110KV变电站电气二次部分设计分析

110KV变电站电气二次部分设计分析
摘要：对110kV变电站电气二次部分进行设计时，要从变电站运行的可靠性、
安全性以及经济性等综合角度考虑，首先要确定110kV变电站主要线路的主接线，通过电气设备的供电范围以及负荷计算，确定110kV变电站主变压器的基本型号
以及所需要的数量，然后要计算电气设备的短路结果，从而可以选择合适的电气
设备保护方案，再进行变电站主电气设备继电保护整定计算，通过设计后进行检
验分析，这就是110kV变电站电气二次部分设计的全过程。

关键词：110kV变电站；电气；二次部分；设计；分析
一、110kV变电站电气二次部分设计要点
1.1合理选择主接线方式
开展110kV变电站电气二次部分设计，在选择主接线方式时，要做好以下要
点的把控：①对于电气设备的主接线。

在选择时，要从变电站特性角度考虑，并且需要结合线路实际情况，做好综合分析。

②坚持简单的原则。

在选择主接线时，要把控简单的原则，使用简单的线路，避免线路纠缠起来，影响供电系统运行的
安全稳定性。

1.2做好设计分析
在进行110kV变电站电气二次部分设计时，要注重设计分析，以提出合理方案，可以从以下方面进行分析：①继电保护设计。

变电站继电保护单元要和监控系统保持独立运行状态，以确保系统发生运行故障时，继电保护单元可以稳定运行。

②跳合闸操作分析。

110kV变电站运行时，能够实现对各类设备与开关的远
程遥控，这需要确保二次回路的正确性以及可靠性。

③后台监控设计。

智能化变电站的后台监控系统，其主要是利用计算机装置，通过安装监控软件，采集五防
信息与操作票信息等，实现变电站集成化运行以及无人值守。

在二次设计时，要
在监控系统设置专用的交直流供电，以保证供电系统运行的安全稳定性。

④备自投设计。

110kV智能变电站，其备自投采取的供电方式，主要包括以下方案：①
母联分段供电。

以分段开关为断开为前提，利用工作电源，为设备供电。

在供电
运行环节，两个电源互为备用。

②双进线向单母线供电。

1#线路为主进线，2#线路为备用。

通常方案1为暗备用方式，方案2为明备用方式。

在进行选择时，要
从电压、电流、断路器等因素方面进行考虑，以确保方案的合理性。

二、110kV变电站电气二次部分设计方案
以某110kV变电站为例，其电气主接线采取内桥接线方式，使用GIS设备作
为配电装置，进线间隔1个，出线间隔2个，采取T接形式。

现对此110kV变电
站的电气二次部分设计，做以下分析：
2.1 110kV电压回路
基于电压并列原理，电压回路多从Ⅰ段与Ⅱ段母线分别接出，包括电压回路
与监视、电压并列回路等。

Ⅰ段母线TV投入，是以线路开关、线路刀闸、线路
互感器倒闸等的辅助接点均需要合上为逻辑条件。

Ⅱ段母线TV并列，是以TV投入、桥开关、桥倒闸等的辅助接点均需合上为逻辑条件。

2.2备自动投入装置运行设计
按照动逻辑控制条件，可以将电源自动投入装置运行条件分为启动与闭锁。

当满足启动条件但不满足闭锁条件时，则投动作出口。

为了避免重复动作，要为
各动作逻辑，设置1个充电计数器，当充满电后，开放出口逻辑。

各项条件如下：①充电条件。

没有任何闭锁条件；并非所有启动条件均满足。

②充满电条件。

满足充电基本条件；并且满足充电超过10s的条件，也就是充电完成10s后，动
作充满电。

③放电条件。

满足任意一个闭锁条件；动作出口后。

④动作条件。

满足充满电条件；满足启动条件；不满足闭锁条件；满足延时T内充满电、满足
启动条件、不满足闭锁条件。

进线自投原理：进线Ⅰ与进线Ⅱ相互为彼此的备用。

在运行的过程中，两个
线路设置的电压互感器均处于有压状态，且两段母线也都有压。

图1为进线备自
投接线示意图，1DL与2DL其中有1个开关处于合位状态，另外1个处于分位，
3DL处于合位。

当工作线路失去电源后，在备用线路处于有压状态时，跳开工作
线路，并且合上备用电源。

为了避免PT断线出现自投误动，将线路电流，作为
判断线路失压的依据。

2.3短路故障分析
在实际运行的过程中，运行故障多是因为短路故障造成的。

造成短路故障，
主要包括以下原因：①因为自然灾害或者天气因素等，极易造成线路损坏，进而造成短路故障。

②外界因素。

比如动物活动造成的线路破损，引发的短路故障。

③人为因素。

若线路设计不合理，极易造成质量问题，加之运维管理不到位，未能及时消除安全隐患，造成短路故障。

为确保线路运行的安全稳定性，在设计的
过程中，需要做好线路电流量计算，经过多次测试后，预测电流值，制定线路方案。

2.4对110kV变电站进行线路的保护分析
在电网的运行过程中，我们需要考虑到各种电力故障问题，因为变电站的主
电气设备很容易受到自身、外力或者环境的影响，一旦发生电气故障，就很容易
形成短路，电气故障具有严重的破坏作用，主要表现在以下几个方面：①一些电气设备在故障的位置会产生较大的短路电流，当短路电流足够大时就会形成电弧
燃烧，从而损坏电气设备；②一般当电气设备发生短路故障时，会产生短路电流，当短路电流由故障的设备流向正常的电气设备时，就会由于电动力以及发热的影响，破坏设备本身的绝缘性，甚至还会造成机械上的破坏，极大的缩减了电气设
备的使用年限；③一旦出现短路故障，就会降低电网运行中的电压值，使得很多电力用户都会受到破坏；④短路故障会影响变电站与变电站之间的安全稳定性关系，从而破坏整个电力系统的正常运行，严重时还会导致电网的瘫痪。

在电力系统的运行过程中会经常突发这种短路故障，所以我们要采取有效的
措施应对故障损失，一些可以避免的事故要尽早发现，并且及时处理，将容易出
现短路故障的元件与设备进行检修或切除，从而保证电力系统的安全稳定运行。

想要快速的切除故障，就要对电气设备进行继电保护，继电保护装置可以有效的
保证设备的安全性，及时的应对电气设备的不正常故障问题，继电保护装置是一
种自动化的装置，可以及时的应对故障问题，发出故障信号或者作出保护动作，
继电保护的主要作用：①继电保护装置可以快速有效的将故障部分切除，从而保证设备的故障设备不继续受到破坏，也保证其他电气设备正常的运行；②继电保护装置能够及时的发现电气设备运行的不正常现象，因为本身的装置是自动化处
理系统，可以根据实际的情况作出一定的反应，比如跳闸、发出故障信号以及减
小负荷等，这时候，电气设备主要是根据故障的类型以及程度进行一定程度的延时，避免发生故障处理的误动作。

10kV变电站电气二次部分设计时还要对线路进行保护设计，线路设计时还要计算末端的线路短路电流，然后根据不同的线路进
行继电保护的整定计算，分别对10kV、35kV侧端的线路设备进行继电保护的整
定计算。

三、结束语
总之，110kV变电站电气二次部分的设计包括有较多的内容，我们应当注重
到二次部分设计中的每一个要点，做好110kV变电站主电气设备的保护措施，从
而保证电力系统的安全稳定运行。

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