变电二次设计常见问题及处理策略

邱 慧

（国网扬州供电公司，江苏 扬州 225000）

0 引 言

在变电系统建设的过程中，整体设计和规划的效果具有较为重要的影响特征。因此，相关人员需要保证设计规划的质量和基础效率，降低变电系统出现问题的概率，实现良好的供电效果。但是，在二次设计时，经常有可能出现各式各样的问题损坏变电设备，或导致电力资源出现浪费等现象。在这种情况下，设计人员需要在初期采取有效措施，结合供电情况，深入分析设计规划策略，降低相关问题出现的概率，保证变电设备能够平稳运行。文献[1]为解决调测人员实时了解设备工作状态较为困难的问题，设计了智能变电站二次系统高可视化的全景调测平台。采用智能移动终端实现二次系统的高可视化处理和分析，通过变状态信息数据实现设备状态的在线检测，及时分析系统中的设备状态和存在风险，平台综合考虑检修成本与效益设计设备检修方案，通过模糊数字的综合评估方法塑造设备状态评估模型，对状态以及设备健康进行综合评估，了解设备运行状态和发展态势。文献[2]针对传统变电站二次设计范围，利用二次设计软件绘制原理图，实现终端布置和电缆盘存的自动生成。在传统变电站数字化设计的基础上，利用电力设计软件实现智能变电站中光缆和虚拟终端的连接和自动生成。最后，在变电站设计数字化的基础上，建立变电所一次设备与二次设备、电缆盘存与电缆敷设以及光缆与虚拟终端设备的可视化接口，实现面向对象的变电站综合设计。本文分析了变电系统的实际设计理念，阐述了容易发生的问题因素，并深入研究了解决策略，以供参考。

1 变电站系统的主要设计理念

变电站系统对整体供电过程有着较为重要的影响，因此在进行设计的过程中，设计师需要深入结合国家规定的基础策略，调整变电站的规划，使其能够达到基础供电标准，降低出现问题的概率。同时，变电站系统的设计需要保证基础的安全性，提高供电效果的可靠程度，确保使用技术细节能够达到良好的应用目标。在设计变电站的过程中，相关人员可以结合自动化技术，尽可能提升整体工作效率，降低资源的使用，进一步落实可持续发展[3]。此外，变电站占据一定的地区空间，且供电具有特殊性，设计人员需要注重环境保护的应用措施，降低土地的流失程度，实现绿色设计效果。

2 在变电二次设计过程中容易产生的问题因素

变电二次设计中，需要优先考虑质量和精准度。这两种问题在整个电力系统运行和作业中是必不可少的，一旦出现问题就会严重破坏变电站的重要设备和装置。因此要避免在设计中出现这两种问题。

2.1 电缆问题产生的影响

在变电二次设计的过程中，出现与电缆有关的问题，将导致供电效果受到负面影响。这种问题的产生主要是由于一次电缆和二次电缆出现共沟，影响了整体的输电效果和变电站的正常运行。同时，电缆沟容积率设计不合理时，将导致电缆在运行的过程中会出现过载等现象。这种背景下，电缆的运行效果会受到负面影响，不利于整体变电二次设计的进行和设备的运行。因此，在进行设计的过程中，设计人员需要考虑共沟和容积率问题，尽可能避免发生相关故障，从而提高整体变电站的运行稳定性。

2.2 回路问题产生的影响

在设计中，有关回路的问题也是变电站其中容易产生问题的关键。例如，当回路直接与电源连接时，将会发生供电问题，导致整体系统失效，无法进一步供电，相关保护功能也会受到影响，不能及时切断线路。同时，这种情况会导致电阻分配不平衡，进而导致变电装置产生误动作现象，影响正常供电效果。变电站的二次回路设计需要充分考虑现实条件，结合所处位置的周边情况。设计规划不合理，便会产生回路问题。此外，重复使用回路方案也会导致出现故障问题[4]。这是由于现代变电系统技术革新的速度较快，如果重复应用经典回路设计，将会导致适应性逐渐降低，最后产生不兼容的情况，不利于变电系统的稳定运行。

2.3 监控设计问题因素

变电站属于较为复杂的系统，经常会由于各种各样的因素产生故障问题。因此，适当对其进行的监控，可以快速发现问题，让工作人员进行高效率的处置，保障系统的稳定运行。然而，变电站的监控系统同样也会出现故障问题。一旦变电装置出现不稳定现象，监控系统将无法及时进行报告，便会延缓工作人员发现故障问题的时间，进而降低整体处置效率，不利于变电站的正常运行。变电站监控系统在设计过程中，经常会出现质量标准不符合要求的问题。其容易受到工作环境的影响，产生监控波动，因此不利于进一步展开监测。

2.4 接地保护问题因素

在变电站二次设计的过程中，设计人员有可能会遇到电力系统单向接地的问题。如果在规划过程中，没有考虑到单向接地自动切断的问题，便会影响整体变电站的运行效果，不利于相关故障的解决。

2.5 母线电压切换问题因素

在变电站设计的过程中，通常情况下需要采用双重母线的规划方案。这种方案能够通过直流电源控制整体电压系统，实现良好的运转效果。这种设计规划方案需要依赖辅助连接进行安全保护。当母线的电压出现问题，而辅助连接又没有直接切断时便会导致失压故障，降低整体运行效果，出现安全问题。

3 变电站设计原则

变电站在设计过程中要考虑的是国家既定方针，一定要达到电力行业的标准，电力系统的运行符合国家法律法规，在保证人生安全、供电可靠以及设计质量的前提下引进先进技术。应当积极主动提升变电站的自动化水平，并且考虑节能环保、经济合理以及维护方便，将可持续发展考虑到设计要求里，严格贯彻执行。此外，由于变电所的设计要占用一定的土地面积，同时电力系统具有特殊性，因此在设计过程中环境保护和土地流失是需要考虑的关键所在，一定要确保在各项参数指标都达标的基础上展开工作。

4 变电二次设计注意的细节问题

变电站在电力系统中具有重要地位。所谓变电二次设计就是对变电站二次系统进行的设计，是以管制和维护变电站的主要设备为目的，可以更好地实现电力安全生产、易于操作、节能环保以及成本合理的原则。二次变电设计的质量直接影响变电系统整体运行的稳定性，所以要特别重视设计过程中可能出现的问题，避免损坏设备和系统。

4.1 变电站二次系统防雷的处理方法

变电站的综合自动化保护设备是在高强电压环境中运行的。电子和电气设备的使用增强了电磁环境，但由于变电站自身属于低电压的弱电系统，所以降低了变电站综合设备的防雷电能力。随着电力工程自动化设备的广泛应用，雷电会增加对变电站二次系统的破坏，可能会造成变电站二次系统设备信号中断、出现传输错误以及继电保护装置出现拒动和误动等问题，直接影响电力企业的稳定运行。因此，必须格外重视并解决变电站的二次防雷问题。首先使用3～4级的电涌保护器保护电源系统，其次保护计算机信号传递两端的并口和串口，再次在通信线路的两端加上信号电涌保护器防护通信系统，最后还要防护控制回路和信号采集回路等。根据这些防护办法，将电力系统从头到尾形成一个完整的防雷网络系统，尽量保证变电站可以正常运转并将雷电危害降到最小。

4.2 电缆的选择及注意事项

电缆的选择在变电二次设计中非常重要。变电设计人员必须要全方面了解变电缆的型号并根据工程的实际需求选择电缆，按照要求使用合适规格的电缆，根据强电和弱电的不同，电压、电流以及交直流等回路的不同使用不同的型号。此外，还要防护电缆的外部，避免由于电缆缆芯外露而造成的电缆故障，保障电力系统的安全和稳定。

4.3 电压互感器一点接地的注意问题

在变电二次设计中，需要高度重视电压器一点接地方面的问题。根据实践发现，变电站发生零序保护拒动事故普遍是由于电压互感器二次多点接地造成的，而且各个接地点的地电位相差很大。由于相位差会影响电压互感器二次电压的相位和大小，因此必然会造成二次保护产生误动和拒动的情况。所以，必须按照标准将变电站的各级电压互感器的二次回路在控制室内将N600进行一点接地。

5 变电二次设计问题的处理策略

5.1 优化电缆设计

在进行变电二次设计的过程中，设计人员需要考虑到二次电缆的基础规划，降低出现问题的概率。例如，在设计电缆的过程中，应当采取有效的措施，尽可能降低出现电缆共沟现象的概率。同时，还需要预测容积率，适当加大或缩小容积率的设计标准，避免出现过载现象，提高电缆设计的健全性[5]。

5.2 避免回路寄生故障

变电二次设计时需要考虑到熔断器的差异性，并深入结合异端供电保护的主流线圈情况，降低出现问题的概率。通过正确配置熔断器和供电保护装置，能够达到良好的应用效果，避免出现二次回路的故障问题。同时，在输入和输出的切换过程中，需要规划回路保护装置的分离器，使其能够连接零点区域，并使用内部电源进行供电，避免外接区域闭合电路产生有源连接问题。利用这种方式能够降低寄生电路形成的概率，实现保护变压装置的效果，有利于提升供电系统的稳定性。

5.3 合理选择电源装置

通常，变电二次设计装置属于正常级别的直流类型，具有普适性的特征。但是，仍然存在部分属于交流类型。对于这种情况的变电站设计，需要考虑到装置电源的设计和规划，从而降低出现问题的概率。交流变电站的电压稳定性较差，容易在供电出现波动时，产生电压切换情况，这种状态需要从高电压切换至低电压。产生常规电压降低问题时，会导致一定程度的放电现象，使充电设备出现失压问题，从而出现故障。因此，设计人员应当尽可能选用三路电源设计的方式，保证交流变压的安全性，提高整体负载效果，尽可能增强电压转换的稳定性，提升供电质量。

5.4 完善电气设备兼容性

变电二次设计过程中，需要合理选择相应的电气设备类型，降低出现问题的概率。设计人员在选择设备时，需要根据变电站的整体设计电压等级筛选装置，使其能够符合电压标准，避免产生兼容性问题。同时，在电压等级相同的情况下，需要分析内部元件。如果断路装置属于内部型号，则需要将其他部件也进行类型更换，尽可能符合内装型号的需求，避免整体供电系统产生兼容性问题。

5.5 提高设计施工质量

由于变电站属于电力供应的核心装置，因此设计人员需要重点关注其设计过程，尽可能采用高标准措施，提高变电站的质量，使施工能够正常进行。按照国家相关标准设计变电站，能够实现良好的运行效果，避免出现质量问题[6]。同时，设计人员需要记录基础规划流程细节，保证后续追溯时存在相关文件可以参考，从而降低出现问题的概率，提升变电站的运行效果。

5.6 注重变电系统的使用寿命

变电系统一旦建成，便需要长时间的连续工作。因此，设计人员需要尽可能提高整体设计质量，降低在运行阶段时出现问题的概率。同时，设计人员还需要考虑到变电装置的运行环境，结合环境条件进行分析，有效提高变电装置的运行可靠性，达到延长使用寿命的目标，确保供电系统能够稳定运行。

6 结 论

在进行变电二次设计的过程中，相关设计人员需要结合有效的措施，提高设计效果和质量，降低出现故障的概率，提升供电系统的稳定性。此外，通过这种方式，达到增强经济效益的目标，为人民群众的供电安全打下坚实的基础。