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；解决措施
1导言
在电力系统中，变电所是重要的组成部分，变电二次设计就是对变电站二次系统进行设计，变电二次设计是一次对设备的控制和保护。变电二次设计应当向着操作简单、节能环保、经济合理的新方向发展，且做到严格遵循国家相关规定，达到电力行业的标准。变电设计作为电力系统中的重要环节，关系着变电系统的运行水平及质量，变电二次设计的质量与细节问题应该得到设计人员的高度重视，如果细节问题考虑不周到，将会对整个电力系统产生严重的影响，对相关工作人员也会造成人生安全危险。
2变电二次设计中的问题
2.1变电二次设计中二次电缆的相关问题
二次电缆是变电二次设计中最容易忽略的问题，二次电缆设计的关键是二次回路的特性，一般情况下，二次电缆的走向是符合二次强电和弱电参数的，同时，二次电缆的走向主要以二次回路为重点。但是在现代技术发展的今天，因为一些零件利用不当或者工作人员工作不到位，很容易出现故障，例如设置继电器回路的过程中只用了一根电缆，这样会导致电炉芯外露，这样即使相关工作人员若采取的预防措施以及养护方式，依然会使二次电缆的耐久性大打折扣。在天气恶劣的情况下，出现损伤的电缆还可能引起盲流接地。所以在二次电缆的设计中应考虑这一状况的发生。从而实现对电缆线数的正确使用。
2.2变电二次设计中的回路问题
在变电二次设计中，二次回路链接问题也是容易被忽略的，如果回路直接连接在了电源上，回路将无法正常运行，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，现代社会电力系统高速发展，各种设备和装置都在变革更新，即使再经典的回路设计也无法与实际情况相匹配，如果遇上自动化系统出现更新的情况下，经典回路是无法满足现实要求的。经典的回路设计不是万能钥匙，工作人员一定要根据实际情况，对设计方式进行调整，具体问题具体分析。
3变电二次设计相关问题的解决措施
3.1二次回路
3.1.1电流互感器二次回路
某站220kV线路发生B相接地故障，线路两侧保护动作跳B相开关，重合成功。与此同时，对侧500kV变电站#1主变主1保护在25ms时零序比率差动保护动作出口，跳开#1主变三侧开关。
通过事故分析，保护录波图显示中压侧旁路CT有零序电流，而当时旁路处于热备用状态，正是由于此零序电流造成保护误动。经查发现正常情况下旁路CT就有0.06A的零序电流存在，旁路CT在主变保护屏和旁路接口屏处存在两点接地，解除其中一个接地点后旁路CT零序电流消失。另外该500kV站保护屏下接地铜排并未首尾相连且是多点接地，也是保护误动的因素之一。
除此之外，电网还多次出现CT两点接地造成保护动作的情况。设计人员在做CT回路设计时，一定要确保回路有且只能有一点接地，特别应注意在做带旁路母线的变电站设计时，对旁路CT回路由于切换原因造成CT两点接地、CT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CT两点接地使保护误动。
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3.1.2电压互感器二次回路
（1）二次回路接线错误引起的220kV双回线路纵联保护误动事故经过：某220kV甲站110kV线路A瞬故障，线路保护正确动作，重合成功。同时220kV甲乙Ⅰ回、甲乙Ⅱ回无故障跳闸，重合成功。
保护动作情况：甲乙Ⅰ回：甲变主一保护高频零序方向动作跳A，重合闸动作成功；乙变主一保护高频零序方向动作跳A，重合闸动作成功。甲乙Ⅱ回：甲变主一保护高频零序停信，保护未出口；乙变主一保护高频零序方向动作跳A，重合闸动作成功。
经过分析，甲变10kVⅠ、Ⅱ母PT二次、三次绕组中性点并列后在PT端子箱接地，与保护控制室内的PT并列屏接地点形成多点接地。在110kV线路故障时，引起220kV甲乙双回保护用3U0电位发生偏移，造成甲乙II回甲变侧高频方向保护装置零序功率达到动作值，误判为正方向而停信，导致乙变侧高频零序方向保护误动。甲乙Ⅱ回跳开后，随着线路故障电流的转移，甲乙Ⅰ回两侧零序电流同时增加，两侧高频方向保护装置纵联零序保护均判为正向故障动作跳闸，重合成功。
（2）二次回路接线错误引起的线路辅助保护误动事故经过：某变电站500kV线路无故障跳闸。保护动作情况：对侧变电站500kV线路辅A保护过电压保护动作，本侧辅助保护收信直跳。
经过检查分析，对侧线路辅A保护的PT电压二次绕组回路设计错误，设计人员将保护用PT二次绕组中性点与测量表计用PT二次绕组中性点接到同一个端子上，这样中性点会出现偏移电压，造成装置测量电压异常，最终导致辅A保护装置过电压保护误动跳闸。
从以上接线，可以看出电压互感器二次回路接地设计不符合部颁反措要求。
3.2电缆敷设
变电二次设计过程中电缆的设计是全过程中重要的组成部分，所设计的情况在影响电缆功能发挥的同时，也会影响到其他设备的正常运行。设计人员在做电缆敷设设计时，要进行分类。动力和控制电缆不在同一层支架排列；动力电缆、控制电缆自下而上排列，其中动力电缆按电压高低自下而上排列。随着变电站设备的种类日趋增多，在常规变电站中的电缆连接数量大大增加，很多变电站在电缆敷设设计时存在浪费电缆、敷设混乱，导致问题不利排查，给今后站内改造和扩建造成很大的麻烦。设计人员在做电缆敷设时，应合理安排敷设路径，避免交叉。一般说来，可供选择的电缆排列方式有三种，即平行排列、品字形接触排列、三角形分项排列三种。其中，平行排列为不对称排列，极易造成三相电缆电流分布不均匀、电缆护套环流大以及外部空间磁场大等问题。而在实际工程中，由于增加电缆相间距可增加电缆额定载流量，更多会选择品字形接触排列或三角形分相排列方式。
除此之外，由于电缆本身的使用特点使得其缆芯一旦暴漏在外，电缆的具体功能也将受阻，因此对电缆的外部保护也是必不可少的。目前，国内变电站在做电缆敷设时，常用的有机防火堵料中含有大量的氯化石蜡，氯化石蜡中游离出的氯离子与空气中的水分接触，进而生成盐酸，这样就会腐蚀电缆表皮和金属；而且常用有机防火堵料封堵层较厚，电缆表面散热相对较难，造成局部温度过高，加剧了化学腐蚀反应。近年来，国内越来越多的采用一种新型环保的防火封堵材料，该材料不含卤素，无腐蚀性且无毒。因此，变电站中应优先考虑采用这种不含卤素，无腐蚀性且无毒的环保封堵材料，对电缆和金属管道不会造成腐蚀性破坏。
结束语
我国科技飞速发展，电力系统的新工艺新技术得到了普遍的应用，操作简单、节能环保、经济合理是新的发展方向，在变电二次设计中，应该严格遵循国家相关规定，达到电力行业的标准，变电二次设计就是对变电站二次系统进行设计，变电二次设计是一次对设备的控制和保护。确保整个电力系统正常安全的运行。
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[4]周晓兵.变电二次检修中存在问题和其对策剖析[J].山东工业技术,2016,(05):171.
论文作者:黄银燕
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/11
标签：电缆论文; 回路论文; 变电站论文; 旁路论文; 动作论文; 排列论文; 线路论文; 《电力设备》2017年第34期论文;