邱 慧

（國網(wǎng)揚州供電公司，江蘇 揚州 225000）

0 引 言

在變電系統(tǒng)建設的過程中，整體設計和規(guī)劃的效果具有較為重要的影響特征。因此，相關(guān)人員需要保證設計規(guī)劃的質(zhì)量和基礎效率，降低變電系統(tǒng)出現(xiàn)問題的概率，實現(xiàn)良好的供電效果。但是，在二次設計時，經(jīng)常有可能出現(xiàn)各式各樣的問題損壞變電設備，或?qū)е码娏Y源出現(xiàn)浪費等現(xiàn)象。在這種情況下，設計人員需要在初期采取有效措施，結(jié)合供電情況，深入分析設計規(guī)劃策略，降低相關(guān)問題出現(xiàn)的概率，保證變電設備能夠平穩(wěn)運行。文獻[1]為解決調(diào)測人員實時了解設備工作狀態(tài)較為困難的問題，設計了智能變電站二次系統(tǒng)高可視化的全景調(diào)測平臺。采用智能移動終端實現(xiàn)二次系統(tǒng)的高可視化處理和分析，通過變狀態(tài)信息數(shù)據(jù)實現(xiàn)設備狀態(tài)的在線檢測，及時分析系統(tǒng)中的設備狀態(tài)和存在風險，平臺綜合考慮檢修成本與效益設計設備檢修方案，通過模糊數(shù)字的綜合評估方法塑造設備狀態(tài)評估模型，對狀態(tài)以及設備健康進行綜合評估，了解設備運行狀態(tài)和發(fā)展態(tài)勢。文獻[2]針對傳統(tǒng)變電站二次設計范圍，利用二次設計軟件繪制原理圖，實現(xiàn)終端布置和電纜盤存的自動生成。在傳統(tǒng)變電站數(shù)字化設計的基礎上，利用電力設計軟件實現(xiàn)智能變電站中光纜和虛擬終端的連接和自動生成。最后，在變電站設計數(shù)字化的基礎上，建立變電所一次設備與二次設備、電纜盤存與電纜敷設以及光纜與虛擬終端設備的可視化接口，實現(xiàn)面向?qū)ο蟮淖冸娬揪C合設計。本文分析了變電系統(tǒng)的實際設計理念，闡述了容易發(fā)生的問題因素，并深入研究了解決策略，以供參考。

1 變電站系統(tǒng)的主要設計理念

變電站系統(tǒng)對整體供電過程有著較為重要的影響，因此在進行設計的過程中，設計師需要深入結(jié)合國家規(guī)定的基礎策略，調(diào)整變電站的規(guī)劃，使其能夠達到基礎供電標準，降低出現(xiàn)問題的概率。同時，變電站系統(tǒng)的設計需要保證基礎的安全性，提高供電效果的可靠程度，確保使用技術(shù)細節(jié)能夠達到良好的應用目標。在設計變電站的過程中，相關(guān)人員可以結(jié)合自動化技術(shù)，盡可能提升整體工作效率，降低資源的使用，進一步落實可持續(xù)發(fā)展[3]。此外，變電站占據(jù)一定的地區(qū)空間，且供電具有特殊性，設計人員需要注重環(huán)境保護的應用措施，降低土地的流失程度，實現(xiàn)綠色設計效果。

2 在變電二次設計過程中容易產(chǎn)生的問題因素

變電二次設計中，需要優(yōu)先考慮質(zhì)量和精準度。這兩種問題在整個電力系統(tǒng)運行和作業(yè)中是必不可少的，一旦出現(xiàn)問題就會嚴重破壞變電站的重要設備和裝置。因此要避免在設計中出現(xiàn)這兩種問題。

2.1 電纜問題產(chǎn)生的影響

在變電二次設計的過程中，出現(xiàn)與電纜有關(guān)的問題，將導致供電效果受到負面影響。這種問題的產(chǎn)生主要是由于一次電纜和二次電纜出現(xiàn)共溝，影響了整體的輸電效果和變電站的正常運行。同時，電纜溝容積率設計不合理時，將導致電纜在運行的過程中會出現(xiàn)過載等現(xiàn)象。這種背景下，電纜的運行效果會受到負面影響，不利于整體變電二次設計的進行和設備的運行。因此，在進行設計的過程中，設計人員需要考慮共溝和容積率問題，盡可能避免發(fā)生相關(guān)故障，從而提高整體變電站的運行穩(wěn)定性。

2.2 回路問題產(chǎn)生的影響

在設計中，有關(guān)回路的問題也是變電站其中容易產(chǎn)生問題的關(guān)鍵。例如，當回路直接與電源連接時，將會發(fā)生供電問題，導致整體系統(tǒng)失效，無法進一步供電，相關(guān)保護功能也會受到影響，不能及時切斷線路。同時，這種情況會導致電阻分配不平衡，進而導致變電裝置產(chǎn)生誤動作現(xiàn)象，影響正常供電效果。變電站的二次回路設計需要充分考慮現(xiàn)實條件，結(jié)合所處位置的周邊情況。設計規(guī)劃不合理，便會產(chǎn)生回路問題。此外，重復使用回路方案也會導致出現(xiàn)故障問題[4]。這是由于現(xiàn)代變電系統(tǒng)技術(shù)革新的速度較快，如果重復應用經(jīng)典回路設計，將會導致適應性逐漸降低，最后產(chǎn)生不兼容的情況，不利于變電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.3 監(jiān)控設計問題因素

變電站屬于較為復雜的系統(tǒng)，經(jīng)常會由于各種各樣的因素產(chǎn)生故障問題。因此，適當對其進行的監(jiān)控，可以快速發(fā)現(xiàn)問題，讓工作人員進行高效率的處置，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。然而，變電站的監(jiān)控系統(tǒng)同樣也會出現(xiàn)故障問題。一旦變電裝置出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，監(jiān)控系統(tǒng)將無法及時進行報告，便會延緩工作人員發(fā)現(xiàn)故障問題的時間，進而降低整體處置效率，不利于變電站的正常運行。變電站監(jiān)控系統(tǒng)在設計過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)質(zhì)量標準不符合要求的問題。其容易受到工作環(huán)境的影響，產(chǎn)生監(jiān)控波動，因此不利于進一步展開監(jiān)測。

2.4 接地保護問題因素

在變電站二次設計的過程中，設計人員有可能會遇到電力系統(tǒng)單向接地的問題。如果在規(guī)劃過程中，沒有考慮到單向接地自動切斷的問題，便會影響整體變電站的運行效果，不利于相關(guān)故障的解決。

2.5 母線電壓切換問題因素

在變電站設計的過程中，通常情況下需要采用雙重母線的規(guī)劃方案。這種方案能夠通過直流電源控制整體電壓系統(tǒng)，實現(xiàn)良好的運轉(zhuǎn)效果。這種設計規(guī)劃方案需要依賴輔助連接進行安全保護。當母線的電壓出現(xiàn)問題，而輔助連接又沒有直接切斷時便會導致失壓故障，降低整體運行效果，出現(xiàn)安全問題。

3 變電站設計原則

變電站在設計過程中要考慮的是國家既定方針，一定要達到電力行業(yè)的標準，電力系統(tǒng)的運行符合國家法律法規(guī)，在保證人生安全、供電可靠以及設計質(zhì)量的前提下引進先進技術(shù)。應當積極主動提升變電站的自動化水平，并且考慮節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟合理以及維護方便，將可持續(xù)發(fā)展考慮到設計要求里，嚴格貫徹執(zhí)行。此外，由于變電所的設計要占用一定的土地面積，同時電力系統(tǒng)具有特殊性，因此在設計過程中環(huán)境保護和土地流失是需要考慮的關(guān)鍵所在，一定要確保在各項參數(shù)指標都達標的基礎上展開工作。

4 變電二次設計注意的細節(jié)問題

變電站在電力系統(tǒng)中具有重要地位。所謂變電二次設計就是對變電站二次系統(tǒng)進行的設計，是以管制和維護變電站的主要設備為目的，可以更好地實現(xiàn)電力安全生產(chǎn)、易于操作、節(jié)能環(huán)保以及成本合理的原則。二次變電設計的質(zhì)量直接影響變電系統(tǒng)整體運行的穩(wěn)定性，所以要特別重視設計過程中可能出現(xiàn)的問題，避免損壞設備和系統(tǒng)。

4.1 變電站二次系統(tǒng)防雷的處理方法

變電站的綜合自動化保護設備是在高強電壓環(huán)境中運行的。電子和電氣設備的使用增強了電磁環(huán)境，但由于變電站自身屬于低電壓的弱電系統(tǒng)，所以降低了變電站綜合設備的防雷電能力。隨著電力工程自動化設備的廣泛應用，雷電會增加對變電站二次系統(tǒng)的破壞，可能會造成變電站二次系統(tǒng)設備信號中斷、出現(xiàn)傳輸錯誤以及繼電保護裝置出現(xiàn)拒動和誤動等問題，直接影響電力企業(yè)的穩(wěn)定運行。因此，必須格外重視并解決變電站的二次防雷問題。首先使用3～4級的電涌保護器保護電源系統(tǒng)，其次保護計算機信號傳遞兩端的并口和串口，再次在通信線路的兩端加上信號電涌保護器防護通信系統(tǒng)，最后還要防護控制回路和信號采集回路等。根據(jù)這些防護辦法，將電力系統(tǒng)從頭到尾形成一個完整的防雷網(wǎng)絡系統(tǒng)，盡量保證變電站可以正常運轉(zhuǎn)并將雷電危害降到最小。

4.2 電纜的選擇及注意事項

電纜的選擇在變電二次設計中非常重要。變電設計人員必須要全方面了解變電纜的型號并根據(jù)工程的實際需求選擇電纜，按照要求使用合適規(guī)格的電纜，根據(jù)強電和弱電的不同，電壓、電流以及交直流等回路的不同使用不同的型號。此外，還要防護電纜的外部，避免由于電纜纜芯外露而造成的電纜故障，保障電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。

4.3 電壓互感器一點接地的注意問題

在變電二次設計中，需要高度重視電壓器一點接地方面的問題。根據(jù)實踐發(fā)現(xiàn)，變電站發(fā)生零序保護拒動事故普遍是由于電壓互感器二次多點接地造成的，而且各個接地點的地電位相差很大。由于相位差會影響電壓互感器二次電壓的相位和大小，因此必然會造成二次保護產(chǎn)生誤動和拒動的情況。所以，必須按照標準將變電站的各級電壓互感器的二次回路在控制室內(nèi)將N600進行一點接地。

5 變電二次設計問題的處理策略

5.1 優(yōu)化電纜設計

在進行變電二次設計的過程中，設計人員需要考慮到二次電纜的基礎規(guī)劃，降低出現(xiàn)問題的概率。例如，在設計電纜的過程中，應當采取有效的措施，盡可能降低出現(xiàn)電纜共溝現(xiàn)象的概率。同時，還需要預測容積率，適當加大或縮小容積率的設計標準，避免出現(xiàn)過載現(xiàn)象，提高電纜設計的健全性[5]。

5.2 避免回路寄生故障

變電二次設計時需要考慮到熔斷器的差異性，并深入結(jié)合異端供電保護的主流線圈情況，降低出現(xiàn)問題的概率。通過正確配置熔斷器和供電保護裝置，能夠達到良好的應用效果，避免出現(xiàn)二次回路的故障問題。同時，在輸入和輸出的切換過程中，需要規(guī)劃回路保護裝置的分離器，使其能夠連接零點區(qū)域，并使用內(nèi)部電源進行供電，避免外接區(qū)域閉合電路產(chǎn)生有源連接問題。利用這種方式能夠降低寄生電路形成的概率，實現(xiàn)保護變壓裝置的效果，有利于提升供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5.3 合理選擇電源裝置

通常，變電二次設計裝置屬于正常級別的直流類型，具有普適性的特征。但是，仍然存在部分屬于交流類型。對于這種情況的變電站設計，需要考慮到裝置電源的設計和規(guī)劃，從而降低出現(xiàn)問題的概率。交流變電站的電壓穩(wěn)定性較差，容易在供電出現(xiàn)波動時，產(chǎn)生電壓切換情況，這種狀態(tài)需要從高電壓切換至低電壓。產(chǎn)生常規(guī)電壓降低問題時，會導致一定程度的放電現(xiàn)象，使充電設備出現(xiàn)失壓問題，從而出現(xiàn)故障。因此，設計人員應當盡可能選用三路電源設計的方式，保證交流變壓的安全性，提高整體負載效果，盡可能增強電壓轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性，提升供電質(zhì)量。

5.4 完善電氣設備兼容性

變電二次設計過程中，需要合理選擇相應的電氣設備類型，降低出現(xiàn)問題的概率。設計人員在選擇設備時，需要根據(jù)變電站的整體設計電壓等級篩選裝置，使其能夠符合電壓標準，避免產(chǎn)生兼容性問題。同時，在電壓等級相同的情況下，需要分析內(nèi)部元件。如果斷路裝置屬于內(nèi)部型號，則需要將其他部件也進行類型更換，盡可能符合內(nèi)裝型號的需求，避免整體供電系統(tǒng)產(chǎn)生兼容性問題。

5.5 提高設計施工質(zhì)量

由于變電站屬于電力供應的核心裝置，因此設計人員需要重點關(guān)注其設計過程，盡可能采用高標準措施，提高變電站的質(zhì)量，使施工能夠正常進行。按照國家相關(guān)標準設計變電站，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的運行效果，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題[6]。同時，設計人員需要記錄基礎規(guī)劃流程細節(jié)，保證后續(xù)追溯時存在相關(guān)文件可以參考，從而降低出現(xiàn)問題的概率，提升變電站的運行效果。

5.6 注重變電系統(tǒng)的使用壽命

變電系統(tǒng)一旦建成，便需要長時間的連續(xù)工作。因此，設計人員需要盡可能提高整體設計質(zhì)量，降低在運行階段時出現(xiàn)問題的概率。同時，設計人員還需要考慮到變電裝置的運行環(huán)境，結(jié)合環(huán)境條件進行分析，有效提高變電裝置的運行可靠性，達到延長使用壽命的目標，確保供電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。

6 結(jié) 論

在進行變電二次設計的過程中，相關(guān)設計人員需要結(jié)合有效的措施，提高設計效果和質(zhì)量，降低出現(xiàn)故障的概率，提升供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，通過這種方式，達到增強經(jīng)濟效益的目標，為人民群眾的供電安全打下堅實的基礎。