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[摘 要]文章首先针对变电站二次系统展开简要分析，而后进一步就当前存在的突出问题，从设计的层面给出必要的改善措施建议；而后进一步深入到设计的实践环境中，切实对设计工作的战略展开分析，对于进一步深入认识和提升变电站二次设计工作质量有着一定的积极意义。
[关键词]变电站；二次；设计
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）48-0121-01
对于我国目前的电力系统而言，自动化和信息化已经成为了主要的发展特征，并且在未来一段时间内必然占据重要的方向性地位。然而对于我国广阔的供电服务范围而言，如何彻底有效地实现无人值守变电站的工作，是当前电力系统面对的主要问题之一。而在这其中，变电站二次系统的有效运行，是切实实现电力体系自动化的基本支撑，因此二次系统的设计工作，其意义之重大不言而喻。
一、变电站二次系统设计工作综述
在变电站体系中，二次系统与一次系统相对，即除一次系统中相关直接参与变电和电力传输的诸多设备以外，其作用主要在对一次系统展开监管和控制的系统体系，通常包括继电保护、安全自动控制、系统通讯、调度自动化、DCS自动控制系统等构件共同组成。
从逻辑结构上看，二次系统自上而下分为三层，即站控层、间隔层和设备层，三层从功能上相对独立，但是在实际工作中，不同层面的具体职责仍然必须服从于整个变电系统的工作需要。但是从原则上看，站控层主要聚焦于数据的深入分析和挖掘工作，因此通常由数据中心的数据库以及人工智能节点和相关的必要工作站组成。而间隔层则通常关注二次系统中通信体系的建立，因此通信管理设备以及体系都在这个层面中，但是也有可能会依据实际的需要将必要的分布数据处理机制纳入其中，尤其是继电保护等功能，因此保护装置和测控装置也是这个层面的主要内容之一。而设备层则面向一次系统实现对接，相应的互感器以及分布式智能设备都会包括在这个层面中。
依据二次系统的工作特征、逻辑结构以及工作职责，可以对其设计过程中的相关工作重点作出必要的推断和总结。首先对于二次系统的设计而言，电气安全是必须要予以保证的重要方面。应当注意将安全保护装置设置于电气系统中，使其融合进整个电气系统之中。其次，对于继电保护则应当特别给予注意。主要的设计工作包括几个层面，例如在停电状态下，工作人员能够，为继电保护装置增加双重的保护配置，同时，保证各套保护装置与保护回路的启停运行的独立性，严格避免装置与回路之间的相互干扰。再次，在纵差保护方面，目前变电体系中光纤通信系统与保护系统之间的设计存在一定的不适应，导致难以组合成为完成的二次系统低阻抗平面，进一步影响到光纤纵差保护装置进行自愈切换的动作灵敏。因此在展开设计的过程中，应当考虑采用接地铜排将继电保护室与通信机房连通，同时注意做好通信机房中所有的屏蔽双绞线与光电转换部件二者之间的保护接地设计，实现整个二次系统的完善。最后对于流压变动方面，主要是考虑到变电站的智能设计导致对其中的继电保护装置电流以及电压互感器测量仪表有所影响，并且进一步对工作精度有所降低作用。对于此种问题，在展开设计的适合可以考虑采用光电互感器对原有的互感器加以替换。
二、变电体系中二次设计工作的战略分析
对于变电站的二次系统设计而言，在实际工作过程中存在多个方面需要注意的细节。限于篇幅难以一一详述，但是仍然有如下几个方面的主要战略应当加强关注：
1.明确通信标准
考虑到通信标准直接影响到整个二次系统中相关数据的传输，不仅仅对数据的传输速度，对于其传输质量也有一定程度的影响，因此必须给予充分重视。电力环境中通信标准的选择，即设计人员要为智能变电站中的设备层以及站控层的网络选择相应的标准，并且在间隔层中予以实现。目前存在于电力环境中设备层的标准主要为IEC61850以及IEC600448两类，而站控层则多见103以及IEC61850两类，因此IEC61850的8-1组合方式，成为了实现整个二次系统中的重要选择。
2.网络结构设计
对于网络结构的设计，主要是设计人员在确定了相应的通信标准的基础上，对网络结构展开进一步的深入分析和确定。在IEC61850标准的环境之下，电力通信网络通常都会采用以太网的形式实现通信网络的搭建。通常在站控层设置星型的以太网结构，而间隔层的设备则单独以GOOSE 为信息的交换协议，对于设备层而言，则可以设置光纤线路，并且IEC61850的9-2模式也对设备层和间隔层之间的连接做出了必要规定。系统中的智能操作箱可以利用间隔层设备以及GOOSE对信息进行接收与传递，实现对于相关设备的控制。
3.端子排图优化
端子排图优化工作是变电站二次设计工作中的一个不容忽视的方面。通常而言，设计工作相关负责人员需要对整个变电站体系中的端子排图展开设计，其目标在于取消一次设备与二次设备二者的端子，对于多余的控制回路展开进一步的优化工作，从而确保能够进一步推动二次设计和设备的简化，提升变电站系统运行的可靠性能。这对于整个二次系统的可靠性提升有着积极意义，并且能够进一步影响到变电体系的稳定和健康水平。
4.细节设计
除了上述几个方面以外，在针对变电站二次系统展开设计的过程中，细节同样是不容忽视的重要因素。首先是断路器控制回路的设计，通常选择SF6断路器，主要的选择目标在于应当确保本体防跳回路在投入使用之前得到解除。其次对于无功补偿装置的选择也是一个重点，通常会选用有载调压变压器，确保其能够在无人值守的环境下具备电容器的自动投切功能。最后对于互感器方面也应作出考虑，对于电流互感器來说，应当在其精度满足要求的基础之上对二次绕组的配置深入分析和选择；而对于电压互感器而言，则必须确保能够满足继电保护以及安全自动装置的要求。
三、结论
对于电力体系而言，变电站是整个电力体系工作状态监管和控制的窗口。随着当前信息技术以及自动化技术的不断进步，众多现代化的先进管控手段融入到了变电体系中，而只有对相关技术有所深入的了解，并且综合变电站环境的切实需求，有的放矢的展开设计，才能切实发挥二次系统的作用，推动我国电力体系的成熟与发展。
参考文献
[1] 吴尚恒，菅晓清.变电站电气二次设计优化方案及其注意事项[J].城市建设理论研究，2012（24）.
[2] 陈绍永.关于数字化变电站中电气二次设计的分析[J].科技与企业，2012（13）.
[3] 符仕毛.110kV 综合自动化变电站的电气二次设计分析[J].硅谷，2008（16）.
[关键词]变电站；二次；设计
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）48-0121-01
对于我国目前的电力系统而言，自动化和信息化已经成为了主要的发展特征，并且在未来一段时间内必然占据重要的方向性地位。然而对于我国广阔的供电服务范围而言，如何彻底有效地实现无人值守变电站的工作，是当前电力系统面对的主要问题之一。而在这其中，变电站二次系统的有效运行，是切实实现电力体系自动化的基本支撑，因此二次系统的设计工作，其意义之重大不言而喻。
一、变电站二次系统设计工作综述
在变电站体系中，二次系统与一次系统相对，即除一次系统中相关直接参与变电和电力传输的诸多设备以外，其作用主要在对一次系统展开监管和控制的系统体系，通常包括继电保护、安全自动控制、系统通讯、调度自动化、DCS自动控制系统等构件共同组成。
从逻辑结构上看，二次系统自上而下分为三层，即站控层、间隔层和设备层，三层从功能上相对独立，但是在实际工作中，不同层面的具体职责仍然必须服从于整个变电系统的工作需要。但是从原则上看，站控层主要聚焦于数据的深入分析和挖掘工作，因此通常由数据中心的数据库以及人工智能节点和相关的必要工作站组成。而间隔层则通常关注二次系统中通信体系的建立，因此通信管理设备以及体系都在这个层面中，但是也有可能会依据实际的需要将必要的分布数据处理机制纳入其中，尤其是继电保护等功能，因此保护装置和测控装置也是这个层面的主要内容之一。而设备层则面向一次系统实现对接，相应的互感器以及分布式智能设备都会包括在这个层面中。
依据二次系统的工作特征、逻辑结构以及工作职责，可以对其设计过程中的相关工作重点作出必要的推断和总结。首先对于二次系统的设计而言，电气安全是必须要予以保证的重要方面。应当注意将安全保护装置设置于电气系统中，使其融合进整个电气系统之中。其次，对于继电保护则应当特别给予注意。主要的设计工作包括几个层面，例如在停电状态下，工作人员能够，为继电保护装置增加双重的保护配置，同时，保证各套保护装置与保护回路的启停运行的独立性，严格避免装置与回路之间的相互干扰。再次，在纵差保护方面，目前变电体系中光纤通信系统与保护系统之间的设计存在一定的不适应，导致难以组合成为完成的二次系统低阻抗平面，进一步影响到光纤纵差保护装置进行自愈切换的动作灵敏。因此在展开设计的过程中，应当考虑采用接地铜排将继电保护室与通信机房连通，同时注意做好通信机房中所有的屏蔽双绞线与光电转换部件二者之间的保护接地设计，实现整个二次系统的完善。最后对于流压变动方面，主要是考虑到变电站的智能设计导致对其中的继电保护装置电流以及电压互感器测量仪表有所影响，并且进一步对工作精度有所降低作用。对于此种问题，在展开设计的适合可以考虑采用光电互感器对原有的互感器加以替换。
二、变电体系中二次设计工作的战略分析
对于变电站的二次系统设计而言，在实际工作过程中存在多个方面需要注意的细节。限于篇幅难以一一详述，但是仍然有如下几个方面的主要战略应当加强关注：
1.明确通信标准
考虑到通信标准直接影响到整个二次系统中相关数据的传输，不仅仅对数据的传输速度，对于其传输质量也有一定程度的影响，因此必须给予充分重视。电力环境中通信标准的选择，即设计人员要为智能变电站中的设备层以及站控层的网络选择相应的标准，并且在间隔层中予以实现。目前存在于电力环境中设备层的标准主要为IEC61850以及IEC600448两类，而站控层则多见103以及IEC61850两类，因此IEC61850的8-1组合方式，成为了实现整个二次系统中的重要选择。
2.网络结构设计
对于网络结构的设计，主要是设计人员在确定了相应的通信标准的基础上，对网络结构展开进一步的深入分析和确定。在IEC61850标准的环境之下，电力通信网络通常都会采用以太网的形式实现通信网络的搭建。通常在站控层设置星型的以太网结构，而间隔层的设备则单独以GOOSE 为信息的交换协议，对于设备层而言，则可以设置光纤线路，并且IEC61850的9-2模式也对设备层和间隔层之间的连接做出了必要规定。系统中的智能操作箱可以利用间隔层设备以及GOOSE对信息进行接收与传递，实现对于相关设备的控制。
3.端子排图优化
端子排图优化工作是变电站二次设计工作中的一个不容忽视的方面。通常而言，设计工作相关负责人员需要对整个变电站体系中的端子排图展开设计，其目标在于取消一次设备与二次设备二者的端子，对于多余的控制回路展开进一步的优化工作，从而确保能够进一步推动二次设计和设备的简化，提升变电站系统运行的可靠性能。这对于整个二次系统的可靠性提升有着积极意义，并且能够进一步影响到变电体系的稳定和健康水平。
4.细节设计
除了上述几个方面以外，在针对变电站二次系统展开设计的过程中，细节同样是不容忽视的重要因素。首先是断路器控制回路的设计，通常选择SF6断路器，主要的选择目标在于应当确保本体防跳回路在投入使用之前得到解除。其次对于无功补偿装置的选择也是一个重点，通常会选用有载调压变压器，确保其能够在无人值守的环境下具备电容器的自动投切功能。最后对于互感器方面也应作出考虑，对于电流互感器來说，应当在其精度满足要求的基础之上对二次绕组的配置深入分析和选择；而对于电压互感器而言，则必须确保能够满足继电保护以及安全自动装置的要求。
三、结论
对于电力体系而言，变电站是整个电力体系工作状态监管和控制的窗口。随着当前信息技术以及自动化技术的不断进步，众多现代化的先进管控手段融入到了变电体系中，而只有对相关技术有所深入的了解，并且综合变电站环境的切实需求，有的放矢的展开设计，才能切实发挥二次系统的作用，推动我国电力体系的成熟与发展。
参考文献
[1] 吴尚恒，菅晓清.变电站电气二次设计优化方案及其注意事项[J].城市建设理论研究，2012（24）.
[2] 陈绍永.关于数字化变电站中电气二次设计的分析[J].科技与企业，2012（13）.
[3] 符仕毛.110kV 综合自动化变电站的电气二次设计分析[J].硅谷，2008（16）.