贺杰
（湖南送变电勘察设计咨询有限公司 410000）
摘要：随着现代科技的不断发展，自动化技术、微机继电保护器材及高频电源等在变电系统中有广泛应用，这为二次设计、系统运行带来了诸多便利。本文主要探讨变电二次设计中需要注意的细节问题。
关键词：变电系统；二次设计；细节
近几年，因继电保护及直流系统的二次设计还不够完善，同时在安装调试过程中未能及时发现潜在隐患，而影响到整个变电系统的稳定性，使重要设备受损，造成极大的经济损失。如何有效提升二次设计质量，是有关设计人员必须重视和解决的问题。
1变电二次设计的关键点
1.1继电保护及安全装置
继电保护及安全装置确保变电系统稳定、可靠、安全运行必要设备，在设计和选用上需严格依照变电网络结构、变电主接线模式、运行方式等全面考虑，科学安排。不但要满足电力网络和变电站的主接线运行要求，还需要注重运行的便捷性和灵活性。在配置全站保护CT中需最大限度扩大保护范围，尽量减少保护死区[1]。
1.2合理选择直流参数
对于直流系统标称电压，专门应用在负荷控制上的直流系统应选用110V，而用来专门供动力负荷的则要选用220V， 两者合并供电的直流系统则可选用220V，也可选择110V。对于蓄电池组的型式，当前蓄电池的类型有这三种：一是防酸式铅酸蓄电池；二是阀控式密封铅酸蓄电池；三是镍镉蓄电池。现阶段，在变电直流系统中主要应用第二种，其又分为贫液式与胶体式，而一般是选用前者[2]。
1.3母线电压切换
220kV及以上电压级别的变电站，在变电二次设计中一般是选用双母线接线，各个间隔经母线侧刀闸选定所要连接母线，而保护装置则经刀闸辅助接点实现二次电压的切换，进而确定每一个间隔保护装置所要的二次母线电压。母线电压切换有两种切换方式即隔离刀闸辅助接点双位置启动和单位置启动。
双位置启动的优点：当某对隔离刀闸辅助接点接触不良时，保护装置不会失去电压；缺点：进行检修工作时，如措施不到位，易发生反送电。（图1）
单位置启动的优点：回路简单；缺点：当隔离刀闸辅助接点接触不良或切换电源消失时，保护装置失去电压。但由于现在电压切换均双重化配置，即使一个电压回路异常退出一套保护的情况下，仍有一套主保护可以正常运行。（图2）
综合考虑母线电压切换采用单位置启动方式。
1.4电流互感器二负荷确定
对于电流互感器二次负荷的确定，需严格按照互感器的额定二次电流值及实际负荷的需求进行。而在计算实际负荷的时，需考虑到所连接二次设备、二次电缆的阻抗及接触电阻，通常工程验算可不考虑负荷阻抗间的相位差。
2变电二次设计中需处理的细节
2.1避免出现二次寄生回路
根据相关规定要求，接至相同熔断器的多个保护直流回路，每个独立保护装置都须配置专用直流熔断器正负极电源的端子对，该直流回路及涵盖的跳闸出口继电器线圈回路，只可以通过此对专用端子对得到直流正、负两极电源。不得有任何一个独立保护回路接和另外独立保护专用端子对相连接引进电源。此为变电二次设计中极为重要也是已被忽略的一个内容。如每个独立保护装置直流回路并非全取自该电源端子对，在运行中是不会有大的问题，但如果维护人员在排障需开启部分二次接线时，则会导致二次回路电阻分配有改变，出现寄生回路，这有很大可能导致继电器的两侧电压发生变化，进而引起保护误动[3]。在实际设计中，端子对需要留足一定的端子排，且其每一螺丝尽量单压一根线。
2.2二次电缆的细节问题
伴随微机型二次装置的应用，为提升装置抗干扰性能而所需的电容日益增加，特别是对于直流电源回路而言，全站等效电容应用效果良好，能够为交流回路进入直流回路给予通道。所以在设计中，须明确强弱电回路间和交直流回路间的相互干扰。强弱电、交直流禁用相同的单一电缆，在进行端子排排列时，这两者的端子必须是隔开的。为更好的避免电磁带来的干扰，导致微机保护装置运行异常，应在保护交、直流电源进口部位增加相应的抗干扰电容。对于保护装置电流、电压及信号的进线，则须应用屏蔽电缆，同时屏蔽层在开关所在位置和控制室需一同接地，每一相的电流、电压及相关中性线必须分置于相同同电缆中。
在变电二次电缆设计中，必须认识到二次回路作用和意义，然后科学设计电缆走向。譬如：有些在设计中为省事，主变瓦斯继电器回路就应用单一电缆，但实际主变有本体和有载两种瓦斯继电器，而这两者并非在一块的，如应用单一跟电缆则会导致一些电缆芯暴露在外面，虽然在安装中进行一定防护，但比不上电缆外部铠装的保护效用，运行一段时间会出现损伤，特别是雨雪时易造成直流接地，乃至保护误动。所以，在设计时需要考虑独立设备单一应用电缆。
2.3有些回路未及时改变
近年来，在变电系统建设中，微机型二次装置、全面自动装置等设备有广泛应用，诸多以往代表性设计回路需依照安装现场实际进行调整。比如：在变压器保护设计中，以往是应用过流保护电流继电装置的常闭接点串入具备有载调压操作回路的公共回路达到调压闭锁目的。在变压器过流时，过流继电器运行，常闭接点会自行断开，使有载调压回路短暂失效，进而起到过流闭锁有载调压效用。伴随诸多自动化装置的应用，微机保护的过流闭锁调压继电器已广泛应用微小型继电器，有些接点并非常规接点，而是经光电隔离器构成的接点，而该类接点与以往的电流继电器接点比较，其断弧容量较小，在运行中往往会发生接点烧损的问题。为此，可设计应用过流闭锁调压的常闭输出接点运行一新装微小型直流接触器，再由其常开接点串入有载调压操作公共回路进行调压闭锁。此回路的改动不但解决了微小型继电器接点短弧容量偏小的问题，且有效避免交流动力回路直进微机保护装置引起的电磁干扰。
结语
总而言之，变电二次设计是一项系统性、技术性工作，其直接关系到变电网络的安全、稳定运行，而在设计中须掌握继电保护及安全装置、合理选择直流参数、母线电压切换等技术点，特别是要处理设计中的细节问题，如避免二次寄生回路、二次电缆应用等，以提升变电二次设计的技术水平，保障变电效率和质量。
参考文献
[1]王磊.综合自动化变电二次设计过程中的细节问题探析[J].黑龙江科技信息，2015，(21)：30.
[2]王磊.探析变电二次设计过程中的问题[J].科技展望，2015，(18)：117.
[3]沈艳玲.浅析综合自动化变电二次设计过程中的细节问题[J].科技创业家，2014，(07)：114.
论文作者:贺杰
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/23
标签：回路论文; 接点论文; 电压论文; 电缆论文; 母线论文; 继电器论文; 端子论文; 《电力设备》2016年第11期论文;