文档介绍：关于数字化变电站中电气二次设计的分析
陈绍永 【摘 要】数字化变电站,是指在变电站的信息收集、信息传输、信息处理、信息输出过程中,使用数字化技术和设备,使这些过程全部实现数字化运行的变电站。电气二次设计主要是指针对主线路的一次设备系统、自动化工程安全监测系统等。
在电气二次设计过程中,经常会遇见的问题主要包括:继电保护问题、电气安全问题、光纤总纵保护问题、流变和压变的级次选择配置问题等。
继电保护问题。继电保护主要包括元件继电保护以及系统继电保护。元件继电保护主要是指对变压器的继电保护,主要包括厂用变压器保护、发电机保护以及变压器组保护等。系统继电保护主要是反应系统中无法正常运行的元件,并把这些出现故障的元件从系统中切除。在继电保护运作过程中常出现的问题是保护装置拒动。而继电保护双重化配置可以避免这一问题。继电保护双重化配置要求安装保护装置时,应切断所有相关电源;每一套保护装置运行时,都应有自己独立的电流回路和交流电压;任何一套保护装置停止运行时,都不应影响另一座保护装置的运行;保护配合装置与断路器的相关回路也要独立运行。
电气安全问题。在电气二次设计中,除了要保证设计的专业化,还要防止重大生产事故的发生,保证电力的安全生产。这需要在电气二次设计时,加入安全防误装置。安全防误装置需要同电力系统同步设计、同步施工、同步投入运行。
光纤纵差保护问题。光纤纵差保护是指在两侧电气量转换为数字信号后通过光纤进行双侧通讯,从而比较两侧电气量的一种差动保护。与一般的差动保护相比,光纤纵差保护的差流回路线缆可以很长,也不会对二次回路的负载造成太大影响。此外,光纤差动保护防雷防电的能力较强,可以传输的信息量较大、中继距离长。但是,由于继电保护系统与通信系统的连接在设计之初就存在盲区,继电保护和通信没有形成一个整体的低阻抗二次系统平面,这使得光纤纵差保护通道在告警时自愈环切换需要很长时间。解决这一问题的方法就是,设计时,在通信机房与继电保护室之间铺设接地铜排,同时通信机房的光电转换部件与屏蔽双绞线之间,应采用外屏蔽层两端接地,内屏蔽层一端接地。
流变和压变的级次选择配置问题。电流互感器和电压互感器主要是为继电仪表、继电测量、继电保护提供一次电流电压的信息。电流互感器和电压互感器的二次参数与继电仪表、继电测量、继电保护相关联。由于数字化综合技术的发展,使得测量仪表发生了变化,这就导致互感器的二次参数不精确。解决这一问题的方法,是尽快推行光电互感器。光电互感器与计算机系统、光纤通信技术相结合,可以组成光纤局域网,在光纤局域网中,光电互感器与电子式仪器仪表、计算机测量、保护装置的接口标准化、合理化,就能够简化二次保护装置、简化二次测量装置,并提高参数的准确性。
3、数字化变电站中的电气二次设计
电气二次设计在数字化变电站监控系统中起到了重要作用。数字化变电站中电气二次设计主要的步骤包括:选择智能设备、选择通信规约、设计网络结构、装置的电气二次设计、设计组屏方案、设计端子排图等。
选择智能设备。数字化变电站中的智能设备主要有二次设备、电子式互感器以及智能开关等。二次设备的选择只有一种方案,即选择网络化的二次设备。电子式互感器的选择方案主要有无源电子式传感器和有源电子式互感器两种。无源电子式传感器主要依赖于光学传感技术。目