齊保振

摘要：本文分析了智能變電站系統(tǒng)二次設(shè)計(jì)常見問題和要點(diǎn)，加強(qiáng)智能變電站二次設(shè)備布置優(yōu)化、閉鎖回路的優(yōu)化，重視虛擬回路設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，并提出了變電二次設(shè)計(jì)相關(guān)措施，主要從變電站電氣設(shè)備的選擇，智能輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，二次電源的選擇，三維設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用四個(gè)方面進(jìn)行討論，智能變電站的二次設(shè)計(jì)不僅要抓住關(guān)鍵點(diǎn)，還要注重細(xì)節(jié)，充分應(yīng)用新技術(shù)，以便進(jìn)行精準(zhǔn)的二次設(shè)計(jì)，為電力系統(tǒng)提供安全可靠屏障。

關(guān)鍵詞：智能變電站;變電二次;三維設(shè)計(jì);優(yōu)化建議

中圖分類號：G210.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：190416881

一、引言

目前，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)也進(jìn)入了智能化、數(shù)字化的發(fā)展階段，變電二次也從繼電器保護(hù)、微機(jī)保護(hù)裝置到現(xiàn)在的智能保護(hù)裝置的演變，有力的推動了電網(wǎng)的智能化，提升了安全性。然而，由于近年來設(shè)計(jì)人員對智能變電站二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還沒有進(jìn)行準(zhǔn)確的理解和掌握，在一些過程中也沒有進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，在一定程度上影響了我國電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

二、智能變電站二次設(shè)計(jì)的問題和注意點(diǎn)

在智能變電站系統(tǒng)二次設(shè)計(jì)過程中，需要用智能終端、合并單元等各種新技術(shù)設(shè)備，對電氣設(shè)備的具體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)地采集和控制。智能變電站二次設(shè)計(jì)應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，結(jié)合不同電壓等級的變電站和平面布置，對二次回路和設(shè)備布置不斷優(yōu)化和改進(jìn)，保證資源的利用效率和二次設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

1. 智能二次設(shè)備布置問題

不同電壓等級、不同環(huán)境的變電站，變電站的建筑結(jié)構(gòu)不同，電氣一次進(jìn)出線通道、一次設(shè)備布置以及周邊環(huán)境的差異，對變電二次設(shè)備和屏柜的布置都提出了優(yōu)化需求，不能照搬一些設(shè)計(jì)模板，要在設(shè)計(jì)規(guī)范的要求下，對二次合并單元、智能終端等智能設(shè)備就地下放布置到一次設(shè)備附近的位置，加強(qiáng)信息數(shù)據(jù)采集的共享共用，對二次電氣回路進(jìn)行優(yōu)化，節(jié)約二次電纜，降低變電站的整體成本。

2.智能變電站的閉鎖回路設(shè)計(jì)問題

變電站的二次閉鎖回路是防誤操作的重要部分，正確合理的設(shè)計(jì)閉鎖回路對于防止電網(wǎng)事故和保障人身安全具有重要作用。當(dāng)前一些變電站的設(shè)備電氣閉鎖回路存在不規(guī)范、不完整等問題。所以在智能變電站的設(shè)計(jì)中要加強(qiáng)設(shè)備的電氣閉鎖和GOOSE信號閉鎖的結(jié)合，從整體出發(fā)，考慮全面，理清各設(shè)備和信號之間的閉鎖邏輯，準(zhǔn)確畫出邏輯圖，選用最優(yōu)化的方案。要充分考慮好閉鎖的可靠性和安全性，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，來設(shè)計(jì)閉鎖電源，確保每個(gè)回路都不存在寄生回路。

3.重視虛擬回路的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性

智能變電站設(shè)計(jì)中，對二次虛擬回路的設(shè)計(jì)，需要根據(jù)全站的保護(hù)裝置、智能組件的物理連接，全站的SV/GOOSE的數(shù)據(jù)信息圖，以及各設(shè)備虛端子接線表，進(jìn)行設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)全站的二次回路。針對智能化設(shè)備就地部署的要求，對二次回路的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和簡化，減少對斷路器/刀閘輔助接點(diǎn)數(shù)量的要求，充分利用GOOSE報(bào)文，簡化斷路器總位置信號回路。取消控制轉(zhuǎn)換開關(guān)及其相關(guān)的二次回路，降低誤操作的可能性。

三、變電二次設(shè)計(jì)相關(guān)優(yōu)化措施

變電二次設(shè)計(jì)注重細(xì)節(jié)，強(qiáng)調(diào)精準(zhǔn)無誤。設(shè)計(jì)人員要在工作中避免簡單套圖，充分結(jié)合工程的一次布置、出線、建筑等實(shí)際情況，從二次設(shè)備布置、線纜優(yōu)化、設(shè)備選擇到智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)行全面的考慮和優(yōu)化，爭取將變電站二次設(shè)計(jì)做到最準(zhǔn)確、資源做到最節(jié)約、保護(hù)做到最可靠。

1.變電站電氣設(shè)備的選擇

在智能變電站設(shè)計(jì)中，二次設(shè)計(jì)人員要對保護(hù)設(shè)備的配置、功能和具體參數(shù)提出準(zhǔn)確的要求，根據(jù)保護(hù)配置規(guī)范，對變壓器保護(hù)、線路保護(hù)、母線保護(hù)等保護(hù)裝置的功能、接口和通信協(xié)議進(jìn)行選擇，對智能組件合并單元、智能終端的背板采樣、控制接口以及通信模塊、電源模塊統(tǒng)籌考慮，既要滿足需求，又要避免多配造成浪費(fèi)。

2.智能輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

變電站的智能輔助系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備運(yùn)行環(huán)境與安全狀態(tài)24小時(shí)全天候智能化監(jiān)控的重要技術(shù)手段，為后期變電站的運(yùn)維提供便利。智能輔助系統(tǒng)一般包含環(huán)境監(jiān)測、照明、消防、門禁、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)，目前這些子系統(tǒng)都是分散設(shè)計(jì)，系統(tǒng)整合度和集成度較低，無法基于系統(tǒng)開發(fā)一些高級的智能應(yīng)用。在大力建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的大背景下，要優(yōu)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方式，配置統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)器，各子系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息共享、相互協(xié)同。加強(qiáng)各子系統(tǒng)之間的聯(lián)動邏輯，比如火災(zāi)報(bào)警、門禁、通風(fēng)系統(tǒng)等之間的聯(lián)動，根據(jù)告警信息自動對事故區(qū)域進(jìn)行圖像、視頻分析。

3.二次電源的選擇

智能變電站二次設(shè)備的電源選用直流電源或者交流電源，交流電源一般為220V，一些重要的二次設(shè)備需要UPS電源供電，直流電源一般為220V、110V，通信設(shè)備的電源一般為直流48V。一些二次設(shè)備要求使用交流電源，為了確保交流負(fù)荷用電的使用安全，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)用三相電源提供電力，這樣就能防止因?yàn)殡妷翰环€(wěn)定而跳轉(zhuǎn)到低電壓出現(xiàn)的失電現(xiàn)象。只有當(dāng)變電站內(nèi)的所有設(shè)備都能正常工作時(shí)，變電站二次系統(tǒng)才能安全可靠工作。

4.三維設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

信息數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，對變電站的準(zhǔn)確精準(zhǔn)設(shè)計(jì)提出更高的要求。三維技術(shù)在智能變電站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用極大提高了變電工程的設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行的效率和效益。目前三維數(shù)字化設(shè)計(jì)主要應(yīng)用在變電站土建、變電一次、變電二次等各專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)及管理流程。變電站二次的三維設(shè)計(jì)，主要是在屏柜的布置、設(shè)備的安裝、電回路以及光回路的可視化、數(shù)字化設(shè)計(jì)，通過建立各間隔設(shè)備和屏柜光纜、電纜的連接關(guān)系，自動構(gòu)建站控層網(wǎng)絡(luò)。完成電纜清冊、光纜清冊、設(shè)備清冊等，自動計(jì)算光纜、線纜的長度，大大提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度和設(shè)計(jì)效率。

此外，在變電二次設(shè)計(jì)的過程中，電纜的選擇和設(shè)計(jì)也要充分的考慮二次回路，嚴(yán)格按照二次電纜規(guī)范，對電纜進(jìn)行選型和芯線設(shè)計(jì)，充分考慮規(guī)范中規(guī)定的不同信號不可共用同一根電纜的情況。

四、結(jié)語

總之，隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，為智能變電站二次系統(tǒng)的建設(shè)、保護(hù)和運(yùn)行帶來了巨大的效益。但是，電力系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和要求也越來越高，這對變電站的二次設(shè)計(jì)提出了更多的要求。變電站的二次設(shè)計(jì)不僅要抓住關(guān)鍵點(diǎn)，還要注重細(xì)節(jié)，不斷應(yīng)用新技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，為電網(wǎng)提供智能安全的保護(hù)屏障。

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