龐海燕

摘 要：隨著我國科學(xué)水平的不斷提高，綜合自動化電力控制、微機(jī)繼電保護(hù)裝置等新型技術(shù)為變電二次設(shè)計(jì)、變電站的運(yùn)行及保護(hù)都帶來了便利。在變電站的后臺管理系統(tǒng)中，二次系統(tǒng)的主要作用是能夠?qū)崿F(xiàn)對一次設(shè)備的保護(hù)。文章重點(diǎn)介紹了變電站二次設(shè)計(jì)過程中的要點(diǎn)，闡述了在設(shè)計(jì)中不可忽視的一些細(xì)節(jié)問題。

關(guān)鍵詞：變電二次設(shè)計(jì)；變電站；二次電纜

1 變電二次設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1.1 電流互感器二負(fù)荷選擇

電流互感器二次負(fù)荷額定值需根據(jù)互感器額定二次電流值和實(shí)際負(fù)荷需要選擇。實(shí)際負(fù)荷計(jì)算時需要考慮所連接二次設(shè)備的阻抗，二次電纜阻抗及接觸電阻，一般工程驗(yàn)算可忽略負(fù)荷阻抗之間的相位差。

測量用電流互感器的二次負(fù)荷值不應(yīng)超出表1規(guī)定的范圍。

表1 測量用電流互感器二次負(fù)荷范圍

1.2 繼電保護(hù)和安全自動裝置配置方案

繼電保護(hù)和安全自動裝置是保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行不可或缺的重要設(shè)備，需要根據(jù)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)、變電站主接線形式、運(yùn)行方式統(tǒng)籌考慮，合理安排。既要滿足電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和變電站主接線的要求，又要考慮運(yùn)行方式的靈活性。在全站保護(hù)CT配置過程中需要盡量擴(kuò)大保護(hù)范圍，相鄰保護(hù)之間存在一定的重疊區(qū)，消除或盡量減小保護(hù)死區(qū)。

1.3 直流系統(tǒng)參數(shù)選擇

直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓：專供控制負(fù)荷的直流系統(tǒng)宜選用110V，專供動力負(fù)荷的直流系統(tǒng)宜選用220V，控制負(fù)荷和動力負(fù)荷合并供電的直流系統(tǒng)采用220V或110V。

蓄電池組型式：蓄電池有防酸式鉛酸蓄電池，閥控式密封鉛酸蓄電池，鎳鎘蓄電池三種形式，目前變電站直流系統(tǒng)一般選用閥控式密封鉛酸蓄電池組。閥控式密封鉛酸蓄電池又分為貧液式和膠體式，一般選用貧液式。

每組蓄電池組的電池數(shù)量：鉛酸蓄電池組，應(yīng)根據(jù)蓄電池廠家推薦的單體電池正常浮充電電壓值（無產(chǎn)品資料時可宜取2.23V～2.27V）和1.05倍直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓來選擇。

高頻開關(guān)充電模塊數(shù)量：雙蓄雙充直流系統(tǒng)，每組充電模塊數(shù)量可按下式計(jì)算。

n=n1+n2

n2=1（當(dāng)n1？埕6時）

n2=2（當(dāng)n1？埕7時）

式中：I10鉛酸蓄電池10h放電率電流，數(shù)值C10/10，A；C10為10h率放電額定容量。Ijc經(jīng)常負(fù)荷電流，A；Ime單個模塊額定電流，A；n高頻開關(guān)電源模塊選擇的數(shù)量

1.4 母線電壓切換

220kV及以上電壓等級的變電站在設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常采用雙母線接線，各間隔通過母線側(cè)刀閘來選擇所需要連接的母線，保護(hù)裝置通過刀閘輔助接點(diǎn)來完成二次電壓切換，確定每個間隔的保護(hù)裝置所需要的二次母線電壓。設(shè)備運(yùn)行過程中，一旦隔離倒閘一側(cè)的輔助接點(diǎn)發(fā)生了故障，很可能造成保護(hù)失壓，進(jìn)而引發(fā)發(fā)生一系列誤操作，給變電運(yùn)行帶來非常嚴(yán)重的后果。將切換繼電器改成雙位置繼電器，能夠有效避免上述危害。同時采用雙位置繼電器接點(diǎn)發(fā)出切換繼電器同時動作信號，如遇刀閘位置異常或雙位置繼電器本身故障引起了接點(diǎn)粘死，導(dǎo)致兩組電壓非正常并列的情況，以上信號會保持直至故障排除。

2 變電二次設(shè)計(jì)過程中需要注意的細(xì)節(jié)

變電站的二次設(shè)計(jì)過程中，細(xì)節(jié)問題常常被忽略。然而，某些細(xì)節(jié)一旦忽視極有可能給設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞甚至引發(fā)安全事故，這些問題可能在調(diào)試過程中未被發(fā)現(xiàn)，或者在運(yùn)行很長時間內(nèi)不會出現(xiàn)設(shè)備異常，但是一旦發(fā)生，在事故過程中將會產(chǎn)生很大的破壞作用。因此設(shè)計(jì)人員必須重視設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，避免造成設(shè)備運(yùn)行過程中的嚴(yán)重后果。

2.1 抗干擾措施

CT的二次回路接地：由幾組CT二次組合的電流回路，例如3/2斷路器接線的保護(hù)/測量電流回路，應(yīng)在第一級合電流保護(hù)/測量裝置處一點(diǎn)接地；其余獨(dú)立的、與其它CT二次回路沒有電的聯(lián)系的CT二次回路，在就地端子箱（匯控屏）處一點(diǎn)接地。

經(jīng)繼電器及通信室零相小母線（N600）連通的幾組電壓互感器二次回路，只應(yīng)在繼電器及通信室將N600一點(diǎn)接地，各電壓互感器二次中性點(diǎn)在開關(guān)場地接地點(diǎn)應(yīng)斷開；為保證接地可靠，各電壓互感器地中性線不得接有可能斷開的斷路器或接觸器等。

2.2 防止二次寄生回路

為防止出現(xiàn)二次寄生回路，雙重化配置的兩套保護(hù)的電流回路、電壓回路、直流電源和跳閘回路需相互獨(dú)立。兩套保護(hù)電流應(yīng)分別取自電流互感器的不同繞組，電壓應(yīng)分別取自電壓互感器的不同繞組，保護(hù)應(yīng)分別動作于斷路器的一組跳閘線圈。每套完整、獨(dú)立的保護(hù)裝置應(yīng)能處理可能發(fā)生的所有類型的故障。兩套保護(hù)之間不應(yīng)有任何電氣聯(lián)系，充分考慮到運(yùn)行和檢修時的安全性，當(dāng)一套保護(hù)退出時不應(yīng)影響另一套保護(hù)的運(yùn)行。

2.3 直流回路極差配合

變電站內(nèi)直流空氣開關(guān)（直流熔斷器）不正確動作（熔斷）會擴(kuò)大事故范圍，為防止此類事故發(fā)生，設(shè)計(jì)過程中必須考慮直流空氣開關(guān)（直流熔斷器）的極差配合問題。直流回路中的上下級設(shè)備一般由不同廠家提供，而上下級直流空氣開關(guān)（直流熔斷器）之間的極差配合就只能由二次設(shè)計(jì)人員來統(tǒng)籌考慮。

2.4 電流互感器極性

變電站內(nèi)電流互感器一般采用同名端P1朝母線側(cè)配置方式，這種情況下，主變差動保護(hù)各側(cè)電流互感器二次回路均采用同名端S1出線，便能保證差動保護(hù)的差流計(jì)算條件。但實(shí)際設(shè)計(jì)過程中電流互感器同名端P1的朝向可能會有所不同，這時就需要調(diào)整電流互感器二次回路接線來滿足差動保護(hù)差流計(jì)算條件，設(shè)計(jì)時要特別注意。

2.5 二次電纜走向設(shè)計(jì)

二次電纜是變電二次設(shè)計(jì)中的重要物資，而二次電纜的物資申報一般都在施工圖設(shè)計(jì)完成后，此時距離變電站投產(chǎn)一般僅剩3-6個月的時間，所以二次電纜的申報、采購和敷設(shè)進(jìn)度會直接影響到變電站能否按時投產(chǎn)。而二次設(shè)計(jì)過程中一般不會提供有關(guān)二次電纜走向的設(shè)計(jì)圖紙，這就會造成施工時電纜敷設(shè)走向與設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)時電纜走向不一致，可能會出現(xiàn)電纜長度不夠或多余的情況。剩余過多電纜會造成資源浪費(fèi)，電纜缺少又會影響施工及投產(chǎn)進(jìn)度，故二次設(shè)計(jì)時應(yīng)提供電纜走向圖，并盡量優(yōu)化電纜走向，減少二次電纜數(shù)量，既要保證施工需要又要減少資源浪費(fèi)。

3 結(jié)束語

各種新型技術(shù)的運(yùn)用，給變電二次系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)、保護(hù)帶來巨大收益的同時，還應(yīng)重視變電二次設(shè)計(jì)過程中的細(xì)節(jié)問題。在保證設(shè)備質(zhì)量安全的同時做好維護(hù)工作，設(shè)計(jì)時要充分考慮變電二次系統(tǒng)的安全穩(wěn)定、運(yùn)行持久，防止日后整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行出現(xiàn)故障或電力設(shè)備遭到損壞。因此，變電二次設(shè)計(jì)不僅僅是要抓住重點(diǎn)，更要注重細(xì)節(jié)問題，使二次系統(tǒng)成為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的可靠屏障。

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