接点均需合上为逻辑条件。
4.2备自动投入装置运行设计
按照动逻辑控制条件，可以将电源自动投入装置运行条件分为启动与闭锁。当满足启动条件但不满足闭锁条件时，则投动作出口。为了避免重复动作，要为各动作逻辑，设置1个充电计数器，当充满电后，开放出口逻辑。各项条件如下：①充电条件。没有任何闭锁条件；并非所有启动条件均满足。②充满电条件。满足充电基本条件；并且满足充电超过10s的条件，也就是充电完成10s后，动作充满电。③放电条件。满足任意一个闭锁条件；动作出口后。④动作条件。满足充满电条件；满足启动条件；不满足闭锁条件；满足延时T内充满电、满足启动条件、不满足闭锁条件。
4.3110kV变电站电气设备的短路电流
110kV变电站在进行电气二次部分的设计时，需要进行短路电流的计算，电气设备会由于多种原因造成短路，一般主要有几下几种情况：①相关的电气设备会因机械损坏以及设备老化、过电压以及雷击现象引起短路；②一些变电站的输电架空线路会受到自然环境以及动物的破坏而发生短路；③变电站电气设备需要定期检修与维护，电气设备频繁发生短路故障的大部分原因是由于在进行最初的设计以及后期的检修维护时出现失误；④变电站工作人员不按照规范要求操作也会引起短路故障。
4.4继电器和接触器的选择
其一，跳、合闸回路中的中心继电器和合闸接触器的选择。跳、合闸中心继电器电流（自坚持）线圈的额外电流，按断路器跳、合闸线圈的额外电流来选择，并确保活络系数不小于1.5。关于电磁操作组织的断路器，因为合闸电流较大、不能直接由控制开关或继电器的触点接通断路器的合闸线圈回路，因而，在合闸回路中设有中心变换设备——合闸（直流）接触器。其二，跳、合闸方位继电器的选择。跳、合闸方位继电器除按直流额外电压、所需触点类型和数量进行选择外，还应满足以下条件：正常情况下，经过跳、合闸操作线圈的电流不该大于操作回路最小动作电流及长时刻热安稳电流。其三，主动重合闸继电器及其出口继电器的选择。主动重合闸继电器及其出口继电器额外电流应与其发动元件的动作电流相配合，并确保活络系数不小于1.5。在分相操作电路中，其出口接至合闸继电器，应按合闸继电器电压线圈及其并联的电阻来选择。其四，“防跳”继电器的选择。型式的选择应选用发动电压坚持的中心继电器，动作时刻应不大于断路器的固有跳闸时刻。其五，信号继电器及附加电阻的选择。目前较多选用的按电磁原理构成的DX型信号继电器，它具有机械摘牌设备，动作后限号牌落下，需求手动复位。它分为串联（或称电流）型和并联（或称电压）型两种。
结论
综上所述，在进行110kV变电站电气二次部分设计时，要做好设计分析，包括继电保护设计分析与跳合闸设计分析等，合理选择主接线方式，制定有效的方案，电气二次部分是变电站功能实现的重要部分，需要从设计到施工全过程，做好质量把控，以确保电网运行的安全稳定性。以确保变电站运行的安全稳定性。
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论文作者:郑燕娴
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/6/25
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