ZY6市郊110kV变电站电气二次部分设计

PAGEIIPAGEZY6市郊110kV变电站电气二次部分设计摘要：众所周知，在输电系统的操作过程中，变电站扮演者极其重要的角色。准确来说，可以做到有效对电网进行相关监控的。在计算机、通信自身的不断发展进程中，相应来说，综合自动化技术在此也会得到很大的提升，进步的空间深远。所以在变电站的二次设计当中，更多层次上要联系到设备配置，他们有着测量、保护、计量、监控等多方面的作用装置，而不单单仅仅是某个部分的量的考虑，这也就在很大程度上，能够实现对某方面的指定功能的特定安排，相对来说，对电气二次设计还有着深远的影响就是综合自动化技术，因此务必要进行全面深入的研究。所以，本文依据这一实际情况，以ZY6市郊110KV变电站为依据作为相应的研究对象，方便电气二次设计工作的开展，针对二次变电站的设计过程中遇到的相应问题展开讨论，并做详细的分析阐述，更大程度上也可以为后续的实践工作的顺利开展作一定实践性的借鉴。关键词：110KV；变电站；电气二次部分设计目录7044前言 135491继电保护设计 195922跳、合闸操作设计 2143053同期并列设计 2177714远程通信设计 374735防误闭锁设计 3267856备自投设计 3210477SOE与事故追忆 495248自动化系统与电气二次设计的联系 4252689后台监控设计要点分析 4556610备自投设计要点分析 51975911电气二次设备布置 515262结论 524248参考文献 625640致谢 6PAGE7前言实际操作运行中肯定会出现相应的问题，微机型保护、综合自动化系统就是比较典型的。因为变电站的电量会随着系统的运行而发生改变。还有系统的扩大充备上、升级上也会遇到很多麻烦，除此以外，饱和特性对传统的电磁式电流互感器也有着很大程度上的影响，在保护时容易出现误动、拒动等现象。所以综上所述，即使它实现了变电站“四遥”功能，也确实提高了变电站自动化水平，但也带来了负面影响。典型的综合自动化系统一般在逻辑结构方面可以分为“两层一网”，包括过程层和站控层两个层次。一网即可以实现信号处理的数字化的站控层网络常规的综合自动化系统，但一次设备仍然属于传统设备的范畴之类，更何况一次和二次设备控制电缆用量也很多。网络技术、光纤传媒的现代快速发展，变电站综自的更新系统也相应地进入到全新的数字化阶段，一般来说，智能化的一次设备和网络化的二次设备才能有可能组成变电站系统，采用统一的IEC61850通信规约，通过面向对象进行相应的建模，信息采集、传输、处理、输出过程在很大程度上可以实现全部的数字化。综合电气二次设计方面，将常规综合自动化系统相比，变电站有着明显的优势，除了将部分一次设备纳入了变电站通信网络，数字化变电站同时还额外增加了过程层，在间隔层设备中则会实现网络化功能的，直接接到站控层交换机，取消了串口转以太网的通信转换装置，这在很大程度上明显充分地增加了信息交换的速率。本文以ZY6市郊110kV变电站为例，讨论其电气二次设计相关内容，该变电站电压等级为110kV/l0kV、110kV、10kV均为单母线接线，，主变压器容量1×50MVA，为有载调压双绕组变压器110kV出线1同，l0kV出线12同变电站按照无人值班的数字化变电站原则设计，采用计算机监控系统对全电气设备进行集中监视和控制，计算机监控系统则实现对调度自动化功能。1继电保护设计运行继电保护时，在没有继电保护的状态下，整个变电站的工作状态也会停滞。这是变电站的运行核心关键所在。也就是说，变电站所对应的继电保护单元需要与监控系统保持独立运行的状态。因而，系统中在成分肯定的状况下，对于变电站内，包括进出线线路、母线线路、电容器装置、接地变配电装置、以及变压器在内的相关一次性设备都在与相对应的保护测控装置配置中。通过对此装置的应用，在一定程度上，也确实能够实现对间隔层部分的电流数据、以及电压数据的实时一定状态下的动态采集。与此同时，还可以通过对保护测控装置内部中央处理器的进行相关应用，需要完成相对于整个间隔层的相关保护功能，这些都要在逻辑判断的基础之上。同样地，继电保护作为整个变电系统的核心，它在电力系统装置上的平稳、高效运行中也发挥着毋庸置疑的作用。在变电系统软、硬件发生故障损坏时，继电保护对电力的有效正常供应提供了准确保障，此系统区别于其他监控系统独立的显著存在。在设计工作中，对于电容器、电容器线路、母线、变压器、接地线等设备，都需要配备相关的测控装置系统，从而对各个间隔层的电压、电流数据进行实质性地收集、同时作相应的分析和处理。内部装置设备CPU的逻辑判断同时能够对各个间隔层的进行高效率的精心保护。与此同时，对于电气二次设计而言，应注重考虑电气一次设备需要配备的保护功能类型，从而选择保护测控装置的型号来配对，列如CT和PT的精度等级、容量等。对于还没有建变电站的总体负荷分析，按照它最大运行方式的理想系统分析情况如下：P35=5+9+5+10+4+7+8=48(MW)P10=2+3+0.7+1.2+1+0.5+0.6+2=11(MW)Q35=3.10+5.58+3.10+6.20+2.84+4.34+4.96=30.12（MVAr）Q10=0.97+2.25+0.49+0.74+0.75+0.38+0.37+1.24=7.19（MVAr）P110=P35+P10=59(MW)Q110=Q35+Q10=37.31(MVAr)由以上式子可以得出：S35=48+j30.12=56.67(MW)S10=11+j7.19=13.14(MW)S110=S35+S10=69.81(MW)2跳、合闸操作设计在跳合闸操作的状态分析，综合自动化系统应用的是110kV变电站所对应的隔离开关、插座、断路器操作、以及接地刀闸操作在很大程度上都可以进行远距离的摇控性，其最终建立在二次回路的基础之上，操作系统的精准可靠性才会得以保障。从此角度分析，在跳合闸操作状态下，电气二次设计的核心目的就在于：如何非常合理且十分可靠地进行相关设计操作结构的布置，其次综合自动化系统运行状态下，保障发送跳合闸弱电信号能够实现与跳合闸线圈强电回路之间的对立性电平之间的转换。结合实践具体操作来看，对于110kV电压等级变电站而言，断路器配置和与之相应的操作箱要进行相关独立的操作运行。遥控变电站系统中隔离开关、断路器、接地刀闸在当代电力系统中，已经可以实现远距离的综合自动化系统等，因此，实际操作性经历要求我们如何对操作机构进行优化设计，从而能够让自动化系统所发出的跳、合闸弱电信号与跳、合闸线圈强电回路的电平进行来回方便性的转换。这是部分设计的关键所在，除了要确保以上操作，还要充分肯定保证断路器的各自独立性，并进行有效地确保保护装置与跳、合闸回路的连接。对于地刀而言，首先需要除去主变中性点地刀，并进行相关的遥控操作设计，因为其他部分不需要进行相关的遥控设计。所以在操作隔离开关的具体方面，常由测控装置发出跳、合闸信号到隔离开关的操作机构，从而实现系统之间的的有效率地运转。3同期并列设计同期并列设计的应用通常情况下用于110kV线路断路器、110kV旁路断路器和110kV侧路断路器等装置，准确并同步检测断路器两侧的电压频率、相位、幅值，与此同时，发出同期合闸启动或闭锁信号。在正常操作具体情况下，当网络监控、远东主站退出运行程序后，可以采用后台监控计算机的手动准同期的方式。采用该部分设计除了提供正常运行下的同期运行状态，还会满足变电系统发生事故时的同期运行。方便运用。同期方式分为集中式和分布式手动准同期。此外，在电气二次设计中，还需要进行完善这些相关功能，手动操作和遥控操作这两种监测操作要着重注意，对有机设计的实施问题可以充分剖析。综上所述，上述设计各元件能同期并列操作，于此同时，工作人员能在分别相应的的中央信号屏处手动操作。4远程通信设计通过对信息传输通道可以将变电站中各种不同相关设备、元件的有关数据发送到该设备的相关运行管理单位。其中，主要包括设备正常运行和故障状态时的信息，为调度中心的工作人员提供数据，从而为变电站系统的高效、安全、平稳运行提供有效的数据支持。此外，还能实现对各个方向进行遥控控制，进行远距离的测距信号传播、远距离地修改、整理定制相关保护值，故障进行录制传播等。变电站自动化系统能与调度中心对时，或者采同卫星通信装置进行GPS对时。在变电站的二次设计中，需要综合考虑通信通道的选择是否同步、通信协议的选择是否正确等；在电源方面的设计中，应与监控系统保持一致，实现连续不会间断的供电。5防误闭锁设计电气防误闭锁回路主要通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁，所以它是一种现场电气联锁技术，这种方式需要接入大量的二次电缆，接线方式也是十分不简单，可是理解为繁琐，运行维护也比较困难，辅助接点的可靠性也比较弱；它的防误功能也是随着二次接线的变化而随之变化的，不适合进行随意的改变操作状态。微机、防误闭锁是通过用软件编编码代写断路器、隔离开关、接地刀闸问的操作闭锁的相关规则，这样的目的也可以将现场大量的二次闭锁回路变为电脑中的“五防”闭锁规则库。从而达到除了可以实现防误闭锁的数字化，还可以实现对以往电气闭锁不能完成或者很大程度上很难实现的防误功能。综上所述，它具有功能齐全、操作简单、智能化程度高、扩充便捷等优点。尽可能多关注引发误操作的高压设备，这是在防误闭锁设计中需要注意的，一般情况下，防误闭锁可分为电气防误闭锁、微机防误闭锁两个系统。其中除了需要通过现场的电气连锁技术来实现，还要采取硬接线的方式的是电气防误闭锁。所以在整个设计过程也因此带来一定的复杂程度，后期的维护工作难度大，非常不稳定。微机防误闭锁则是通过设计相关软件可编写断路器、隔离开关等的程序，并收集相关的数据，形成“五防”闭锁规则库，从而实现数字化方面的应用；由此可见，更加安全、可靠，具有简单、方便的特点是采用微机防误闭锁方式。在防误闭锁的设计中，还可采用嵌套的方式，同时也可以取消独立的微机防误闭锁，将此功能与后台监控软件进行一起组装，在很大程度上可以进行降低造价成本的。6备自投设计对于110kV变电站而言，可采取的自投方式有以下2种：①母联分段供电方式。该方案的关键在于，在分段开关处于断开的状态下，通过工作电源向设备供电。因此，在整个供电系统中，两电源处于备用状态。②双进线向单母线供电方式。在实际运用过程中，通常将母联分段供电方式称为暗备用方式，将双进线向单母线供电方式称为明备用方式。7SOE与事故追忆对事故进行后续分析，查找事故相关的原因，从而为故障预防提供依据。SOE可记录故障前、后遥信的变化状况，从而可以进行充分肯定的有效地开关动作的时序；事故追忆可记录事故前、后重要模拟量的变化情况，从而可以提供更加完备的管理信息数据。在综合自动化系统中，两者功能的发挥在很大程度上都取决于保护、测控装置的连接后，其次再通过通信网络上传至调度端或监控系统的后台机完成的。在变电站的二次设计中，应注重所有保护测控装置GPS的相关协调性，所以也不需要着重考虑电气方面的相关连接。8自动化系统与电气二次设计的联系变电综合自动化系统有电气二次设备中的重要组成部分，对于电气的一次设备，它提供了更高水平的保障平台。变电站二次设备具有继电保护、四摇、防误闭锁等作用。在变电站综合自动化系统和变电站二次部分功能实现的过程中，二者在发挥上也会有着显著的区别。准确来说，要保障变电系统的高效率、高稳定的平稳运行，需要有效监视变电站系统中的各项设备、元件的运行状况。计算机技术、数据处理技术和通信技术的综合运用对变电站的综合自动化设计都有着相当关键的作用，除了可以保障变电系统对各项电气设备的进行相关的有效率地监测管理，以方便在管理层中达到交换数据、共享资源的目的。9后台监控设计要点分析对于110kV变电站而言，从后台监控的角度上来说，相对于一般意义来看，变电站在后台监控方面的运行特性来看，它除了取消了中央控制屏装置，同时取而代之的是监控器的方式，这是两者之间的主要差别。计算机是后台监控器的主要组成部分，在计算机装置当中，允许安装并运行相应的监督控制系统软件。集成系统也包括定期传送、五防、操作票等操作在内的相关功能，因而整个变电站的运行集成与完整才得以保障。同时，当处于无人值班模式运行状态下，人机联系功能则能够自动在当地的监控系统后台机上持续运行。有人值班模式下，人机联系功能除了可以向后台监督控制系统作用，还可以向相关操作人员介绍比如说是计算机外置装置（包括键盘、鼠标在内）的运用，相对来说运行人员还有整个后台监控系统的调整都相应的比较灵活。更是突出的是，变电站综合自动化系统与后台监控系统两者的连接仅仅通过通信线的方式得以实现。因此，在二次设计当中，可以不需要再做考虑。同时，也正是因为计算机对于电源的需求的模式是为交流状态，供电的可靠性水平相对低下，这是需要特别关注的一点。因此需要在二次设计过程当中，专门布置相关的交直流电源供电，以此这样供电的不断稳定性和连续性才可以保证。10备自投设计要点分析科学技术迅猛发展，对于110kV变电站而言，变电站备自投采取的供电方式可供选择的方案有两种：方案一是双进线向单母线进行供电的方式，方案二是母联分段供电方式。1#线路进行进线作业，2#线路则作为备用线路。此也是备自投方案的核心的思路关键所在。在实际的操作过程中，多数情况下，方案一又叫暗备用方式，当然方案二也就是明备用方式。当分段开关处于断开状态的前提条件状态下，由工作电源分别面向设备进行供电。这是此种备自投方案的核心思路。在整个供电作业过程当中，两个电源当然也处于备用关系状态；对于110kV电压等级变电站而言，在充分考虑综合自动化系统运行特性的基础条件下，变电站备自投装置设计方案的选取方面，需要对电压（V）、电流（A）、还有断路器位置信号等元素信号进行相关综合性的考察。同时也要需要遵循的基本原则就是：除了保设计装置与PT、CT、断路器辅助接点的电缆连接，还要将110kV变电站电气二次设计的选取合适的各自投装置和备投方式作为首要任务。11电气二次设备布置计算机监控系统站控层设备的重要布置都是摆放在继电保护室，110KV线路电度表还有主变高压侧电度表集中组屏，这些都要安装于继电保护室，剩下的电度表都是分散安装于对应开关柜上。10KV系统二次设备在各开关柜分散布置、各间隔保护装置和过程层合并单元一起布置，过程层智能终端布置在各间隔现地操作箱或开关柜内。110KV母线保护装置单独组屏，也要放在继电器室。直流系统设备安装在蓄电池室，蓄电池支架上是为蓄电池准备的。110KV系统间隔层设备组屏集中在继电器室布置，1110KV线路保护测控屏布置于继电器室；主变保护装置分别组屏，布置于继电器室。结论本文以ZY6市郊110kV变电站为例，主要分析并进行介绍了电气二次工程设计的相关内容。在110kV变电站电气二次设计中，除了要确保变电系统的完整一体性，也要对自动化系统的作用功能进行综合分析，考虑电气二次部分的运行环节中，要学会避免一而再再而三的投资，提高二次设计的效率。在整个输变电系统的运行过程当中，变电站的电网系统运行状态下的监控点至关重要。在当前计算机技术日益成熟、电力系统与其密不可分的情况下，综合自动化技术俨然成为变电站运行过程当中的重要载体，甚至可以成为依赖。建立在综合自动化技术的基础之上，如今变电站综合自动化技术发展的主要方向与趋势所在就是分散式变电站系统。以上都能证明变电站的运行操作意义所在。综上所述，在对110kV综合自动化变电站进行电气二次设计的过程中，首先就该对综合自动化系统的详细任务环节进行针对性的掌握，对于电气二次环节还剩余卜的某些任务也要进行充分分析。通过对这方面的设计考虑，更加完善电气二次设计所呈现出的功能，进而减缓因为一而再再而三的投资的问题而造成的浪费现象，在很大程度上去提高变电站运行的综合效率。参考文献[1]雷云川.110kV综合自动化变电站的电气二次设