供电110kV变电站的电气二次设计研究

　　摘要：1lOkV电压模式在生活中较为常见，变电站能够对电路进行转换，供电110kV变电站电气二次设计中主要的装置包括电源自投装置、自动重合闸、有载调压开关控制装置等。文章以供电110kV变电站设计为例研究，介绍了供电110kV变电站备自动投入装置运行设计与主变保护系统设计，提出加强短路故障处理与线路保护的措施，为供电110kV变电站的良好正常运行提供了一定参考。

　　我国电力系统设计与运行中已经逐渐优化配电线路设计，提升了供电的稳定性与持续性。由于接地点容性电流未满足电流的实际运行需要，影响了对向负荷供电，使得110kV电路在短时间内难以正常运行。供电线路设计中要求优化变电所的电气二次设计。

　　1 供电110kV变电站自动装置

　　变电站可通过电流建立电压分解方式，将电流输送至各个分支系统之中。要求加强对变电站的安全有效设计。供电110kV变电站电气二次设计中主要的装置包括电源自投装置、自动重合闸、有载调压开关控制装置等。其中电源自投装置属于微机定型设备，在系统正常运行时，母线也将能够正常运行。在电路系统设计过程中，不同变压器分别配置有相应的特定配置，一旦出现故障，系统能够自动断开并启动分段开关。可及时提升母线的供电能力。

　　有载调压开关控制装置可以在控制室的返回屏上设计，并可结合具体电压实际情况而设置最为恰当的调压开关位置。同时在实际的处理过程中也可以结合自身电路系统设置的实际情况而进行调节，在有效设置相关参数的的基础上，使得用户110kV变电站系统能够具有合理的电压值。在变电站中应有效设置自动重合闸，尤其是在高压输电线路运行中经常出现瞬时性短路现象，这与雷击之间有一定联系。变电站应能够充分重视并有效解决这一问题，自动重合闸设备的设计与运用能够对线路运行起到良好的保护作用，一旦在线路运行中出现故障，则设备能够在自动重合状态下闭合断路器，以此保证供电的连续性。

　　2 供电 110kV 变电所的电气二次设计

　　2.1 备自动投入装置运行设计

　　结合变电站设计过程中，动逻辑控制条件，从启动、闭锁两个层面设置电源自动投入装置，在满足启动条件但是不符合闭锁条件下，投动作出口。设置充电计数器1个，避免运行中出现重复动作。在充满电之后，开放出口逻辑。在满足相应操作条件情况下， 进行有关操作。充分条件为不存在任何闭锁，并非 所有条件均符合。充满电的条件为充满时间大于10s，满足充电的基本条件，充电完成10s之后，可将电充满。放电条件为，动作出口后，且能够符合任意一个闭锁条件。动作条件为不符合不满足闭锁条件，且满足启动条件、充满电条件。不满足闭锁条件，同时可满足启动条件、延时 T 内充满电条件等。

　　结合进线自投原理进行有关设计，进线Ⅰ与进线Ⅱ两者可互相作为对方的备用。设备运行时，两个线路电压互感器均有压，同时两段母线也均有压。1DL、2DL两者中有一个为合位状态，3DL为合位， 1个在分位。在电路断开电源之后，备用线路中有压状态下，可跳开工作线路，并将备用电源合上。在运行过程中，线路失压的判断依据为线路电流，以此避免系统运行过程中出现自投误动现象。

　　2.2 主变保护系统设计

　　主变是电力系统运行中的重要构成之一，在其处于良好运行状态的情况下，能够保证系统的良好正常运行。同时，主变装置自身购置成本较高，这要求保护系统具有较高的可靠性与良好性能。

　　运行中比较容易产生故障的区域为主变油箱位置，结合具体故障类型的不同，包括向内故障与向外故障两种方式，内部故障构成包括相间短路、匝间短路、单相接地短路故障几种 ，外部故障在包括接地现象以及在套管、引线等位置处出现的故障等。主变故障发生的主要原因包括超负荷、外部短路等而造成的油面降低、电流降低等。这要求在实际运行过程中，能够有效解决变压器故障现象，并安装保护设施。要求有效处理变压器油箱中可能出现的油面降低与短路现象， 对系统运行中的 0.4MVA 变压器、 0.8MVA 油浸式变压器予以必要的瓦斯保护。并有效安装纵差、电流速断保护系统等，从而以此正确处理变压器、绕组等可能产生的短路现象。

　　2.3 短路故障处理

　　由于多因素的存在，电力系统运行中可能出现一定的故障现象，其原因包括外界的天气、自然灾害等损坏了电路运行，使得出现电路故障。由于外界的动作活动等出现的短路故障， 包括人为因素等，在线路有设计不佳的情况下，容易出现线路故障问题，在设计过程中应当将这些因素考虑进去结合线路设计的实际需求等，准确计算线路流量，并对此进行多方面测试，计算出最佳的电流值，从而设计出最佳的电路方案。

　　2.4 线路保护

　　110kV 变电站系统运行时，要求对线路建立有效的线路保护方式，电气设备运行中一旦出现故障，对电气系统的正常运行会造成严重影响，容易出现短路故障，使得系统难以正常运行。处理不当的情况下容易出现大规模停电故障。由此在110kV 变电站系统设计过程中，要与变电站设计的实际情况相结合，结合线路运行所处的环境，而合理设计短路电流，可运用速断的方式，促进线路的正常运行。优化线路材料的选择，使得线路运行能够具有较高质量，减少或者避免线路故障的发生。

　　建立110kV系统保护机制，线路运行过程中，要求能够有效设计并应用 CPU 线路保护装置，以此阶段式地保护线路的整体运行，并及时反映与检测出接地和相间故障问题。在系统运行中能够确定装置运行中的动作值，主要运用在超短线路之中，可振荡闭锁，能够有效保护振荡内外故障情况，及时发现并处理线路运行中的相关故障问题。

　　3 结语

　　目前110kV变电所运行过程中要求能够有效进行二次设计，以此提升电力系统运转水平，电源自投装置、自动重合闸、有载调压开关控制装置是二次设计过程中运用的主要装置，要求对此进行必要的电路保护工作，优化短路故障处理、主变保护系统设计以及线路保护等，并与110kV变电所运行中面临的实际地理情况相结合，完成设计目标。

　　作者简介：王宝英（1977-），女，内蒙古敖汉旗人，中冶焦耐工程技术有限公司副高级工程师，研究方向：冶金行业焦化电气专业设计。

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