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[摘 要]变电站是整个输配电系统中最为重要的一个环节，是电网的主要监控点。变电站的二次系统则是整个变电站监视和控制的神经系统，本文主要从继电保护、综合监控和直流输电等方面来研究变电站的电气二次设计，对于提高变电站电气系统的设计具有一定的借鉴意义。
[关键词]变电站 二次设计 电气系统
中图分类号：TM645 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0122-01
前言
变电站是电力系统的一部分，其主要功能是变换电压等级和汇集配送电能。它主要包括变压器、线路开关设备、母线、建筑物及进行电力系统安全和控制时所需的全部设施。变电站的二次系统是变电站实现其功能的神经系统，是否具有合理可靠的二次回路将直接影响整个变电站乃至系统能否安全可靠的运行。从目前国内外发生事故的经验分析来看，造成事故的根本原因通常是在回路上，有的可能是因为回路本身的缺陷造成，有的可能是因为系统出现故障时，由于回路的原因而未能及时将故障排除所造成。因此，必须保证变电站二次保护回路的正确性和合理性，这具有非常重要的作用。我们应切实加强对变电站二次回路的研究力度，进一步提高变电站的电气二次设计水平。
一、变电站的电气二次设计
进行变电站的电气二次设计时，相关设计人员需要有较强的逻辑性和丰富的专业知识。该过程是一个较为复杂的过程，本文对变电站的电气二次设计的研究注重于继电保护、综合监控和直流输电等主要方面。
1、继电保护
现阶段电力系统的发展十分迅速，因此电力系统的继电保护技术也越来越引起人们的关注。继电保护的任务就是识别电力系统中被保护的相关设备是否有故障发生或者是否需要发出跳闸命令。当设备发生故障时，继电保护就是要在最短的时间内将其与电力系统隔离开，避免事故发生造成太大的影响。由此可见，继电保护对于整个电力系统的作用不容忽视，我们在研究变电站的电气二次设计时，必须重视对继电保护技术的研究。
随着电子技术、通信技术和计算机技术的不断发展，继电保护装置中的元件、材料和制造工艺等硬件结构也有了更大的发展空间。在这个过程中，继电保护技术的发展也将越来
越多地引入了电子技术、通信技术和计算机技术。
第一、电力工业的发展所取得的成就越来越大，因此在继电保护装置中继电功能发挥的作用也越来越重要。这就导致了存储的故障信息数量很大，并且存放这些信息的时间也要求很长，而对这些信息进行处理时，又要求时间要尽可能的短、通信功能要很强大等等。所以，在未来的继电保护技术的发展中，计算机作为其最有力的使用工具，将会起着至关重要的作用。
第二、在继电保护领域中，通信技术的不断发展就使得继电保护的作用已经不只是找出故障和缩小故障发生的范围了，还要更多的考虑安全层面上的因素，继电保护技术人员对于保护系统的观念也越来越强烈。
第三、在电力系统的继电保护中，会存在一些专家系统、人工神经网络等智能化系统，引入这种智能化系统对于继电保护的发展具有很重要的意义。
第四、在实现了继电保护的计算机化和网络化的前提下，网络将成为继电保护装置获取信息的主要渠道，而且它还能够将获取到的信息传达到网络控制中心或者任何一个终端。在每一个微机保护中都可以完成继电保护的功能，并且在正常运行的情况下，可以顺利实现保护、控制、测量、数据通信的一体化。
2、综合监控
科技的日新月异使得计算机已经广泛应用在各个领域，目前的电力系统也进入了微机控制时代。变电站综合自动化系统就是利用先进的计算机技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合和优化。计算机及网络技术的迅速发展有力推动了视频监控系统的发展，因而通过构建智能综合监控系统，可以有效的将变电站各个分散的视频系统、环境监控系统等整合成统一的变电站智能综合监控系统，促进变电站自动化再上一个新台阶，从而更有利于进行设备的维护和故障的排除，便于提高工作效率和经济效益。因此，进行变电站的电气二次设计时，综合监控是其中非常重要的一个设计部分，设计人员应在全面考虑的情况下设计出更为有效的综合监控系统。
目前，变电站已经基本完成了数字视频化监控系统的建设和改造工作。这种监控方式是以本地监控为主，远程管理为辅，并以各个站点为单位建成一个配有数字监控主机和监视器等设备的完整的监控体系。一般情况下，是通过分步、分批的方式来实施环境监测、消防系统和防盗报警，如果它们要成为各自独立的系统变电站，则需要配备有专门的人员来负责图像监控和设备维护保养等日常工作。同时可能会因为没有统一的管理而导致各站点的监控数据因意外原因而被销毁或破坏。另外，监控图像信息不是由变电站和集控中心共享，如果变电站有事故发生，上级单位将无法全面而及时的掌握相关情况。所以，将这些不同功能系统整合成一个完整的系统是非常有必要的，这样既能做到远程监控，又具备了联网报警和环境监测的功能，同时还可以起到预防事故的作用，有效打击外力破坏，保证电网的安全稳定。
3 直流输电
一般情况下，变电站的直流系统采用的是双组充电机配置双蓄电池组（双电双充模式）。即两段母线各自携带一部分负荷，在两段直流母线之间设置联络电器，同时每组蓄电池组和充电装置分别接入不同的母线，可采用双组双充运行也可以单组并列运行。
我们主要从直流电源系统的构成、功能等方面来对变电站直流电源监控系统进行分析。通过进行这样的研究可以使变电站中的直流电源监控系统实现真正意义上的综合自动化，对变电站的电气二次设计具有重要意义，同时还可为国家创造大量的直接和间接经济效益以及社会效益。
直流电源的构成以及各部分的主要作用如下所述：（1）电源监控装置，这是直流系统可靠运行的管理者和控制者，是直流电源监控系统的管理和控制核心。（2）高频电源，这是直流系统必须具备的关键组成部分，是直流系统实现交流输入变换到直流输出的部分。（3）绝缘接地检测，主要完成直流系统以及直流应用部分绝缘接地情况的检测。（4）蓄电池，这是直流系统的储能部分。
由于直流系统在整个电力系统中具有举足轻重的作用，所以其功能较为全面而且复杂。在变电站中，直流系统为继电保护、控制信号、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。同时它还为各种操作提供可靠的操作电源。直流系统是变电站安全运行的保证，它的可靠与否，对变电站的安全运行起着重要的作用。
二、结语
对于变电站的电气二次系统的优化改造设计，绝不仅仅限于以上所分析的三个方面， 还存在着很多其他需要考虑的细节，例如继电器的布置、测量仪表的安装、电缆的走线等。变电站的电气二次系统的设计和布置方案直接关系到整个变电站运行的可靠性和稳定性，本文通过对继电保护、综合监控和直流输电三个方面的分析，对于以后研究变电站的电气二次系统的设计具有非常重要的意义。
参考文献
[1] 白宗敏，刘百震，於崇干.电力工程直流系统设计手册[M].北京：中国电力出版社1999（1）
[2]南方电网.南方电网直流电源系统运行维护管理办法[Z].2009
[3]马顺绪.浅谈电力系统继电保护技术的发展趋势[J].科技经济市场，2010（4）
[关键词]变电站 二次设计 电气系统
中图分类号：TM645 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0122-01
前言
变电站是电力系统的一部分，其主要功能是变换电压等级和汇集配送电能。它主要包括变压器、线路开关设备、母线、建筑物及进行电力系统安全和控制时所需的全部设施。变电站的二次系统是变电站实现其功能的神经系统，是否具有合理可靠的二次回路将直接影响整个变电站乃至系统能否安全可靠的运行。从目前国内外发生事故的经验分析来看，造成事故的根本原因通常是在回路上，有的可能是因为回路本身的缺陷造成，有的可能是因为系统出现故障时，由于回路的原因而未能及时将故障排除所造成。因此，必须保证变电站二次保护回路的正确性和合理性，这具有非常重要的作用。我们应切实加强对变电站二次回路的研究力度，进一步提高变电站的电气二次设计水平。
一、变电站的电气二次设计
进行变电站的电气二次设计时，相关设计人员需要有较强的逻辑性和丰富的专业知识。该过程是一个较为复杂的过程，本文对变电站的电气二次设计的研究注重于继电保护、综合监控和直流输电等主要方面。
1、继电保护
现阶段电力系统的发展十分迅速，因此电力系统的继电保护技术也越来越引起人们的关注。继电保护的任务就是识别电力系统中被保护的相关设备是否有故障发生或者是否需要发出跳闸命令。当设备发生故障时，继电保护就是要在最短的时间内将其与电力系统隔离开，避免事故发生造成太大的影响。由此可见，继电保护对于整个电力系统的作用不容忽视，我们在研究变电站的电气二次设计时，必须重视对继电保护技术的研究。
随着电子技术、通信技术和计算机技术的不断发展，继电保护装置中的元件、材料和制造工艺等硬件结构也有了更大的发展空间。在这个过程中，继电保护技术的发展也将越来
越多地引入了电子技术、通信技术和计算机技术。
第一、电力工业的发展所取得的成就越来越大，因此在继电保护装置中继电功能发挥的作用也越来越重要。这就导致了存储的故障信息数量很大，并且存放这些信息的时间也要求很长，而对这些信息进行处理时，又要求时间要尽可能的短、通信功能要很强大等等。所以，在未来的继电保护技术的发展中，计算机作为其最有力的使用工具，将会起着至关重要的作用。
第二、在继电保护领域中，通信技术的不断发展就使得继电保护的作用已经不只是找出故障和缩小故障发生的范围了，还要更多的考虑安全层面上的因素，继电保护技术人员对于保护系统的观念也越来越强烈。
第三、在电力系统的继电保护中，会存在一些专家系统、人工神经网络等智能化系统，引入这种智能化系统对于继电保护的发展具有很重要的意义。
第四、在实现了继电保护的计算机化和网络化的前提下，网络将成为继电保护装置获取信息的主要渠道，而且它还能够将获取到的信息传达到网络控制中心或者任何一个终端。在每一个微机保护中都可以完成继电保护的功能，并且在正常运行的情况下，可以顺利实现保护、控制、测量、数据通信的一体化。
2、综合监控
科技的日新月异使得计算机已经广泛应用在各个领域，目前的电力系统也进入了微机控制时代。变电站综合自动化系统就是利用先进的计算机技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合和优化。计算机及网络技术的迅速发展有力推动了视频监控系统的发展，因而通过构建智能综合监控系统，可以有效的将变电站各个分散的视频系统、环境监控系统等整合成统一的变电站智能综合监控系统，促进变电站自动化再上一个新台阶，从而更有利于进行设备的维护和故障的排除，便于提高工作效率和经济效益。因此，进行变电站的电气二次设计时，综合监控是其中非常重要的一个设计部分，设计人员应在全面考虑的情况下设计出更为有效的综合监控系统。
目前，变电站已经基本完成了数字视频化监控系统的建设和改造工作。这种监控方式是以本地监控为主，远程管理为辅，并以各个站点为单位建成一个配有数字监控主机和监视器等设备的完整的监控体系。一般情况下，是通过分步、分批的方式来实施环境监测、消防系统和防盗报警，如果它们要成为各自独立的系统变电站，则需要配备有专门的人员来负责图像监控和设备维护保养等日常工作。同时可能会因为没有统一的管理而导致各站点的监控数据因意外原因而被销毁或破坏。另外，监控图像信息不是由变电站和集控中心共享，如果变电站有事故发生，上级单位将无法全面而及时的掌握相关情况。所以，将这些不同功能系统整合成一个完整的系统是非常有必要的，这样既能做到远程监控，又具备了联网报警和环境监测的功能，同时还可以起到预防事故的作用，有效打击外力破坏，保证电网的安全稳定。
3 直流输电
一般情况下，变电站的直流系统采用的是双组充电机配置双蓄电池组（双电双充模式）。即两段母线各自携带一部分负荷，在两段直流母线之间设置联络电器，同时每组蓄电池组和充电装置分别接入不同的母线，可采用双组双充运行也可以单组并列运行。
我们主要从直流电源系统的构成、功能等方面来对变电站直流电源监控系统进行分析。通过进行这样的研究可以使变电站中的直流电源监控系统实现真正意义上的综合自动化，对变电站的电气二次设计具有重要意义，同时还可为国家创造大量的直接和间接经济效益以及社会效益。
直流电源的构成以及各部分的主要作用如下所述：（1）电源监控装置，这是直流系统可靠运行的管理者和控制者，是直流电源监控系统的管理和控制核心。（2）高频电源，这是直流系统必须具备的关键组成部分，是直流系统实现交流输入变换到直流输出的部分。（3）绝缘接地检测，主要完成直流系统以及直流应用部分绝缘接地情况的检测。（4）蓄电池，这是直流系统的储能部分。
由于直流系统在整个电力系统中具有举足轻重的作用，所以其功能较为全面而且复杂。在变电站中，直流系统为继电保护、控制信号、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。同时它还为各种操作提供可靠的操作电源。直流系统是变电站安全运行的保证，它的可靠与否，对变电站的安全运行起着重要的作用。
二、结语
对于变电站的电气二次系统的优化改造设计，绝不仅仅限于以上所分析的三个方面， 还存在着很多其他需要考虑的细节，例如继电器的布置、测量仪表的安装、电缆的走线等。变电站的电气二次系统的设计和布置方案直接关系到整个变电站运行的可靠性和稳定性，本文通过对继电保护、综合监控和直流输电三个方面的分析，对于以后研究变电站的电气二次系统的设计具有非常重要的意义。
参考文献
[1] 白宗敏，刘百震，於崇干.电力工程直流系统设计手册[M].北京：中国电力出版社1999（1）
[2]南方电网.南方电网直流电源系统运行维护管理办法[Z].2009
[3]马顺绪.浅谈电力系统继电保护技术的发展趋势[J].科技经济市场，2010（4）