1.引言

电力系统是现代社会发展中不可缺少的基础设施，其运行水平直接关系到国民经济的健康稳定发展。二次电力设备作为其重要组成部分，在电力系统的运行中起着至关重要的作用，其质量水平和运行可靠性将直接影响整个电力系统的安全稳定运行。随着社会对电网建设的要求越来越高，传统的二次设备设计技术已经不能满足现代电网的发展要求。为了提高二次电力设备的质量和运行水平，必须优化设计。本文将重点分析和研究新的二次设备技术。

2.二次设备设计现状

目前，我国电网变电站和配电设备约64万台，其中变压器约26万台。随着城市电网、农村电网和高压输配电线路的建设和改造，对各种变电站和配电设备的运行可靠性提出了更高的要求。特别是在高压输电线路上，如果故障会对电网产生巨大影响甚至瘫痪，因此对电力质量和可靠性有更高的要求。目前，变电站和配电设备使用的二次设备大多是基于传统产品设计的，存在技术落后、设计标准不统一等问题，难以满足现代电力系统发展中对变电站和配电设备可靠性和安全性的要求[1]。

2.1微机继电保护及自动装置设计

首先，继电保护和自动装置的工作原理是基于电路原理。通过对电路各部件的逻辑分析，计算输出电压或电流，并根据输出电压或电流的大小和方向进行判断；其次，传统的继电保护和自动装置主要包括：过电流保护、过电压保护、短路保护等，其中短路保护主要包括三段过电流保护和三段短路保护，过电压保护主要包括单相重合闸和三相重合闸；此外，传统设计的过流保护器具有体积大、重量重、功耗高、性能不稳定等特点。

2.2新型过流保护器技术

在现代电力系统的发展中，必须采用优化设计的新型过流保护器技术:首先，智能过流保护器和智能过流保护器是通过光电隔离将开关量信号或模拟量信号采集并进行逻辑操作，转换为数字信号输出，并对其进行快速可靠的判断和处理，从而实现过流报警和自动跳闸；其次，抗干扰性能优越的新型断路器在开关切换过程中会产生很大的冲击电流，导致开关过流故障，使断路器切换过程产生振荡，甚至导致断路器误动或拒绝，甚至导致电网丢失。因此，必须采取有效措施抑制开关切换过程中的过流故障。此外，智能隔离开关。智能隔离开关是将开关量信号和模拟量信号转换为隔离器，然后由隔离器和断路器实现开关量的隔离保护功能。目前，智能隔离开关已广泛应用于高压配电装置中，并取得了良好的效果[2]。

3.微机保护数字化设计

微机保护的数字化设计和应用是电力二次设备设计的重要方向。在新技术的支持下，微机保护得到了更高、更快的发展。此外，从微程序和数字技术方面，改进传统电气设备与新技术的结合，通过智能控制实现新的电气设备运行模式，利用智能控制系统使电力二次设备设计更加方便高效，提高供电可靠性，降低成本，确保安全。

3.1数字化保护

微机保护采用数字技术，即用数字量（或模拟量）测量保护装置的动作行为，通过通信网络将测量计算结果发送到监控系统，或直接将测量结果发送到保护装置。数字保护主要有以下方法：首先，通过数字采样输入，硬件自动生成采样周期和采样值，并直接发送到数字采集单元。该单元可根据需要增加相应的功能，如通过数字采集单元平行处理多个动作值。其次，使用数字信号处理器（DSP）或专用微机芯片完成从数字信号到模拟量的转换，A/D转换、数据处理和输出。DSP或专用芯片具有较强的数字信号处理功能和抗干扰能力，在工程中得到了广泛的应用。

3.2数字变电站

数字变电站的设计在电力二次设备技术的发展过程中非常重要，也是提高变电站安全经济运行管理水平的基础。一是改造升级传统电网；二是通过智能信息监控系统控制电网电压等级和趋势分布；此外，利用先进的数字计算方法提高工作效率，有效降低二次设备故障率，使电力企业获得更高的效益。同时，随着计算机网络通信技术、现代控制理论、相关软件等先进科学技术的发展，以及我国电网结构的不断调整升级优化，数字变电站逐渐取代了传统意义上的输电线路电气连接，然后手动完成一次开关和二次接线过程。同时，采用新型智能自动化设备代替传统状态下单一功能的变压器，实现无人值班和24小时运行。同时，全数字二次设备将传感器、继电器、开关输入输出设备集成在一起，实现二次设备的实时监控，实现其保护动作和故障报警。全数字二次设备具有精度高、稳定性好、运行成本低等优点。

4.结语

目前，随着我国电力工业的快速发展，电力二次设备在电力系统运行中发挥着越来越重要的作用，优化设计将成为必然趋势。因此，电力二次设备的优化设计已成为当前电力工作的首要任务。首先要深入分析新型二次设备运行中存在的不足和问题，优化设计，提高整个二次设备的质量水平；其次，要加强新型二次设备的研发，特别是重点研究和突破其关键技术；最后，要积极引进和吸收新型二次设备的设计理念、技术和方法。总之，随着我国电网建设的不断发展，对电力系统的运行可靠性提出了更高的要求，优化二次设备的设计将成为提高电力系统运行可靠性的有效途径之一。因此，相关人员应充分了解和掌握现代二次设备技术的发展和未来发展趋势，积极借鉴国外先进技术经验，设计制造新的二次设备。特别是对当前电力系统的新需求、新工艺进行认真分析、深入研究、不断创新和突破，根据相关标准和规范要求设计制造新的二次设备，提高其运行可靠性。