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[摘 要]在电气的二次设计工作中存在着各种各样的问题，其中最主要的问题在于安全防误、光纤纵差保护、二次接地与抗干扰、触电保護双重化配置等等。本文从五个方面对电气二次设计的问题进行探讨，并且针对工程中遇到的问题提出相应的建议与措施。
[关键词]电气二次设计；安全；保护；措施
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0131-01
引言
电力技术系统在工业上有三大支柱：第一是发、输、变、配电等设备上经济性、可靠性、可控性的稳步提高；第二是对各种各样继电保护、安全闭锁装置和安全防护装置的动作速度与动作率的提高；第三是包括发电厂自动化、电力系统自动化在内的自动化系统的调节、适应性与控制性能的提高，确保电力系统在一定情况下能够快速做出反应，实现平衡，保持稳定。这三个方面是相辅相成、相互作用的关系。安全防护、继电保护和安全闭锁装置是电力系统最基础的的安全卫士，失去任何一项都无法保证电力系统的安全稳定运行。
1、安全防误
电力行业始终坚持的宗旨就是“以安全生产为基础，经济效益为中心”。国家电网公司的相关条例中明确规定，凡是可能引起事故的一次电气设备都必须安装防误装置。电力系统的设计、施工、运行、检修、管理，无论是从哪一个角度进行考虑，“安全”都必须是第一要务。防误装置的设计必须实现以下五个功能：一是防止误分、误合开关；二是防止带负荷进行拉、合隔离刀闸；三是防止带电进行挂接底线；四是防止带接地线拉合开关；五是防止误入带电间隔。因此，为了更好地落实五防功能的有效运行，就必须在电气设备上装设微机五防系统或闭锁装置。常见的有机械闭锁装置、程序锁、电磁闭锁装置、电气闭锁装置等等系统。同时装设的防误装置应该具备结构简单、操作简便、实用可靠、便于维护等特点，确保尽可能不增加正常操作和事故处理的复杂性。在拥有先进的锁闭设施同时应该配有专用的解锁工具，并且防误装置应该选用符合国家产品标准，经过专业部门进行鉴定的产品，不应该影响开关、隔离刀等设备的主要性能指标。
与此同时，为了保证电力系统的安全运行，杜绝因为电力人员误操作而引发事故，应该加强防误装置的管理。明确防误人员专职专责，建立防误装置操作的具体制度，对各种型号的防误装置进行认真系统的分析，做好基础工作，把防误装置的日常维护与检修工作落实到实处；对相应的开关、刀闸、电动按钮以及继电器设置防误碰装置，专用电源配备独立控制开关，防止工作人员误触误碰，增加不同的附件达到防控形程的目的。
2、继电保护
继电保护是保障电网安全的第一道防线，实行双重化配置是为了防止因装置拒动而导致系统事故的有效措施。如果保护装置在故障发生时准确、快速的动作，将会有效地遏制事故的恶化，起到保护电网系统安全稳定运行的作用。但是在设计时要求注意装置之间应该避开任何电的联系，电压与电流回路、断路器回路与保护配置回路必须独立，做到每一套保护措施都不相互影响。这些原则都是电气二次设计的基本要求。应该特别需要注意的是，双重化配置不应该采取不同厂家不同原理的不同产品，不同的厂家在设计图纸与软件编程规范上不尽相同，这样不能确保电气二次设计的规范化与维护运行。同时要做到人员工作到位、设备维护检修到位，对设备运行的变化情况及时记录与对比分析，有针对性的进行技术处理，尽量降低设备故障与大规模事故。
3、光纤纵差保护
光纤纵差保护在电力系统中得到广泛的应用，因为它具有传输信息量大、中继距离长、防雷电与抗干扰性能好的优点。作为电力系统的主保护，光纤纵差保护系统主要由保护装置、光通信系统与光通信接口设备组成。基尔霍夫电流定律就是纵差保护原理的基本理论依据，它通过比较两侧电流方向与大小来判断是否发生了保护线路上的短路现象，再决定是否做出保护动作。但就当前的应用状况来看，光纤通道大多采用复合光缆OPGW，在发生倒塔等严重线路时就会伴随着光缆断裂故障，对承担着大电网系统快速保护的工作是一个不可忽视的问题。因此，在设计时就必须做到整体考虑，在继电保护室到通信机房之间铺设接地铜线，施工时采取外屏蔽层两端接地，这样可以降低影响内屏蔽层两端接地的高频段共模干扰，同时降低低频段的容性耦合。对提高电力系统的输电供电灵活性与电力系统稳定性的建设具有重要意义。
4、二次接地与抗干扰
电力二次系统工作性能的可靠性与稳定性对于整个电力电网系统具有极其重要的作用，研究分析电力二次系统抗干扰与接地等问题同样具有重大意义。常用的二次系统接地种类有：①工作接地：工作接地常常是为了让系统正常工作而采取的接地方法。例如在需要降低电力设备的绝缘水平时，采用中性点接地的方式运用在110kV的电力系统中，同时中性点接地也可以应用在两线一地的双极高压直流输电中。②防雷接地：避雷针、避雷器等防雷设备都必须配备相应的接地装置来把雷电引入到大地，以防止雷击事件。③安全接地：设计中采取电气设备外壳接地的方法来保证人员的人身安全。
二次系统的常见干扰源有：电磁耦合干扰、射频干扰、内部电子元器件干扰、雷电干扰、操作等产生的干扰。在电力二次系统的设计中，采取硬件上的抗干扰措施，可以有效地抑制干扰信号的侵入，提高抗干扰的能力。主要的措施有①屏蔽：通过具有良好导电性金属制成的全封闭壳体来衰减和隔离电磁干扰。② 滤波、退耦与旁路抑制横模干扰：主要方法是采用滤波和退耦电路的交流信号输入通道的低通滤波器的抗干扰作用。
5、电流电压的选用
电力系统中电流、电压互感器应用的主要用途是为继电保护、仪表、测量提供电力系统的一次电流与电压信息。电压、电流互感器的二次参数直接影响继电保护器的测量与计量精度和稳定可靠性以及电网安全与工程投资。电力系统向大容量的电网发展，光学式光电互感器也正走向实用。光纤通信技术、计算机技术与光电互感器的有机结合，形成强大的光纤局域网，广泛应用于电力系统中，是电力电网系统向自动化方向发展的标志。选用先进的电压电流设备，不仅能简化电气二次保护、测量装置，还能很大程度上提高系统的准确性与稳定可靠性，为整个电力系统带来时代性的变革。
6、结语
信息技术、计算机技术、光电技术的空前发展使得电力系统自动化、继电保护以及自动控制技术产生了新的变革，为新技术的更好进行与推广应用做出贡献。同时，许许多多的新课题、新产品也伴随着新技术而诞生，这就需要科研、设计、制造等相关部门根据时代需要，不断推出经济、可靠的产品，为提高电力系统自动化水平、确保电力电网安全、稳定运行做出更大的贡献。
参考文献
[1] 吴斯雅.变电站电气二次设计的探讨.《民营科技》.2012年6期.
[2] 黄婷君.数字化变电站中电气二次设计.《科学时代 》.2013年12期.
[3] 张钟兰.数字化变电站中电气二次设计的探讨.《北京电力高等专科学校学报：自然科学版》.2012年3期.
[关键词]电气二次设计；安全；保护；措施
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0131-01
引言
电力技术系统在工业上有三大支柱：第一是发、输、变、配电等设备上经济性、可靠性、可控性的稳步提高；第二是对各种各样继电保护、安全闭锁装置和安全防护装置的动作速度与动作率的提高；第三是包括发电厂自动化、电力系统自动化在内的自动化系统的调节、适应性与控制性能的提高，确保电力系统在一定情况下能够快速做出反应，实现平衡，保持稳定。这三个方面是相辅相成、相互作用的关系。安全防护、继电保护和安全闭锁装置是电力系统最基础的的安全卫士，失去任何一项都无法保证电力系统的安全稳定运行。
1、安全防误
电力行业始终坚持的宗旨就是“以安全生产为基础，经济效益为中心”。国家电网公司的相关条例中明确规定，凡是可能引起事故的一次电气设备都必须安装防误装置。电力系统的设计、施工、运行、检修、管理，无论是从哪一个角度进行考虑，“安全”都必须是第一要务。防误装置的设计必须实现以下五个功能：一是防止误分、误合开关；二是防止带负荷进行拉、合隔离刀闸；三是防止带电进行挂接底线；四是防止带接地线拉合开关；五是防止误入带电间隔。因此，为了更好地落实五防功能的有效运行，就必须在电气设备上装设微机五防系统或闭锁装置。常见的有机械闭锁装置、程序锁、电磁闭锁装置、电气闭锁装置等等系统。同时装设的防误装置应该具备结构简单、操作简便、实用可靠、便于维护等特点，确保尽可能不增加正常操作和事故处理的复杂性。在拥有先进的锁闭设施同时应该配有专用的解锁工具，并且防误装置应该选用符合国家产品标准，经过专业部门进行鉴定的产品，不应该影响开关、隔离刀等设备的主要性能指标。
与此同时，为了保证电力系统的安全运行，杜绝因为电力人员误操作而引发事故，应该加强防误装置的管理。明确防误人员专职专责，建立防误装置操作的具体制度，对各种型号的防误装置进行认真系统的分析，做好基础工作，把防误装置的日常维护与检修工作落实到实处；对相应的开关、刀闸、电动按钮以及继电器设置防误碰装置，专用电源配备独立控制开关，防止工作人员误触误碰，增加不同的附件达到防控形程的目的。
2、继电保护
继电保护是保障电网安全的第一道防线，实行双重化配置是为了防止因装置拒动而导致系统事故的有效措施。如果保护装置在故障发生时准确、快速的动作，将会有效地遏制事故的恶化，起到保护电网系统安全稳定运行的作用。但是在设计时要求注意装置之间应该避开任何电的联系，电压与电流回路、断路器回路与保护配置回路必须独立，做到每一套保护措施都不相互影响。这些原则都是电气二次设计的基本要求。应该特别需要注意的是，双重化配置不应该采取不同厂家不同原理的不同产品，不同的厂家在设计图纸与软件编程规范上不尽相同，这样不能确保电气二次设计的规范化与维护运行。同时要做到人员工作到位、设备维护检修到位，对设备运行的变化情况及时记录与对比分析，有针对性的进行技术处理，尽量降低设备故障与大规模事故。
3、光纤纵差保护
光纤纵差保护在电力系统中得到广泛的应用，因为它具有传输信息量大、中继距离长、防雷电与抗干扰性能好的优点。作为电力系统的主保护，光纤纵差保护系统主要由保护装置、光通信系统与光通信接口设备组成。基尔霍夫电流定律就是纵差保护原理的基本理论依据，它通过比较两侧电流方向与大小来判断是否发生了保护线路上的短路现象，再决定是否做出保护动作。但就当前的应用状况来看，光纤通道大多采用复合光缆OPGW，在发生倒塔等严重线路时就会伴随着光缆断裂故障，对承担着大电网系统快速保护的工作是一个不可忽视的问题。因此，在设计时就必须做到整体考虑，在继电保护室到通信机房之间铺设接地铜线，施工时采取外屏蔽层两端接地，这样可以降低影响内屏蔽层两端接地的高频段共模干扰，同时降低低频段的容性耦合。对提高电力系统的输电供电灵活性与电力系统稳定性的建设具有重要意义。
4、二次接地与抗干扰
电力二次系统工作性能的可靠性与稳定性对于整个电力电网系统具有极其重要的作用，研究分析电力二次系统抗干扰与接地等问题同样具有重大意义。常用的二次系统接地种类有：①工作接地：工作接地常常是为了让系统正常工作而采取的接地方法。例如在需要降低电力设备的绝缘水平时，采用中性点接地的方式运用在110kV的电力系统中，同时中性点接地也可以应用在两线一地的双极高压直流输电中。②防雷接地：避雷针、避雷器等防雷设备都必须配备相应的接地装置来把雷电引入到大地，以防止雷击事件。③安全接地：设计中采取电气设备外壳接地的方法来保证人员的人身安全。
二次系统的常见干扰源有：电磁耦合干扰、射频干扰、内部电子元器件干扰、雷电干扰、操作等产生的干扰。在电力二次系统的设计中，采取硬件上的抗干扰措施，可以有效地抑制干扰信号的侵入，提高抗干扰的能力。主要的措施有①屏蔽：通过具有良好导电性金属制成的全封闭壳体来衰减和隔离电磁干扰。② 滤波、退耦与旁路抑制横模干扰：主要方法是采用滤波和退耦电路的交流信号输入通道的低通滤波器的抗干扰作用。
5、电流电压的选用
电力系统中电流、电压互感器应用的主要用途是为继电保护、仪表、测量提供电力系统的一次电流与电压信息。电压、电流互感器的二次参数直接影响继电保护器的测量与计量精度和稳定可靠性以及电网安全与工程投资。电力系统向大容量的电网发展，光学式光电互感器也正走向实用。光纤通信技术、计算机技术与光电互感器的有机结合，形成强大的光纤局域网，广泛应用于电力系统中，是电力电网系统向自动化方向发展的标志。选用先进的电压电流设备，不仅能简化电气二次保护、测量装置，还能很大程度上提高系统的准确性与稳定可靠性，为整个电力系统带来时代性的变革。
6、结语
信息技术、计算机技术、光电技术的空前发展使得电力系统自动化、继电保护以及自动控制技术产生了新的变革，为新技术的更好进行与推广应用做出贡献。同时，许许多多的新课题、新产品也伴随着新技术而诞生，这就需要科研、设计、制造等相关部门根据时代需要，不断推出经济、可靠的产品，为提高电力系统自动化水平、确保电力电网安全、稳定运行做出更大的贡献。
参考文献
[1] 吴斯雅.变电站电气二次设计的探讨.《民营科技》.2012年6期.
[2] 黄婷君.数字化变电站中电气二次设计.《科学时代 》.2013年12期.
[3] 张钟兰.数字化变电站中电气二次设计的探讨.《北京电力高等专科学校学报：自然科学版》.2012年3期.