吳誠俊

（上海申瑞繼保電氣有限公司，上海 201901）

引言

在現(xiàn)階段數(shù)字化變電站工程建設(shè)過程中，二次設(shè)備至關(guān)重要。電氣二次設(shè)計實踐中，應(yīng)當(dāng)注意先進(jìn)技術(shù)的推廣應(yīng)用，加強(qiáng)二次設(shè)備的集成能力建設(shè)，最大限度提升自動化能力，以促進(jìn)數(shù)字變電站的建設(shè)與運(yùn)行。就當(dāng)前電氣二次設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)注意以下幾個方面的問題。

1 光纖縱差保護(hù)問題與對策

電氣二次設(shè)計過程中，光纖縱差問題應(yīng)當(dāng)注意，為確保二次設(shè)備能夠得以安全防護(hù)，應(yīng)當(dāng)做好以下工作。確定該保護(hù)的實質(zhì)即為差動保護(hù)，然從形式來看表現(xiàn)出一定的特殊性。正因這一差異而導(dǎo)致保護(hù)方式較之于普通差動保護(hù)有所差異。光纖差動保護(hù)實際上是將信號轉(zhuǎn)移的一種方式，轉(zhuǎn)移之后信號變成了數(shù)字信號。就通訊形式而言，具有較大的區(qū)別，光纖差動保護(hù)通訊具有雙側(cè)性，可以提高保護(hù)檔次、降低安全隱患和危害。對于普通的保護(hù)形式而言，則有較大的差異，一般意義上的電纜會在輸送電流時呈現(xiàn)回路狀態(tài)，若回路延續(xù)時間超過了正常時間點，則會導(dǎo)致系統(tǒng)電壓負(fù)荷承載壓力過大，以致于對整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行會產(chǎn)生較大的影響。

通過上述二者的相互比照，光纖縱差保護(hù)的安全價值更高，而且可有效改善電流輸送局限性。究其原因，主要是因為電力信號傳輸方式變化所致，當(dāng)前的數(shù)字信號優(yōu)越性較為顯著，比如可實現(xiàn)大信息量的傳輸，并且損耗相對于普通形式更小，無需擔(dān)心雷電等天氣條件下的電力傳輸安全質(zhì)量，基于此國內(nèi)電力系統(tǒng)得以有效保護(hù)。該種保護(hù)方式利用了多種資源優(yōu)勢，其中部分資源僅為電力網(wǎng)具備，電氣二次設(shè)計時需注意一些死角，因為這關(guān)系著安全可靠性。比如，光纜斷裂問題多見于回路狀況，常見的50 ms死角在二次設(shè)計時應(yīng)當(dāng)重點防護(hù)。為促進(jìn)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，設(shè)計時應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)重視，嚴(yán)格避免二次設(shè)計時疏漏問題的產(chǎn)生。對此，最為有效的解決措施和應(yīng)對方式為電力運(yùn)行中分別設(shè)兩個通道，以此來強(qiáng)化縱差保護(hù)、從細(xì)微之處入手，以此來提高防護(hù)效果[1]。

2 繼電保護(hù)問題及對策

電力二次設(shè)計實踐中，繼電保護(hù)至關(guān)重要。在這一環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)先對電力系統(tǒng)繼電加強(qiáng)防護(hù)，對原件繼電加強(qiáng)安全防護(hù)，在確保各環(huán)節(jié)安全可靠性的基礎(chǔ)上才能保證系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性，一旦出現(xiàn)故障可以完全將其阻隔開來。繼電保護(hù)之于電力系統(tǒng)的作用是不可替代的，二次設(shè)計時需注意以下幾點[2]：

第一，一旦發(fā)生安全故障問題，繼電保護(hù)設(shè)施可在第一時間將電力系統(tǒng)中的故障位置準(zhǔn)確定位和切除掉，以此來降低電力系統(tǒng)損耗，確保其他環(huán)節(jié)不因此而受到影響，能夠保持繼續(xù)工作。第二，若不正常運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)，繼電設(shè)施會發(fā)出信號，工作人員接到信號以后即可及時排查故障，并且恢復(fù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。第三，為強(qiáng)化繼電保護(hù)設(shè)施的安全穩(wěn)定性，可根據(jù)需要布設(shè)雙重配簧，以便于故障問題發(fā)生時能夠及時將電路切斷，從而大大提高電力系統(tǒng)的自動化配置水平。除了可采用上述安全應(yīng)對措施以后，為盡可能降低安全隱患，針對電力系統(tǒng)以及產(chǎn)品安全性，不同廠家的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)盡可能配備兩套施工圖紙，以免問題發(fā)生時不會束手無策。鑒于目前電網(wǎng)多層環(huán)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)基本形成，而且供電安全可靠性也比較高，未來電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計以及建設(shè)的重點在于理順結(jié)構(gòu)，將小環(huán)網(wǎng)進(jìn)行打開，然后形成一個大的環(huán)網(wǎng)類型的電網(wǎng)格局。采用該種方法，不僅可以實現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)潮流分布的優(yōu)化，而且對解決繼電保護(hù)整定問題以及降低因某線路故障而造成的主保護(hù)拒動、其他線路越級跳閘等，具有非常重要的作用。

3 二次電纜優(yōu)化設(shè)計

對于現(xiàn)代化變電站來講，變電站監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)對一次設(shè)備、二次設(shè)備以及監(jiān)控加強(qiáng)重視，基于二次電纜傳遞電力設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息。二次電纜猶如變電站系統(tǒng)的神經(jīng)，連接著每一臺電力設(shè)備，并且對其運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性保障所起的作用不可小覷。就電力系統(tǒng)而言，電纜應(yīng)用特別嚴(yán)格，尤其是戶外電纜應(yīng)當(dāng)做好防水處理，交流電壓以及電流采樣回路電纜應(yīng)當(dāng)選擇4 mm2以上截面面積的電纜。從實踐來看，若電纜的截面積較小，則會導(dǎo)致電纜壓降較大，此時繼電保護(hù)設(shè)施所采集到的數(shù)據(jù)信息不準(zhǔn)確，以致于繼電保護(hù)設(shè)施誤判設(shè)備故障問題，甚至繼電保護(hù)出現(xiàn)誤動問題。就變壓器瓦斯保護(hù)系統(tǒng)而言，二次電纜設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)禁經(jīng)中間設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)接，而是應(yīng)當(dāng)接上一根電纜進(jìn)入保護(hù)室非電量保護(hù)屏，切忌超過兩臺瓦斯繼電器同用一根電纜，否則電纜中間轉(zhuǎn)接會造成直流接地并引發(fā)瓦斯保護(hù)誤操作。

二次電纜安裝接線一方面要滿足電力設(shè)備的接線圖，另一方面還要充分考慮電纜的具體敷設(shè)路徑。對于同一個通道中各電壓等級電纜而言，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照電壓等級自下而向上進(jìn)行排列，將其分層敷設(shè)于電纜支架之上。同時，還要避免電纜通道與附近熱力管線以及腐蝕性介質(zhì)管道鄰近。對電纜兩端的屏蔽層進(jìn)行嚴(yán)格控制，可靠接地處理一定要到位，以免電磁干擾；同時，還要對電纜段長進(jìn)行合理安排，采用電纜溝、排管、隧道以及橋梁和橋架布設(shè)阻燃電纜，成束阻燃性能至少要達(dá)到C級標(biāo)準(zhǔn)。二次電纜設(shè)計過程中，與電纜敷設(shè)在同一個通道的低壓電纜以及非阻燃通訊光纜，均應(yīng)當(dāng)穿入阻燃管。在串補(bǔ)平臺上，電纜應(yīng)當(dāng)采取一次和二次設(shè)備間防護(hù)與隔離措施，比如電磁式電纜應(yīng)當(dāng)外穿串補(bǔ)平臺并接屏蔽管[3]。

4 二次回路中的寄生回路問題及設(shè)計策略

對于二次回路中的寄生回路而言，即保護(hù)回路中無多余回路，多見繼電保護(hù)誤動或者拒動問題，這種類型的回路通常難以單純依靠整組試驗來發(fā)現(xiàn)，而是應(yīng)當(dāng)基于專業(yè)人員的技術(shù)和經(jīng)驗，嚴(yán)格按照繼保原理圖來發(fā)現(xiàn)二次回路中的問題。寄生回路隱蔽性非常的強(qiáng)大，而且涉及的范圍非常廣泛，牽涉到很多個專業(yè)、查找難度相對較大。在對寄生回路設(shè)計時，為了能夠有效防止出現(xiàn)交直流混電以及強(qiáng)弱電干擾等一系列問題，應(yīng)當(dāng)對屏柜端子嚴(yán)格按照功能分區(qū)以及端子分段等基本原則進(jìn)行布設(shè)，以免出現(xiàn)上述問題。從當(dāng)前國內(nèi)多數(shù)直流變電站而言，其隔離開關(guān)控制回路中基本上都采用了直流控制模式進(jìn)行設(shè)計，而且閉鎖回路基于監(jiān)控軟件技術(shù)來實現(xiàn)邏輯判斷，其中動力回路所選配的交流電源為380 V。對于這一設(shè)計方案，其問題在于交流電源失電狀態(tài)下監(jiān)控軟件閉鎖邏輯滿足操作條件時，監(jiān)控系統(tǒng)可對隔離開關(guān)遠(yuǎn)程遙控操作，本體機(jī)構(gòu)箱中的接觸器可正確動作。然而，因缺少交流動力電源，以致于隔離開關(guān)無法動作。此時若監(jiān)控系統(tǒng)合接地刀閘，可正常操作。若上交流動力電源送上并及時連接接地刀閘，隔離開關(guān)因操作直流繼電器已吸合而直接動作，以致于電力設(shè)備容易出現(xiàn)故障問題。在設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)因地制宜，立足實際，不能照搬照抄或者僅憑經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計。

5 結(jié)語

電力二次設(shè)計關(guān)系著整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行安穩(wěn)定性，因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)重視和技術(shù)創(chuàng)新，結(jié)合電力系統(tǒng)實際情況以及現(xiàn)場調(diào)解，對各環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，既要做好，又要做細(xì)，這樣才能促進(jìn)整個電氣系統(tǒng)的安全可靠性。

[1]鐘澎.智能化變電站中電氣二次設(shè)計要點研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014（33）：31-32.

[2]王超.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2013.

[3]陳忻磊.數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)可靠性研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2012.