国核电力规划设计研究院有限公司 北京 100095
摘要：随着我国市场经济的迅猛发展，科技水平的不断提高，我国变电站电气自动化设计的技术水平也在不断提高。但它还只处于初始阶段，针对变电站电气自动化设计还没有明确的方案和相关的规定。因此，电力系统的设计者为努力提高变电站电气自动化设计技术水平，对变电站电气自动化设计这项课题开展了深入的研究工作，以不断适应变电站电气自动化设计水平发展的整体趋势，促进变电站电气自动化系统的不断升级。
关键词：变电站；电气二次；自动化设计
一、变电站二次设备的概述
1.1变电站设备组成
其中在过程层中，其组成部分分别由互感器件，还有相关的合并单元，以及最后的终端设备等等一些部分组成，它们的职能是对一次设备进行有关的监控作用，在这里面又分为许多步骤，例如对装置运作情况或者是对指令操作情况的监测等等。
1.2装置之间的联系方式
变电站用光纤以网络通信代替了传统的电缆硬接线，GOOSE、SV输入输出信号为网络上传递的变量，变电站中的GOOSE相当于传统变电站中的二次直流电缆，SV相当于传统变电站中的二次交流电缆。层与层之间的联系通过SV网和GOOSE网进行，SV网主要是交流采样数据的传输，GOOSE网是用来传输控制及信号数据。与传统变电站二次设备相比，变电站的交流采样部分增设了合并单元，而直流操作及信号采集部分又增设了终端设备，同时彻底改变了变电站内二次设备之间的联系方式，变电站内部设备信息交换的手段是模拟信号的传输，这个过程是较静态的，不会消耗过多的能源，因为这些信息需要被完全传输之后才能对其进行整合和利用。
二、变电站电气二次设备自动化设计
2.1电气防误闭锁设备的自动化设计
在电气防误闭锁回路中，应用现场电气连锁技术，需要遵循如下原则：针对那些易在运行过程中出现失误的高压设备，必须要采取防误闭锁的操作。一般来讲，电气防误闭锁，能够对接点连接起到一定的辅助作用，通过电气防误闭锁这种方式，闭锁现场能够得以实现。计算机防误闭锁装置利用软件对断路器、接地刀闸以及隔离开关的操作闭锁规则进行程序编写，通过这种方式，在计算机中接入现场二次闭锁回路，在此基础上，对该回路采取计算机的五防闭锁规则库，以实现其数字化管理。总体来说，这种防误闭锁的自动化设计，相比过去的电气闭锁而言，具有较高的防误功能，此外，还具备操作简便、智能化程度高、扩充方便、功能齐全等优点。
2.2电气继电保护设备的自动化设计
一般而言，继电保护是变电站整体运行过程中的核心环节，也是变电站能够安全运行的重要保障。因此，基于这一点，监控系统的运行状态同继电保护装置的运行状态必须保持相对的独立性，具体来讲，不管遇到什么样的境况，比如系统软硬件出现故障，发出退出程序指令，在这种情况下继电保护装置也都必须处于运行的状态。一般来讲，在实际生活中通常采用的为110kV变电站，随着自动化技术的不断发展，对于变电站中的任何一次性设备，都要求安装保护测控装置，利用该装置来监测和控制电压及电流，并在此基础上建立相关动态数据表。此外，还应该对变电站电气二次设备内部的中央处理器进行测控设施的安装，从而来保护间隔层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3电气后台监控设备的自动化设计
在后台监控运行方面，传统的变电站以及自动化变电站存在着一些差别，具体表现在以下两个方面：第一，中央控制装置的设立与否；第二，监控器方式的转用与否。一般来讲，后台监控运行中涉及到的最为主要的设备就是计算机，具体原理是将具有监控功能的软件安装在计算机中，并对其进行有效的管理。此外，还具备五防、定期传送等集成功能，有助于实现变电站运行的集成化和一体化。无论是有人值班监督还是无人值守，通过自动化设计，后台监控都能够保持正常无误的运行状态。此外，利用通信线，后台监控系统可以连接上变电站自动化系统，因此，在二次设计中，就无需再次考虑两者的连接问题，而需要重点考虑的是较难实现的计算机的交流模式，因此为了提供稳定连续的供电，一定要配置相对稳定的交流电，保证计算机运行的稳定性，从而为后台监控提供有效的保障。
2.4电气跳合闸操作设备的自动化设计
一般来讲，变电站综合自动系统的电动操作包括接地道闸、隔离开关以及断路器等，这些操作可靠准确的实现是依靠远方操作以及二次回路来完成的。在进行电气二次设备自动化设计时，在自动化系统支撑下，通过可靠准确的操作，实现跳合闸强弱电信号之间对立的电平转换，是该设计的核心目的。此外，四通是变电站的基本功能。因此，在设计时，还应该对四通量的相关问题进行分析。对于小电流接地方式，要对其接地选线功能的设计、接地后跳闸或发信号两者的选择进行考虑。如果选线与通信独立，还要进一步对电缆的接线问题加以考虑。
三、变电站电气二次设备自动化发展趋势
众所周知，变电站在整个电网中的位置是十分重要的，而且也是输电配电系统中的关键环节。对变电站电气二次设备进行自动化设计，能够更好的监督变电站运行状况，促进变电站的安全运行。近些年来，我国变电站回路故障时有发生，其中大部分是由回路自身问题导致的，还有一部分是变电站系统问题引发的回路故障。因此，必须采取科学措施对变电站电气二次设备进行自动化设计，从而为变电站的良好运转提供有效保障。随着科学技术的迅猛发展，变电站的设计模式已经由传统的以功能为主逐渐向以对象为主转变。在进行二次设计时，不仅仅要对单个参数或者设备进行研究计算，重点是要对设计目的加以明确，具体来讲，该设计要满足变电站中某一电气设备在监控、保护、测量等操作中可以有效的实施智能自动化装置，从而成功发挥其特定性的功能。一般来讲，自动化变电站系统有两个特征，分别是开放式以及分布式，而电气二次设备自动化设计对于该类系统特征功能的有效发挥及实施具有非常重要的作用。因此，随着自动化变电站的普及及应用，相关工作者必须要掌握电气二次设备自动化设计的方法，遵循科学的原则，进行良好的设计，促进我国变电站安全稳定的运行，从而为国家电网的可持续发展提供良好的保障。
结语
总而言之，在我国整体电力系统中，变电站的作用及意义都是非常重要的，换句话说，变电站能够控制并监控电力系统的运行状态。在电力系统中引入并应用先进的计算机技术，建立智能自动化变电站，已经成为我国电力系统的发展趋势。因此，依靠智能自动化技术，对变电站电气二次设备（防误闭锁装置、继电保护装置、后台监控装置、跳合闸操作装置等）进行设计和改造，能够促进变电站更加安全稳定的运行，继而促进国家电网的可持续发展，为人们提供更好的电力服务，为社会创造更高的经济和社会价值。
参考文献
[1]张晓慧，支丽欣.综合自动化变电站的电气二次设计浅析[J].中国新技术新产品.2014.
[2]徐健.电网综合自动化变电站的运行及建议[J].科技风.2013.
[3]冯立丰.对变电站电气二次设计的探究[J].中华民居（下旬刊）.2014.
作者简介：
丁仃（1989.09.06—），性别:女；籍贯:山东济南；民族:汉；学历:研究生；职称:助理工程师；职务：设计，研究方向:发电厂变电站电气，单位:国核电力规划设计研究院有限公司。
论文作者:丁仃
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/1
标签：变电站论文; 电气论文; 设备论文; 操作论文; 回路论文; 装置论文; 功能论文; 《防护工程》2017年第28期论文;