电气二次设计在数字变电站中

 

（1）变电站电气二次设计中的问题

 

变电站电气二次设计是电力系统的重要组成部分，涉及变电站的保护、控制和监控。然而，随着电力系统的不断发展和变化，电气二次设计也面临着一些问题。以下是一些需要解决的问题：

 

1.软件系统不兼容：现在，变电站中的电气二次系统越来越多地采用SCADA等软件系统、PLC等。但不同系统之间的兼容性仍然是一个问题。兼容性差会导致数据无法共享，从而影响变电站的正常运行。

 

2.设计不规范：电气二次设计的标准化程度非常重要。如果设计不规范，会导致设备之间的匹配问题，甚至影响设备的使用寿命。因此，需要加强电气二次设计的标准化。

 

3.系统可靠性不足：电气二次系统的可靠性是保证变电站正常运行的关键因素之一。但许多电气二次系统仍存在稳定性和可靠性不足的问题，需要加强对系统运行的监测和调试。

 

4.人员技术水平不足：二次电气系统的设计和运行需要专业技术人员进行操作。但目前许多变电站技术人员技术水平有限，需要加强技能培训和人才引进。

 

5.设备更新不及时：二次电气系统的更新也非常重要。但许多变电站设备更新不及时，导致旧设备技术水平落后，不能满足电力系统的需要。

 

(二)数字变电站电气二次设计中的注意事项

 

二次电气设计的目的是确保数字变电站的安全、可靠、高效运行，满足电力供应的需要。在二次电气设计中，应考虑以下方面：

 

1.合理布置：变电站二次设备应根据实际情况合理布置，避免设备间的相互干扰。

 

2.信号传输：在设计中应充分考虑信号传输的可靠性和稳定性，避免信号干扰和传输误差。

 

3.保护系统：保护系统是变电站的关键组成部分，应根据实际情况合理选择和配置，确保保护系统的可靠性和鲁棒性。

 

4.通信系统：通信系统是变电站的重要组成部分。设计时应考虑通信协议的兼容性和稳定性，实现数据的实时传输和处理。

 

5.电缆维护：电缆是变电站二次电气设备的重要传输介质。设计时应考虑电缆的选择和布线，以便以后的维护和更新。

 

6.接地系统：变电站接地系统是保证电气安全的重要保证，应根据实际情况进行合理的选择和配置。

 

7.照明系统：照明系统是变电站的重要组成部分。设计时应充分考虑照明效果和节能，提高变电站的整体工作效率和运行成本。

 

8.系统测试：变电站电气二次系统设计完成后，应进行充分的系统测试，确保系统的可靠性和稳定性，并及时进行修改和优化。

 

（3）数字变电站电气二次设计的目的和任务

 

变电站在运行过程中，由于负荷的不断变化和设备故障，系统电压、电流等参数经常波动。为了稳定系统运行，确保安全经济运行，变电站必须根据系统要求进行电气二次设计，即合理配置和布置一次设备和二次设备，使整个系统结构合理，达到稳定的目的。

 

（四）数字变电站电气二次设计的基本原则

 

1、安全性：在电力系统中，人身安全始终是第一位的。因此，在电力系统中，应采取各种措施，确保工作人员的安全。例如，采用双母线接线，防止单相接地造成大面积停电事故；设置备用电源或备用容量；采用自动重合闸装置，主变压器接地时自动切断故障线路；设置过流保护和快速断开保护，快速切断过载或短路故障；采用防误锁，避免误操作；设置绝缘监控装置，防止带电关闭；等等。

 

2、经济性:为了满足电网运行的可靠性和经济性的要求，需要优化选择一次设备和二次设备，提高其效率。例如，选择高效、高损耗的电器，如断路器；选择合适的控制方案，减少控制设备的投入；选择节能电机，减少无功损耗；合理安排各部分之间的联系，尽量缩短路径，节约能源；使用计算机辅助设计(CAPP)等待手段，优化设计方案等。

 

（5）数字变电站电气二次设计的具体内容

 

变电站电气二次设计包括以下几个方面：

 

一次性设备的选择：根据供电系统的技术要求和当地实际情况，确定一次性设备的类型，结合现场条件，考虑主次性设备，确定其他次要设备，最后选择所需的一次性材料。

继电保护及测量仪器设计：继电保护的选择一般应满足以下要求：

(1)在正常运行条件下，能够实现全站范围的动作；

 

（2）具有较完善的信号显示，便于值班人员掌握；

 

(3)抗干扰能力强；

 

(4)自动化水平较高；

 

(5)适用于无人值守。

 

（6）数字变电站电气二次设计的意义

 

数字变电站二次设计是指利用计算机辅助技术对变电站进行整体规划、系统分析、方案优化和详细设计，实现全站信息集成，提高变电站运行效率，降低工程成本。数字变电站的总体目标是通过数字手段实现全站信息集成，提高变电站的运行效率，降低工程成本。具体来说，通过建立统一的设备模型，将分散在现场的各种设备连接起来，形成完整的信息网络，为整个电网提供全面可靠的数据服务。

 

全站信息集成。所谓全站信息集成，就是将各子系统的数据统一到主接线中，使各子系统能够相互协调地工作，从而减少不同厂家或产品之间的接口问题带来的麻烦。比如某厂有6个35kV开关柜，每个柜有2个断路器和2个隔离开关，每个断路器对应一个负载侧回路。如果采用传统方法进行二次设计，需要分别计算每个电路中的电流值，然后根据不同的电压等级选择合适的断路器。这样，不仅工作量大，而且容易出错。采用数字技术后，所有设备的电流值只能根据一次主接线自动计算，然后根据相应的电压等级自动选择相应的产品。这样不仅减少了工作量，而且提高了工作效率。

2.故障定位和保护配置。目前，大多数传统的继续保护方法都是基于模拟量信号。因此，当发生故障时，需要手动判断故障点，然后隔离，最后切断故障线路。在数字化的基础上，这些工作可以自动完成，大大缩短了维修时间。

 

3.状态维护。对于一些重要设备，可以实时监控其运行参数的变化，及时发现异常，提前消除事故隐患。

 

4.优化接线。随着智能电网的发展，越来越多的配电自动化装置应用于配电网的设计和改造过程中。为了保证这些自动化装置的正常运行，必须合理布局和优化其内部结构。传统的做法往往是在电气工程师的指导下，手工绘制详细的图纸，然后交给专业的施工人员。这样，既费时又费力，而且容易出现疏漏。