摘要：近年来我国加大了电力系统的建设工作，这也使变电站的数量不断增加，变电站作为发电厂与用户之间连接的桥梁和纽带，主要是电流汇集和分配及电压分配的场所，因此变电站安全、稳定的运行是电网正常运行的关键所在。为了保证变电站运行稳定性，则需要合理设计变电站电气二次系统，确保变电站供电安全的重要系统。文章从变电站电气二次系统概述入手，分析了变电站电气二次系统的重要作用，并进一步对变电站电气二次系统设计进行了具体的阐述。
关键词：变电站；电气二次；系统设计
1导言
2009年我国提出建设坚强智能电网的战略规划。变电站作为电网运行的重要环节和主要监控点起到联系整个系统的重要作用。变电站的电气二次系统的合理性与可靠性与变电站安全稳定运行有着密切关系,可以视为变电站的神经系统。因此肩必要对变电站二次系统展开研究,以推动整个变电站乃至电网的安全稳定。
2变电站电气二次系统概述
变电站电气二次系统极具复杂性，其中涉及到变电站内各种电气设备的控制和调节工作，总的来说，变电站电气二次系统主要可以分为以下几个部分：
2.1继电保护和安全自动装置。继电保护和安全自动装置在电气二次系统中占据重要位置，主要的作用是为变电站的稳定运行提供有力支持，一旦在运行过程中出现任何问题都会在第一时间给出警报。
2.2控制回路。变电站二次控制回路主要的作用是控制管理变电站内各种设备，例如控制设备开关合闸等，在遇到突发故障的时候继电保护装置会发出跳闸信号，随即通过控制回路执行此命令。
2.3信号回路。信号回路的运行直接关系着变电站电气二次设备的运行，为一次设备工作状态的采集、网络的传递以及信号的输送等提供了支持，这样工作人员就可以以此为根据实施维护工作。
2.4调节回路。上文提到控制回路的作用是控制设备的开关合闸，调节回路的作用是用来调整设备的工作参数，使其符合实际运行需要。
3变电站电气二次系统重要作用
近年来我国加大了电网建设的进程，电网也加快向超高压、远距离输电及智能化的方向发展，这也对电网输电的安全性和稳定性提出了更高的要求，而且要求电网运行也要更具经济性。二次设备作为变电站内的重要组成部分，主要服务于一次设备的安全、稳定的运行。而电气二次系统是对整个二次设备进行控制的重要系统，其在变电站运行中发挥着非常重要的作用。特别是近年来变电站加快了现代化、便利店化和微机化的发展步伐，再加之社会发展过程中对供电需求量不断提高，而电气设备输电和配电过程中存在较多的安全隐患，极易发生各种故障及安全事故。因此为了有效的保证变电站一次回路、设备的安全，则需要合理进行电气二次系统的设计和应用，综合考量各方面因素，提高电气二次系统设计的科学性和合理性，而且进一步优化电气二次系统的应用，实现对一次电气设备的有效保护，为变电站整体运行的安全奠定良好的基础。
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4变电站二次系统的设计问题
在设计变电站二次系统的时候必须要做好准备工作，考虑到多方面的影响因素，根据实际情况合理制定设计方案，保证系统设计的科学性、合理性和有效性。在实际应用的过程中也要学会灵活运用，根据实际需要适当进行改造和升级，这样不仅能够有效增强对设备的保护作用，同时也能保证整个电力系统运行的经济效益，从而促进电力事业的健康发展。
4.1变电站主接线的设计
变电站主接线有着重要作用，其连接效果直接影响着电气设备的正常运行，根本作用就是讲一次设备和二次设备连接到一起，然后实施电流的汇集、分配和传输。电气主接线实际上就是常提到的主电路，在选择线路的时候要根据设备型号的不同、继电保护方式的不同以及电气系统控制模式的不同挑选不同的线路，并配以合理的布置。在整个过程中，工作人员必须要予以高度重视，优化主线设计，根据相关指标合理选择，将系统使用的方便性、灵活性、经济性作为基础依据，同时保证满足用户要求。此外就是主接线连接，在连接的时候也要注意避免出现失误，保证安全性。
4.2监控系统、应急系统、智能控制系统的设计
监控系统作为电气二次系统的重要组成部分，主要是对一次设备和二次设备进行控制，在具体设计时，通常会采用分布式结构的监控系统，同时还会选择双击配置，可以对电动隔离开关进行远程控制，同时还能够采用三级模式来对短路器进行远程控制。
变电站电气二次系统中的应急系统主要指消除和火灾应急系统，通过对消防报警系统的设置，能够有效的对各种突发状况进行防范。特别是变电站运行过程中容易受到恶劣天气的影响，一旦发生雷击或是超负荷运行时引发火灾，则应急系统的设计能够有效的保护变电站运行的安全性和可靠性。
变电站电气二次系统高效运行，及其自动化和智能决策作用的发挥都离不开智能控制系统，通过智能控制系统的设计，一旦变电站运行过程中出现危险情况，则该系统能够根据所收集到的情况来做出智能化判断和决策，并在短时间内做出反应，不仅能够减少损失，而且能够提高变电站整体运行效率。当前神经智能系统和专家系统在不断研究过程中，未来必然会在变电站电气二次系统中进行应用。
4.3智能控制系统的设计
智能控制系统的主要作用就是增强电气二次系统的智能化、自动化，能够有效保证变电站实现低成本、高效率的运行。一旦遇到问题，智能控制系统可以根据所收集的数据信息对异常情况做出准确判断，在最短时间制定出优化措施发出命令并严格执行，避免了更大的损失。
4.4直流系统的设计
直流系统在变电站电气二次系统中扮演着重要角色，可以为电力系统自动化运行提供大量的能源支持，保证电气系统可以良好的完成采集数据、设备控制等任务，为设备的正常安全运行提供了有力的技术支持。在变电站电气二次系统中对于断路器的操作主要是通过电动弹簧完成，由于变电站内并无太大的冲击电流，因此为了保证在断电的情况下还能完成两个小时的工作必须要储存电量，将电池的容量设计成300毫安。此外也可以引进智能微机技术，利用其来控制系统开关。
4.5继电保护的设计
在变电站继电保护设计过程中，主要是对线路保护和变压器保护的设计，具体设计时，需要针对不同线路选择适宜的保护。如对于220kv的线路，可以选择全线速动保护，而且每套保护均具有完整的后备保护。对于110kV线路则配置单套光纤差动保护。在35kV和10kV线路设置过流保护、失压保护以及分散式过压保护。在具体设计过程中，对于220kV的主变压器，需要配备双重化的主保护与后备保护一体的电气量保护和非电量保护。对于110kV主变压器，需要配置单套的差动保护、高后备保护、低后备保护以及非电量保护。此来保证电气二次系统运行的可靠性。
结束语
综上所述，变电站电气二次系统在电力系统占据重要位置，对于整个电网的正常运行来说有着重要影响，可以起到良好的监控、保护、控制作用。对此电力企业必须要予以高度重视，加强变电站二次系统的管理和设计，根据实际需要适当加以改进和优化。这样才能充分发挥其积极作用，保证变电力系统运行的安全性、稳定性以及经济性，同时促进国家电力事业实现健康、可持续发展。
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论文作者:张海龙,郑志远
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/16
标签：变电站论文; 系统论文; 电气论文; 设备论文; 回路论文; 电网论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;