（中国电建集团海南电力设计研究院有限公司海南海口570203）
摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，电力建设取得了显著成果，变电站是电力系统重要组成，肩负着电能汇集、运输及分配等重要任务，更是连接用户及电厂的纽带，一旦变电站电气设备出现故障，将影响整个电力系统稳定、安全运行，由此，强化变电站电气二次设备自动化设计显得尤为必要。本文将具体探究变电站电气二次设备与变电站自动化的关联，提出变电站电气二次设备自动化设计内容及要点，以为相关部门提供一些借鉴。
关键词：变电站；电气二次设备；自动化设计；要点
1.变电站电气二次设备与变电站自动化的关联
信息数据处理技术、计算机技术及网络技术共同发挥各自技术优势，而实现对变电站运行状况的监控就是指变电站自动化，通过这些技术的相互配合应用，促进信息间的共享，保证变电站得以在智能化环境下高效、稳定运行。同时，自动化的变电站二次设备系统在稳定运行状态下，也为一次设备运行奠定了安全基础。可以将变电站自动化当成是二次设备重要组成，发挥保护一次设备的功能。但是，变电站自动化系统及电气二次设计两者在设计上仍存在一定的差异性，自动化技术日趋成为了变电站的主导技术，发挥的作用也日趋明显。同时也为二次设备配置了多种装置，包括测量装置、监控装置、保护装置等。
2.变电站二次设备自动化设计要点
2.1继电保护自动化设计
变电站的稳定在一定程度上与继电保护系统有关，同时继电保护相关功能也是变电站安全的保证。每一个存在于变电站中的继电保护单元都能保护继电保护系统，保证系统得以安全、稳定运行。而一旦有故障出现在变电站中，无论是设备故障还是系统故障，继电保护单元都能保护自身所处单元的稳定。比如，某110kV变电站中，采用了自动化系统，将监控保护装置增设在系统中，可实时动态监测间隔层电压与电流，并采集相关信息，配合中央处理器，可以对整个间隔层的二次设备实时精准保护。由此，在对变电站二次设备自动化系统设计时，首先要优化设计继电保护单元，完善其功能，为变电站系统安全与稳定运行奠定基础。
2.2跳合闸操作自动化设计
断路器、隔离开关及接地刀闸都是变电站自动化系统发挥的功能，由此可以有效隔离故障电路。但是这些操作均依靠远程控制完成，并且要保证操作规范及标准还要依靠二次回路。为此，在对跳合闸操作的电气二次设备设计时，自动化系统运行之下，如何采用安全方法转换跳合闸线圈中强弱电信号间电平才是关键。使用四通功能，这一功能是变电站系统自有的，需要分析四通量设计要点，比如，跳合闸操作自动化设计中就对接地方式充分考虑了，同时还考虑了选线功能，最终确定了与通信功能独立的选线，监测采用31O接线方式监测接地线。由此，一定要考虑变电站接地方式在电气二次设计中。
2.3备自投自动化设计
母联分段、双进线单项母线供电是当前变电站备自投的两种方式。电气二次设计中，需要对变电站自动化系统基础条件充分考虑，充分结合起来断路器信号、电流及电压等因素，最终应用到最佳备自投装置，这是保证变电站长期稳定运行的关键。
图1微机防误闭锁原理图
2.4防误闭锁自动化设计
变电站二次接线与防误闭锁回路防误功能间存在密切联系。分为微机防误闭锁与电气防误闭锁两种形态，前者变电站进行闭锁是借助电气优势实现的，后者则是通过计算机软件控制断路器、接地刀闸等。运行原理详见图1。二次设计时，如果包含了防误闭锁在自动化系统中，需要修改及优化二次回路中的闭锁装置，并对其与电气设备连接电缆充分考虑。
从硬件上完全分开变电站综合自动化系统与防误闭锁装置，由专门微机作为防误主机使用，并配备键盘、鼠标及显示器等。对监控机不会产生任何影响，在五防机上进行操作票预演、与电脑钥匙通信等操作，运行时间不仅可以对变电站运行情况监测，还能观察防误操作状态。通过串行通信在监控机与五防机之间，以保证信息得以共享，不同监控系统各机柜实时信息均通过监控机传输给五防机，保证实际变电站状态与五防机上的模拟图一致，五防机上的开关分、和等上机操作命名传给监控机，机构输出执行由监控系统执行。
2.5后台监控自动化设计
要想保证后台监控更加稳定，对于自动化变电站来说，需要对变电站中央控制及监控方式充分考虑。计算机是后台监控主要管理工具，通过将相关监控软件安装上，达到集成式管理变电站的目的，这种监控方式优势是可以后台操控，不需要人值班看守，由此，不需要对监控模式另行设计，在二次设计中。但是需要对计算机交流电模式重点考虑，配置一个稳定的交流电给计算机，这是保证供电系统稳定的关键。
2.6通信系统自动化设计
将变电站内的信息传输给外界就是依靠通信系统完成的，在变电站中通信系统也是非常重要组成。远程通信通信系统的一个重要功能，主要任务是将变电站运行时故障信息通过计算机传递给调度中心，也可以传输给其他管理单位，能够帮助这些部门及时掌握变电站的运行状况，对于存在的问题可以第一时间发现并解决。变电站自动化，使得远程传播，主要指远方修改保护值的远程传播得以实现，同时也实现了四通，并应用GPS使调度中心对时功能得以实现。其中，GPS可以将变电站内监控、保护设备及其他相关设备对时要求满足，这是因为了具有GPS时间同步系统，并且该系统是独立的。由此，在进行变电站电气二次设备自动化设计中，电气二次回路中对时方式要首先考虑，优化设计。一般，对时利用监控网络进行，精确度不高，由此，要结合变电站实际情况将最为有效的对时方式确定下来。
2.7四遥系统自动化设计
四遥系统是变电站自动化功能中最为基础的，很多变电站自动化功能都是建立在四遥基础之上。共享是四遥系统的重要特征。变电站综合自动化系统实现了信息采集、分类、传递等在利用四遥系统之后，保证各个单元系统能够第一时间接收到需要的信息，保证变电站运行的稳定。由此，二次设备自动化设计中，对四遥系统各项功能要充分考虑。比如，利用四遥功能收集并分类相关信息，提供可靠的数据帮助为变电站检修，达到有效传递使各设备单元间信息。
3.变电站电气二次设备自动化发展趋势
对变电站电气二次设备实施自动化设计，不仅对于变电站安全运行起到关键作用，更保证了国家电网运营安全。变电站系统化系统难以适应变电站自动化要求，因回路及系统配置存在一些问题，电气二次设计则可以有效弥补这一问题，保证变电站持续、安全运转。随着智能技术飞速发展，融入智能化技术已经成为变电站电气二次设备自动化设计的一大趋势，还有就是变电站设计处于不断变化当中，将从功能设计逐渐转变为面向使用对象的设计。
结束语
本文主要探究了变电站电气二次设计自动化设计要点及未来发展趋势，表现了在自动化技术及信息网络技术发展下，变电站电气二次设备自动化设计已成为必然，通过这一设计可以从多方面对变电站自动化系统完善，提供更多样的功能，为变电站高效运行提供技术保障与支持。
参考文献：
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