摘要：当前，电网建设数量不断增加，智能电网的覆盖范围越来越广泛。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。
关键词：110kV变电站；电气二次部分；设计要点
引言
对110kV变电站电气二次部分进行设计时，要从变电站运行的可靠性、安全性以及经济性等综合角度考虑，首先要确定110kV变电站主要线路的主接线，通过电气设备的供电范围以及负荷计算，确定110kV变电站主变压器的基本型号以及所需要的数量，然后要计算电气设备的短路结果，从而可以选择合适的电气设备保护方案，再进行变电站主电气设备继电保护整定计算，通过设计后进行检验分析，这就是110kV变电站电气二次部分设计的全过程。
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 110kV变电站电气二次部分设计要点
2.1电气主接线的选择
2.1.1安全稳定
检修是否会对变电站供电造成影响；设备线路检修期间恢复电力供应所需要的时间以及造成的用电影响，对于重点单位的供电是否可以保持稳定。
2.1.2具有一定的抗风险能力
主接线正常运行时可以应对外界因素的影响，保持线路供电的稳定，科学地分配电力供应，应对设备检修等突发事件有相应的应急预案。
2.2电气主接线设计
含有变电站型号，设计组装容量（长期，短期），变电器数目以及参数指标，满负荷情况下的运行时间以及正常供电需求等。
方案一：利用双母线完成110kV的接线，利用单母线分段完成35kV的接线。方案一的接线方式如图1所示。
图1 方案一接线效果图
方案二：利用单母线分段完成110kV侧，35kV侧，10kV的接线。方案二的主接线图如图2所示。
图2 方案二主接线图
结合上述两种接线方式的对比分析得出：使用双母线完成110kV接线可以保证供电的正常，具有一定的抗风险能力，而在35kV及10kV旁，单母线分段的方法更加的科学有效，对比分析得出方案一的接线方式更加合理。
3 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：
3.1 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。
3.2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。
进线自投原理：进线Ⅰ与进线Ⅱ相互为彼此的备用。在运
行的过程中，两个线路设置的电压互感器均处于有压状态，且两段母线也都有压。图1为进线备自投接线示意图，1DL与2DL其中有1个开关处于合位状态，另外1个处于分位，3DL处于合位。当工作线路失去电源后，在备用线路处于有压状态时，跳开工作线路，并且合上备用电源。为了避免PT断线出现自投误动，将线路电流，作为判断线路失压的依据。
图1 分段备自投接线示意图
3.3短路故障分析
在实际运行的过程中，运行故障多是因为短路故障造成的。造成短路故障，主要包括以下原因：①因为自然灾害或者天气因素等，极易造成线路损坏，进而造成短路故障。②外界因素。比如动物活动造成的线路破损，引发的短路故障。③人为因素。若线路设计不合理，极易造成质量问题，加之运维管理不到位，未能及时消除安全隐患，造成短路故障。为确保线路运行的安全稳定性，在设计的过程中，需要做好线路电流量计算，经过多次测试后，预测电流值，制定线路方案。
3.4进线保护分析
在110kV变电站系统运行的过程中，若电气设备发生故障，极易造成系统故障，影响系统运行。若电气设备故障，极易造成短路故障，影响系统运行。若电气线路故障，极易造成关联线路故障，引发大规模停电事故。基于此，在设计的过程中，要结合变电站实际情况，尤其是运行环境，合理预计短路电流，采取速断的方式，减少对线路的影响。在选择材料时，要使用高质量电线，以降低事故几率。
3.5主变压器继电保护整定方法分析
110kV变电站主变压器继电保护的整定方法主要有几个：①采用电流速断的保护方法，一般对容量比较小的变压器来说，采用电流速断来保护变压器；②当电流速断保护不能满足灵敏性要求时或主变压器容量较大时根据需要装设纵联差动保护；③外部相间短路引起的过电流保护；④对变压器有过负荷的可能性时装设过负荷保护；⑤装设瓦斯保护和温度报警信号；⑥针对中性点直接接地的主变压器装设相应的中性点保护。当然，对大容量变压器还有阻抗保护等其它保护措施。总之，主变压器的保护应根据主变压器的容量和灵敏系数的要求以及保护的动作配合，具体情况具体分析，做出安全合理的继电保护方案。
结语
总之，110kV变电站电气二次部分的设计包括有较多的内容，我们应当注重到二次部分设计中的每一个要点，做好110kV变电站主电气设备的保护措施，从而保证电力系统的安全稳定运行。
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论文作者:郑玲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/3/26
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