(国家电投贵州金元茶园发电有限公司贵州毕节551802)
摘要：随着人们生活水平的提高，日常生活中应用的电器种类在不断增多，用电量也在直线上涨，促使我国的电网结构也变得越来越复杂。其中，变电站电气二次系统主要是对整个变电站运行安全和可靠性提供保障。而随着科技的不断发展，在未来，普遍应用无人值守变电站也是非常有可能的。鉴于此，本文是对变电站电气二次系统设计进行研究和分析，仅供参考。
关键词：变电站；电气二次系统；作用；设计
引言：近年来我国加大了电力系统的建设工作，这也使变电站的数量不断增加，变电站作为发电厂与用户之间连接的桥梁和纽带，主要是电流汇集和分配及电压分配的场所，因此变电站安全、稳定的运行是电网正常运行的关键所在。为了保证变电站运行稳定性，则需要合理设计变电站电气二次系统，确保变电站供电安全的重要系统。
一、变电站电气二次系统概述
在变电站的设计中，电气二次系统的设计是其中一项非常重要的环节，而且对变电站的电气二次系统设计非常复杂，包含的内容也非常多，比如说电气控制、电气调节、继电保护、安全保护等等。变电站的电气二次系统设计涵盖了变电站的各个方面，对电气二次系统设计的科学、合理、安全和可靠是保证变电站正常运行的基本条件，所以说，对变电站电气二次系统的设计一定要加强重视，争取创造更加安全和稳定的电力系统。
1、继电保护和安全自动装置
继电保护和安全自动装置是变电站电气二次系统设计中的关键部分，而继电保护和安全自动装置可以在变电站运行出现故障时发出警报，或者是跳闸来对变电站的运行进行保护。
2、控制回路
变电站电气二次系统设计中的控制回路主要是对变电站的设备进行控制，在变电站的运行过程中，控制回路就是说在继电保护发出指令之后，控制回路对此指令进行执行，从而实现对变电站设备的控制。
3、信号回路
信号回路的主要功能是在变电站进行维护时为运维人员提供依据，有效实现对变电站运行和维护的状态信息的采集，信号控制在变电站电气二次系统的设计中意义重大，也起着非常关键的作用。
4、其他回路
在变电站的电气二次系统设计中除了控制回路、信号回路和调节回路之外还有其他回路，比如说：绝缘检测回路、系统同期回路、操作电源回路等，这些都是电气二次系统设计中的辅助回路，在变电站运行的过程中也起着非常重要的作用，对变电站运行意义重大。
二、变电站电气二次系统重要作用
在我国市场经济的不断发展下，我国的各项设施都在加速建设，而电力系统也在不断的向超高压、远距离和智能化方向发展，同时也增大了对电网运行的经济性、安全性和可靠性要求。在变电站的建设中，电气二次系统发挥着至关重要的作用，加强对电气二次系统的设计可以有效的提高变电站的运行效率和安全稳定。变电站的电气二次系统是电气二次设备运行的前提，电气二次系统的良好运行也可以适当增加电气二次设备的使用寿命，减少维修。随着近些年我国科技的发展，很多的变电站都实现了无人值守，设备和操作更加的现代化和便捷，同时还能够有效控制电气设备的运行安全。由于当前人们的用电量越来越多，发生安全事故的概率也在相应上涨，为了确保变电站设备的良好运行，对电气二次系统加强设计也是有效控制设备安全的方式之一，所以说，提高变电站电气二次系统的设计对提高变电站的运行和维护都有良好的作用，也在一定程度上保障了电力系统的运行。
三、变电站电气二次系统设计分析
1、变电站主接线的相关设计
变电站电气设备数量较大，变电站主接线不仅是电气设备的重要组成部分，同时也是电气二次系统设计的基础环节。变电站主接线主要是将一次设备和二次设备有效的连接起来，具有电流汇集、传输和分配的重要功能。在变电站电气二次系统中，电气主接线也可称为主电路，对其选择的形式会对选择电气设备带来直接的影响，同时还对制定继电保护方案、选择控制模式和布置配电设备息息相关。因此要正确选择电气主接线，从而保证电气二次系统的经济性、安全性和可靠性。在具体设计过程中，要对电气设备主接线的设计进行优化，根据电气主接线稳定性指标来选择主接线的型号，并要对其进行准确的计算，确保选择的主接线的准确性。在具体设计时，要对供电系统使用的方便性、维护性和经济性、后续升级等因素进行综合考虑，在满足用户回路负载量的基础上，尽可能的确保设计成本的最低。
2、监控系统、应急系统、智能控制系统的设计
监控系统作为电气二次系统的重要组成部分，主要是对一次设备和二次设备进行控制，在具体设计时，通常会采用分布式结构的监控系统，同时还会选择双击配置，可以对电动隔离开关进行远程控制，同时还能够采用三级模式来对短路器进行远程控制。变电站电气二次系统中的应急系统主要指消除和火灾应急系统，通过对消防报警系统的设置，能够有效的对各种突发状况进行防范。特别是变电站运行过程中容易受到恶劣天气的影响，一旦发生雷击或是超负荷运行时引发火灾，则应急系统的设计能够有效的保护变电站运行的安全性和可靠性。
变电站电气二次系统高效运行，及其自动化和智能决策作用的发挥都离不开智能控制系统，通过智能控制系统的设计，一旦变电站运行过程中出现危险情况，则该系统能够根据所收集到的情况来做出智能化判断和决策，并在短时间内做出反应，不仅能够减少损失，而且能够提高变电站整体运行效率。当前神经智能系统和专家系统在不断研究过程中，未来必然会在变电站电气二次系统中进行应用。
3、直流系统的设计
在变电站电气二次系统中，直流系统作为自动化控制系统的主要能源支持，是电气系统采集和控制数据信号的重要基础，使电路器和照明通讯设备能够接收到自动化系统传输的控制信息，为其稳定运行提供重要保障。为了保证变电站内即使出现运行中断还能保证两个小时的安全用电，需要进行余量的储存。在直流系统的设计中，还可以通过智能微机的控制形式来操控开关的断开、闭合状态，其直流电源采用双足蓄电池的供电形式。通过设置单线单独接线，在每条母线上配置蓄电池和充电设备，在每条母线之间设置开关，并且使用联锁的方式控制母线与进线间的开关，方便蓄电池和充电设备的并列运行。
4、继电保护的设计
在变电站继电保护设计过程中，主要是对线路保护和变压器保护的设计，具体设计时，需要针对不同线路选择适宜的保护。如对于220kv的线路，可以选择全线速动保护，而且每套保护均具有完整的后备保护。对于110kV线路则配置单套光纤差动保护。在35kV和10kV线路设置过流保护、失压保护以及分散式过压保护。在具体设计过程中，对于220kV的主变压器，需要配备双重化的主保护与后备保护一体的电气量保护和非电量保护。对于110kV主变压器，需要配置单套的差动保护、高后备保护、低后备保护以及非电量保护。此来保证电气二次系统运行的可靠性。
结束语
综上所述，变电站电气二次系统的设计对于变电站而言起着非常重要的作用，因此，在对变电站电气二次系统设计时，一定要采取科学合理的设计方式，而且设计人员要具备较强的综合素质和高超的设计能力，同时在设计时也要将对变电站电气二次系统设计产生影响的因素考虑周全，提高变电站运行的安全和可靠性，为我国的电力发展奠定坚实的基础。
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