变电站的电气部分是能够直接被现在的人所理解的一个对象, 这个对象是由一次设备和二次设备这两大系统构成的, 其中一次设备的主要功能是对电能进行变换、传输以及分配, 而二次设备呢, 它要负责做测量、保护、控制和监视这两者是需要协同工作在一起的, 只有这样它们才能构成变电站完整的电气功能的闭环, 下面就要按照模块来一个一个地进行梳理了。
一次设备（主回路）
一次设备直接承担电能的承载任务, 并且实现电能的转换工作, 所以它被视为变电站里的物理位置上的核心部分, 这里面主要包含了一些内容。
1. 变压器是变电站里最主要的那个设备, 它会把电压等级换一下, 比如在二二零千伏转到一百一十千伏转成十千伏这样, 主变压器负责传主要的功率, 站用变压器就是给站内的那些辅助机器供电的。
2. 断路器与隔离开关: 大家需要知道, 断路器, 包括像SF₆断路器还有真空断路器这类设备, 它们既能在正常的时候, 也能在出现故障的时候去把电路给断开或者合上, 而且这类器件本身是具备灭弧能力的。
另外一边呢, 隔离开关的主要作用是形成非常明显的断开点, 它是专门用来在进行检修工作的时候把设备进行隔离的, 它自己是完全没有灭弧功能的, 所以千万不要带负荷去操作隔离开关。
3. 母线（汇流排）这个名词呢, 它就是指站内用来把电能收集起来, 以及分给各个地方的一个节点。大家经常见到的接线形式有单母线这种, 还有单母线分段, 也有双母线的情况, 另外还有那种叫3/2断路器接线的样子。一般来说的话, 电压等级要是越高, 它的接线结构就会变得越来越复杂。
4. 互感器这种设备, 大家需要注意一下, 电流互感器这个CT, 它是把一次侧的大电流按比例缩小掉, 然后提供出来给测量和保护使用, 而电压互感器它里面还有PT和CVT这些说法, 它是把高电压按比例降低下来, 为保护工作以及计量工作需要提供安全的信号。
5. 避雷器与接地装置是用来限制雷电带来的电压变化, 还有操作过程中产生的过电压的, 它们的作用是保护设备的绝缘能力不被破坏；而接地装置则是把设备发生故障时产生的电流, 以及雷击产生的电流, 都非常安全地导入到大地里面去。
6. 关于无功补偿装置, 它包含并联电容器组, 还包含SVG（静止无功发生器）, 同时也包含电抗器。这些设备的作用是调节系统的电压, 作用是改善功率因数, 另外还可以抑制谐波。
二次设备（控制与保护回路）
二次设备, 它不直接去承载那个电能, 主要是负责对一次设备进行实时的感知、判断和操控, 其中主要包括:
1. 继电保护装置的作用是在发生故障的时候, 用最快速度把出问题的元件给切断掉, 它在保障电网安全方面扮演着“第一道防线”的角色。这个装置可以按照它所要保护的对象来进行分类, 比如线路保护、主变保护、母线保护、电容器保护等等, 而在现在的变电站里, 普遍采用的这种设备是微机保护装置。
2. 这个测控与计量装置, 它会去采集那些各个回路里的电压, 还有电流, 以及功率, 包括频率等等这些电参量，它会把这些事情做完, 用来完成对于电能量的采集, 还要把它远距离传送出去, 这样就能够支撑起对运行情况的监控工作, 也能够为电费结算提供必要的支持。
3. 这里是控制与信号系统, 它能实现断路器、隔离开关的电动操作, 它还能支持远方切换和就地切换的功能。在这个系统里面, 内置了所谓的“五防”闭锁逻辑。这个逻辑是用来防止出现误分合断路器的情况, 也会用来防止出现带负荷拉合隔离开关的情况等等。通过这些措施, 最终达到了防止发生误操作的目的。
4. 通信与自动化系统（SCADA）会使用站内的以太网和光纤通道这些数据连接方式, 把数据上传到调度中心去, 同时也会接收来自远程的控制指令, 从而支持所谓的“四遥”功能, 也就是遥测、遥信、遥控还有遥调这些内容, 并以此支撑起整个系统的无人值班运行模式。
5. 直流电源系统这个东西, 它一般是采用一百一十伏的直流电或者是二百二十伏的直流电。这个系统里面包括了整流装置和蓄电池组这些部分。这么做的目的在于, 当交流母线发生失电事故的时候, 还能确保那些保护和控制系统拥有非常可靠的电源供应来维持正常工作。
一次与二次的协同关系
变电站里面的一次设备就是那个所谓的骨架, 它的主要工作是承载电能还有转换电能；而二次设备则是那个神经系统, 它的作用是负责去感知、然后进行判断, 最后还要发出指令。
在一般情况下典型的运行情况是这么个流程, 先是有互感器把一次侧的电流和电压信号给弄到二次回路那里去, 接着保护装置会在那里实打实地执行那些判据的规则, 等到出现故障或者超过了限制的时候就会把跳闸和合闸的命令给发出来, 然后再让一次断路器动起来去做相应的动作, 同时还会把故障的信号传送到调度中心那边并且生成一个记录。
假如用户有需要查看各个不同电压等级的情况, 这些电压等级包括了110kV, 还有220kV, 以及500kV, 在这些变电站里面, 如果要看主接线方案, 还有保护配置是什么样的, 以及典型的二次回路图是怎么画的, 那么可以参考电力工程技术平台。
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