（中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司）
摘要：电气二次设备是整个变电站中的关键性步骤，也是关系整个电力系统总体功能的一个重要环节，这就要求在设计和安装过程中，必须要进行数字化的设计，以及不断提升其安装质量，才能从根本上保证整个电力系统的正常运行，给社会生产和生活提供有力的保障。鉴于此，本文主要分析智能化变电站中电气二次设计关键点。
关键词：智能化变电站；电气二次；设计
电能是国民经济发展的主要动力来源，也是人们日常生活不可或缺的能源，工业生产中机器的旋转是由电能驱动的电动机带动的，农业生产中灌溉是由电能带动水泵来实现的，医疗器械的很大部分是由电能驱动的，日常生活中的照明、电视娱乐、甚至饮食起居都与电能息息相关。可以说如果没有电，社会将无法正常运转，因此电力系统的稳定性是重中之重。
1、智能变电站优势
特点：在智能变电站运行，较之传统变电站而言，智能化变电站的功能较为多样。以往变电站并未实现故障录波和实时监测的功能，而新时期智能化变电站则满足了这一要求，充分集合了安全装置、继电保护和监控系统的变电站。相较于传统变电站而言，可以改善硬件重复配置的资源浪费问题，实现信息的有效传递，降低信息传递成本。
通过对智能变电站结构分析可以发现，三层两网的结构可以实现数字信息的高度共享和传输，实时监控变电站电气设备运行情况。三层两网结构中的三层包括站控层、间隔层和过程层，两网即通过站控层和过程层网络实现信息的高度共享和传输。此种结构较之传统的变电站而言优势较为突出，有助于信息数字化传输和共享，将信息通过网络传递，其特点可以归纳为以下几点：
（1）智能变电站间隔层设备中应用网络技术，信息传输和共享效率大大提升。（2）智能变电站中设置过程层，变电站通信网络增加了电气设备，促使智能变电站数字化水平得到极大进步。（3）智能化变电站可以实时监控和诊断电气设备，性能优势较为突出，尤其是其中的传感设备和电子执行器，在智能系统的统一控制下运行。（4）智能化变电站间隔层中安设智能终端，可以通过光纤将智能终端连接在一起，智能终端在一次设备上，监测智能变电站电气回路运行情况。由此可以看出智能化变电站的优势特点十分鲜明，相较于传统的变电站而言，增设一个过程层，这样可以有效提升变电站的数字化水平。此外，智能化变电站间隔层可以实现网络化，信息交换效率更高，满足变电站管理和控制需要。
2、变电站电气二次设备安装设计中存在的问题
第一，变电站接地不良，会引起二次设备烧毁的现象。在对变电站电气二次设备的安装中，多数都会存在安装接地不良的情况，这给二次设备运行带来一定的影响，严重的还会引起火灾，给整个电力系统带来严重的影响。
第二，变电站的二次设备选择不达标。在变电站电气二次设备的安装中，还有一大部分安全隐患是因为设备选择不合理所致，如选择的设备材料有问题、设备的型号选择与变电站不匹配等，都会影响变电站电气二次设备的安装质量。
第三，专业队伍水平不够。变电站的电气二次设备安装是一项技术要求很高的工作，必须要求相关的人员具备一定的专业知识。然而就目前而言，我国很多电气二次设备安装人员技术水平不达标的现象，在很大程度上影响了变电站电气二次设备安装的质量。
表1短路电流计算结果
3、智能化变电站中电气二次设计关键点
3.1、电气设备的选择
（1）断路器的选择
1）110kV母线断路器选择
断路器选择和校验的原则就是：按正常工作状态设计，在短路状态下检验
①电压：Ug=110kV，Un=110kV，所以Ug=Un。
②电流：查表1得：Ig.max=0.22kA选出断路器型号为SW4－110－1000型。由于In=1000A，Ig.max=220A，得出Ig.max＜In。
③闸门电流：Idt≤Ikd由于Idt=10.04kA，Ikd=18.4kA，得出Idt＜Ikd。
（2）10kV母线断路器选择
①电压：因为Ug=10kV，Un=10kV，所以Ug=Un。②电流：查表1得：Ig.max=0.42KA＝2420A。选出断路器型号为ZN12-10-2500型，见表6。因为In=2500A，Ig.max=2420A，所以Ig.max＜In。③开断电流：Idt≤Ikd因为Idt=28.94kA，Ikd=31.5kA，所以Idt＜Ikd。（4）动稳定：ich≤imax因为ich=73.67kA，imax=80kA，所以ich＜imax。
3.2、通信规约选择要点
通常情况下，智能化变电站电气二次设备设计中，通信规约存在明显的差异。103通信规约主要适用于站控层网络，传统的设计形式局限性较大，操作方面优势不高，更多的是应用在要求较低的变电站系统中。IEC61850则是另一种通信规约，相较于103规约而言优势更为突出，可以满足智能化变电站需求，但是需要花费较高的成本。过程层的网络规约适合选择IEC61850规约，主要是由于FT3帧格式，实施性能和传输延时固定较为突出。此外，还有IEC60044-8通信规约，这种通信规约针对性较强，有助于智能化变电站朝着更高层次发展，但是稳定性较差，成本高。
3.3、网络结构设计要点
在网络结构设计中，根据实际情况将智能化变电站划分为三个层次，包括过程层、网络层和架空层，各个层次需要结合实际特点进行设计。过程层的设计，可以用于区分传统变电站和智能化变电站，故此，在智能化变电站站控层网络设计中，综合考虑多种影响因素，选择最佳的设计方案，以此来满足智能化变电站建设需求。
3.4、集中把握安装的关键技术环节
把握安装关键技术环节是保障安装质量的关键部位，这就要求必须做到：根据设计图纸进行线路连接，确保接线合格、合理与精准；二次回路导线防止存在任何接头，并且要通过接线端子进行连接；置于柜内的导线、电缆线等，做到整齐、有条理摆放，使之符合标准，达到条例分明、各自运行的目的，从而有效避免因为导线混乱而导致的故障；对一切可能的元件、器件、回路线路等都要采取屏蔽措施，保证其达到行业规定与标准规范。
总之，随着电力工程事业的不断进步，电气设备也得到了不断地充实和发展。在电力系统中，电力设备一般有电气一次设备和电气二次设备。其中，一次设备是电力系统的基础设备系统，主要包括具备生产、交换、输送、使用和分配电能的电气设备；电气二次设备则主包括测量监视仪器、互感器的二级阻扰、自动运动装置仪表、控制和信号部件、信号源回路等，主要负责对电气一次设备进行监视、控制，以保护其正常运行。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。
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