智能化变电站的二次设计要点分析 左一成

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:左一成 闫萍 苏波
[导读] 摘要:智能变电站的核心技术是实现全站信息数字化、全站信息共享和高级应用,从基于模拟信号、电缆连接、数据繁杂的传统变电站转变到数字信号、光纤连接、数据统一的智能变电站,智能变电站的二次系统较常规站发生了根本性的变化。
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        摘要:智能变电站的核心技术是实现全站信息数字化、全站信息共享和高级应用,从基于模拟信号、电缆连接、数据繁杂的传统变电站转变到数字信号、光纤连接、数据统一的智能变电站,智能变电站的二次系统较常规站发生了根本性的变化。本文对智能变电站的电气二次设计要点进行了分析总结,对智能变电站二次系统设计有一定的指导意义。
        关键词:智能变电站;二次设计
        和传统的变电站相比较,智能变电站具有的功能更多,它是集监控系统、继电保护、安全装置为一体的变电站。而且还可使重复配置硬件的浪费资源的问题得到有效的改善,达到有效传递信息和信息传递成本降低的目的。国家电网公司提出建设以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网,实现电网发展方式的转变。智能变电站是坚强智能电网的重要组成部分,是智能电网的重要基础和支撑。智能变电站搭建一体化信息平台,在变电站一体化监控系统、智能一体化电源系统、智能辅助控制系统、高级应用等方面在技术和功能上均取得了飞跃。
        1智能变电站的二次设计的重要性
        对比常规意义上的变电站而言,智能化变电站核心的优势在于:增设了过程层作为结构支持,将数字化变电站所依赖的通信网络与一次电气设备充分融合,从而使得整个变电站在实际运行过程当中的数字化水平得到了极为显著的发展与提升。不但如此,对智能化变电站而言,间隔层当中所涉及到的相关设备能够实现网络化,在此种技术支持下,数字信息能够直接进入到站控层的交换机当中,省去了传统意义上,网络结构方案下接口装置的运行步骤,达到了提高信息交换使用效率的目的。在此基础之上,由于智能化变电站能够面向系统提供智能化的开关装置,同时能够兼具控制设备的相关运行功能,在有关整个变电站正常运行状态下,在线监测作业以及故障诊断作业方面所表现出的优势更加的突出。还需要特别注意的一点是:智能化变电站针对间隔层以及一次设备均设置了与之相对应的智能化终端装置,并通过光纤线路实现终端与终端之间的可靠互联。通过此种方式,能够省去传统变电站运行系统下存在的电缆进线线路连接方案,提高了整个变电站的运行实效性与可靠性。
        2变电二次设计要点
        2.1变电站的后台系统
        在过去的变电站综合智能化系统的设计过程中后台监控机的选择环节没有受到设计人员的重视。因为系统后台检测控制设备一直在不断地运行所以对数据的处理速度的要求也很高而且也要抵挡强电磁环境对其造成的影响。所以设计人员在设计过程中,必须对设备的所处的环境进行综合的分析保证设备能够在恶劣的环境下稳定安全的运行。从我国综合性智能化变电站的设计分析通常选择家用机或者商用机作为监控的设备的情况比较多但是在运行中容易出现问题导致检测的工作不能有效的运行导致了变电系统的损坏。所以为了保证变电设备运行的安全性和稳定性役计人员在设计过程中要注意选择高配置的高品质的电源设备。设计人员在设计中要注重选择交直形式,以两路输入电源为主厂路可以选择两用的逆变器另一路可以选择变电源。在保证设备的正常运行下只能够选择站用变交流电源在进行逆变之后可以产生净化的交流电源作为后台监控的设备。如果站用电出现消失的情况,这时就可以采用直流系统的智力电源进行逆变交流作为后台监控的设备如果站用电恢复运行采用站用电进行供电可以为设备提供安全的保障。
        2.2设备的选取
        由于变电站的整体设计主要以占地面积小为基础,所以在进行相关设备的选取时,设计方也相应地选取那些体积较小的相关设备。对于整体核心的主变压器的选取上,除了体积小外,还应该尽可能地考虑其自身的稳定性、耐损耗能力和噪声情况,进而保持良好的环境和成本的合理、适合性。对于新开发出的一些材料和设备,设计方要突破传统理念,敢于大胆接受,这样不仅能够增加收益,同时还能够尽可能地控制工程整体成本的支出,方便了电站的管理。


        2.3主接线设计
        变电站的主接线电器设计是电气设计的重要组成部分,它是根据电网中的地位、出线数量、回路数以及设备的特点来确定的,同时在设计的过程中我们还需要注意供电荷载控制,在满足供电可靠性、运行灵活性以及操作方便的基础上节约能源,同时扩大要求,也就是我们常说的经济、灵活和可靠性要求。在经济性方面,变电站电气主接线设计要从方便维修、操作,节约投入成本、扩大建设规模等方面进行,同变电站高压侧采用断路器较小或者之间不采用断路器来进行接线。在电气设计中,以一次设备的选择除了保证接线有效、科学、安全的同时,我们要尽可能地选择经济、合理的电气设备和线路,对于变电站的占地面积、主接线设计等工作都应当尽可能地选择合理的技术和方法。变电站主接线设计中,应根据设计任务书要求,依据国家及本地区电力工业发展概况,确定变电站的容量、电压等级及负荷回路数。对原始资料进行详细的分析和研究,初步拟定出一些主接线方案,结合上述对主接线的基本要求,在确保满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展空间的前提下,进行科学的论证分析,最后方可确定出最佳的主接线方案。
        3变电二次设计的注意事项
        3.1二次电缆的设计
        二次强调主要指盲流电源与盲流电源二次弱电则是以下的直流电源。如果出现强电传入弱电回路现象其引发的事故后果不堪设想。随着微机型二次装置的应用与完善河有效保障装置的抗干扰能力同时不宜设计过多的电容量。在直流电源的回路中生站等效电容是非常重要的因素如果不能加强注意可能给交流回路进入直流回路提供可能性。因此在二次设计时应充分考虑交直流回路之间、强弱电回路之间的干扰问题。另外强电与弱电、交直流等不能共用一根电缆在对保护屏的端子进行排列过程中应注意将强电、弱电以及交直流端子分隔为了更好地避免电磁干扰问题确保微机保护设备的正常运行应该加设抗干扰电容器对于保护装置中的电压、电流以及信号引入线等应该选择屏蔽电缆。
        3.2继电保护和安全自动装置配置
        在电力系统当中继电保护以及安全自动装置主要是确保其安全以及稳定的主要设备,通常需要按照电网结构和接线形式和运行方式等进行安排,除了需要能够满足以上两种的要求,在此基础上还需要加强灵敏性的重视,并且在变电站继电保护装置的配置中对保护范围进行扩大,尤其是需要对于一些临近的区域或者保护死区进行有效的解决或者将其范围缩小。
        3.3母线电压的切换
        变电站在运行的过程中通常都会采用双母线接线的形式,对于一些重要的影响因素都可以通过正在运行的母线进行辅助连接,从而也使得二次切换过程得以顺利的完成。在运行中如果倒閘所经过的辅助接点出现了问题,就很有可能造成保护作用无法正常发挥现象,同时还有可能造成错误操作的情况。这种情况下会出现非常严重的后果,所以在变电运行的过程中一定要对这一问题进行有效地处理,可以将接环继电器变成双位置的继电器,这样就可以有效的将这一问题消灭在萌芽之中。
        4结语
        智能变电站技术的发展是个长期的过程,随着计算机技术和网络通信技术的发展,变电站内的控制、测量、信息通信等技术与变电站自动化系统逐渐融为一体,通过对智能变电站电气二次设计技术进行梳理,有助于实现智能变电站的数据采集全景化、设备检修可视化、事故处理智能化、保护控制协同化、运行管理经济化的要求。
        参考文献
        [1]陈安伟等.IEC61850在变电站中的工程应用[M].北京:中国电力出版社,2012.
        [5]陈萍,于广耀.变电站辅助控制系统设计与安装[M].中国电力出版社,2014.
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