變電二次設(shè)計(jì)過程中的問題及解決措施

趙振綱

大理電力設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司

變電二次設(shè)計(jì)過程中的問題及解決措施

趙振綱

大理電力設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司

電力系統(tǒng)中，變電所作為輸配電的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)的重要組成部分。變電二次設(shè)計(jì)就是對(duì)變電站二次系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，是對(duì)一次設(shè)備的控制和保護(hù)。變電二次設(shè)計(jì)在安全可靠的基礎(chǔ)上應(yīng)當(dāng)向著操作簡單、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)合理的方向發(fā)展，且做到嚴(yán)格遵循國家相關(guān)規(guī)程規(guī)范的規(guī)定，滿足電力行業(yè)及電網(wǎng)公司對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的要求。變電二次設(shè)計(jì)作為電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系變電所在電力系統(tǒng)中安全運(yùn)行的水平及質(zhì)量，關(guān)乎變電所及電網(wǎng)系統(tǒng)的長期安全與穩(wěn)定運(yùn)行，在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)予以高度重視。為此電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)二次設(shè)計(jì)的要求及反措更加嚴(yán)苛，如果設(shè)計(jì)中變電二次考慮不周全，設(shè)計(jì)不完善，那么將會(huì)對(duì)整個(gè)變電所的安全運(yùn)行造成巨大隱患，同時(shí)還有可能造成嚴(yán)重的電力安全事故，因此需對(duì)變電二次設(shè)計(jì)引起足夠地重視。

電力系統(tǒng)；二次系統(tǒng)；設(shè)計(jì)問題

1 變二次設(shè)計(jì)原則

變電設(shè)計(jì)二次設(shè)計(jì)歸根結(jié)底就是繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置與變電一次設(shè)備的配合的設(shè)計(jì)問題。繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的功能是在合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)前提下，保證電力系統(tǒng)和電力設(shè)備的安全運(yùn)行，其設(shè)計(jì)應(yīng)以合理的運(yùn)行方式和可能的故障類型為依據(jù)，并應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性四項(xiàng)基本要求。同時(shí)應(yīng)遵循國家和電力行業(yè)的相關(guān)原則及標(biāo)準(zhǔn)，積極應(yīng)用科學(xué)成熟的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和典型設(shè)計(jì)，滿足電網(wǎng)企業(yè)對(duì)二次設(shè)計(jì)的反措要求。

2 變電二次設(shè)計(jì)中常見的問題

2.1 變電二次設(shè)計(jì)中的回路問題

在變電二次設(shè)計(jì)中，二次回路連接問題也是容易被忽略的，首先應(yīng)當(dāng)保證回路連接的正確性，不接錯(cuò)回路，錯(cuò)誤的回路將導(dǎo)致二次設(shè)備無法正常運(yùn)行，系統(tǒng)的保護(hù)裝置功能也無法正常實(shí)現(xiàn)，這樣將會(huì)導(dǎo)致電阻分配不均勻，出現(xiàn)嚴(yán)重的誤動(dòng)故障。在變電二次設(shè)計(jì)中更應(yīng)該考慮到具體的工作環(huán)境的差異性與實(shí)際情況，避免一些經(jīng)典的回路設(shè)計(jì)被反復(fù)利用的情況出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)做到因地制宜，符合電力生產(chǎn)部門對(duì)地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度安全運(yùn)行的相關(guān)要求。

2.2 二次電纜設(shè)計(jì)問題

變電二次設(shè)計(jì)過程中電纜的設(shè)計(jì)是全過程中重要的組成部分，所設(shè)計(jì)的情況在影響電纜功能發(fā)揮的同時(shí)，也會(huì)影響到其他設(shè)備的正常運(yùn)行。設(shè)計(jì)人員在做電纜敷設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，要進(jìn)行分類。動(dòng)力和控制電纜不在同一層支架排列；動(dòng)力電纜、控制電纜自下而上排列，其中動(dòng)力電纜按電壓高低自下而上排列。隨著變電站設(shè)備的種類日趨增多，在常規(guī)變電站中的電纜連接數(shù)量大大增加，很多變電站在電纜敷設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)存在浪費(fèi)電纜、敷設(shè)混亂，導(dǎo)致問題不利排查，給今后站內(nèi)改造和擴(kuò)建造成很大的麻煩。設(shè)計(jì)人員在做電纜敷設(shè)時(shí)，應(yīng)合理安排敷設(shè)路徑，避免交叉。一般說來，可供選擇的電纜排列方式有三種，即平行排列、品字形接觸排列、三角形分項(xiàng)排列三種。其中，平行排列為不對(duì)稱排列，極易造成三相電纜電流分布不均勻、電纜護(hù)套環(huán)流大以及外部空間磁場(chǎng)大等問題。而在實(shí)際工程中，由于增加電纜相間距可增加電纜額定載流量，更多會(huì)選擇品字形接觸排列或三角形分相排列方式。

3 完善變電二次設(shè)計(jì)的措施

3.1 加強(qiáng)二次回路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員在做PT回路設(shè)計(jì)時(shí)，一定要確保回路有且只能有一點(diǎn)接地，特別應(yīng)注意在做帶旁路母線的變電站設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)旁路PT回路由于切換原因造成PT兩點(diǎn)接地、PT回路在保護(hù)屏和開關(guān)端子箱兩點(diǎn)接地等情況要仔細(xì)分析，防止造成PT兩點(diǎn)接地使保護(hù)誤動(dòng)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范，線路保護(hù)操作箱的防跳功能應(yīng)方便取消，斷路器三相不一致保護(hù)，斷路器防跳、跳合閘壓力閉鎖等功能宜有斷路器本體機(jī)構(gòu)箱實(shí)現(xiàn)。線路兩套保護(hù)裝置每一套線路保護(hù)均應(yīng)含重合閘功能，不采用兩套重合閘相互啟動(dòng)和相互閉鎖方式；對(duì)于含有重合閘功能的線路保護(hù)裝置，設(shè)置“停用重合閘”壓板，“停用重合閘”壓板投入時(shí)，閉鎖重合閘、任何故障均三相跳閘。因此，溝通三跳功能完全可以通過保護(hù)裝置內(nèi)部進(jìn)行邏輯判斷實(shí)現(xiàn)，所有的外部接線都可以省略。根據(jù)國網(wǎng)公司最新輸變電工程通用設(shè)計(jì)要求合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范要求：線路保護(hù)應(yīng)提供直接啟動(dòng)失靈保護(hù)的跳閘接點(diǎn)，啟動(dòng)微機(jī)型母線保護(hù)裝置中的斷路器失靈保護(hù)；雙母接線的斷路器失靈保護(hù)，宜采用母線保護(hù)中的失靈電流判別功能。

3.2 做好電纜的敷設(shè)和設(shè)計(jì)工作

由于電纜本身的使用特點(diǎn)使得其纜芯一旦暴漏在外，電纜的具體功能也將受阻，因此對(duì)電纜的外部保護(hù)也是必不可少的。目前，國內(nèi)變電站在做電纜敷設(shè)時(shí)，常用的有機(jī)防火堵料中含有大量的氯化石蠟，氯化石蠟中游離出的氯離子與空氣中的水分接觸，進(jìn)而生成鹽酸，這樣就會(huì)腐蝕電纜表皮和金屬；而且常用有機(jī)防火堵料封堵層較厚，電纜表面散熱相對(duì)較難，造成局部溫度過高，加劇了化學(xué)腐蝕反應(yīng)。近年來，國內(nèi)越來越多的采用一種新型環(huán)保的防火封堵材料，該材料不含鹵素，無腐蝕性且無毒。因此，變電站中應(yīng)優(yōu)先考慮采用這種不含鹵素，無腐蝕性且無毒的環(huán)保封堵材料，對(duì)電纜和金屬管道不會(huì)造成腐蝕性破壞。

3.3 嚴(yán)格遵循變電設(shè)計(jì)原則

變電站在設(shè)計(jì)過程中：①要考慮的是國家既定方針，一定要達(dá)到電力行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，電力系統(tǒng)的運(yùn)行符合國家法律法規(guī)，在保證人生安全、供電可靠，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提下引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)。②應(yīng)當(dāng)積極主動(dòng)的提升變電站的自動(dòng)化水平，并且考慮節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)合理和維護(hù)方便，將可持續(xù)發(fā)展考慮到設(shè)計(jì)要求里，并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行。因?yàn)樽冸娝脑O(shè)計(jì)要占用一定的土地面積，同時(shí)因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的特殊性，所以在設(shè)計(jì)過程中，環(huán)境保護(hù)以及土地流失也是一定要考慮到的關(guān)鍵坐在，一定要在確保各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)都達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上展開工作。

總而言之，近年來我國的科技發(fā)展為電力系統(tǒng)的新技術(shù)的研發(fā)提供了有利的支持，使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，達(dá)到高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)，先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備得以不斷應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)了電力系統(tǒng)的健康發(fā)展，不斷加強(qiáng)二次設(shè)計(jì)工作，提升設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性、科學(xué)性、先進(jìn)性，將在未來的電網(wǎng)設(shè)計(jì)中產(chǎn)生巨大的影響。

[1]吳小云.對(duì)變電二次設(shè)計(jì)過程中的問題探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，08：145-146.

[2]周鐳.變電二次設(shè)計(jì)過程中的問題及解決措施[J].低碳世界，2017，08：77-78.