劉杏娟
大理電力設計院有限責任公司
淺析變電一次設計過程的細節(jié)問題
劉杏娟
大理電力設計院有限責任公司
國家十三五規(guī)劃把能源戰(zhàn)略作為一個重要組成部分,對未來電網(wǎng)的發(fā)展提出了要求,而智能電網(wǎng)、綠色電能是能源戰(zhàn)略的發(fā)展方向。國外變電站的研究是直流輸出代替交流。110kV變電一次設計不僅是智能電網(wǎng)的重要支撐,而且技術先進、安全經(jīng)濟和選址合理的110kV變電一次設計是電力能源行業(yè)的基礎。電力行業(yè)關系我國人民日常生活與社會穩(wěn)定發(fā)展,是國民經(jīng)濟的基礎能源產(chǎn)業(yè)。電氣設備的升級換代和消除安全隱患的新技術是電力行業(yè)的主要發(fā)展方向,例如變壓器的電抗器設計,并聯(lián)間隙防雷保護裝置等。針對電力系統(tǒng)中存在的問題和智能電網(wǎng)系統(tǒng)設計,提出110kV變電一次設計的細節(jié)。
變電一次設計;細節(jié);問題
在我國國民經(jīng)濟的發(fā)展過程當中,電力工業(yè)是相當重要的,其可以有效促進我國的經(jīng)濟發(fā)展。因此,需要對我國的變電一次設計進行分析,并且根據(jù)其實際情況提出相對應的建議和意見,更好地促進我國電力行業(yè)的不斷發(fā)展,為人們的生產(chǎn)和生活提供電力保障。文章從變電一次設計的基本內容入手,對變電一次設計要點作了分析,并對變電一次設計過程進行了研究。
變電站在整個供電系統(tǒng)中具有非常重要的作用,表現(xiàn)在電壓變換與調整、電力資源分配、電網(wǎng)潮流控制等方面,在整個供電網(wǎng)絡中承擔著各方聯(lián)系樞紐的重責,通過建設變電站可將分散的供電網(wǎng)絡有機地聯(lián)系在一起,對電能進行合理分配,使整個電力系統(tǒng)以穩(wěn)定、高效的狀態(tài)運行下去。在變電站的所有功能之中,非常重要的一項就是對高低壓進行有效轉換,這一方面能減少傳輸過程中電能的損耗,另一方面也方便了電能的遠距離傳輸?;诖?,變壓器也就成了變電站最重要的設備。除變壓器之外,變電設備還有控制開關、計量儀表、通信裝置、繼電保護裝置、防雷保護裝置等。
由于110kV變電站和用戶的聯(lián)系非常密切,所以其建設數(shù)量較多,分布范圍較廣,在進行相關設計時,必須充分考慮經(jīng)濟性、安全性、靈活性等原則,以降低建設的經(jīng)濟成本,有效地應對電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的各種電力故障,滿足社會發(fā)展和人民生活對電力資源的需求。
相關設計者在開展110kV變電站設計時,必須時刻考慮下面幾個原則,進而達到設計需要的質量。第一,設計過程中選用的電氣設備能夠達到變電站運行要求,同時便于排除故障、檢修工作。在設備選型時,不應該只考慮當前技術需要,還需能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。第二,在選擇一次設備的過程中,必須根據(jù)變電站的實際環(huán)境,進一步完善變電共組工作,使變電站處于更好的工作狀態(tài)中。第三,最后選擇得到的一次性設備必須具備成本低廉以及技術先進等特點。如果使用的設備相對較為落后,那么設備運行過程中的安全將不能得到有效保障。第四,在選擇導體時,應該盡量降低導體種類數(shù)量,從而使有效設備更換難度得到保障。
3.1 變壓器選型分析
變壓器是變電站非常重要的電力設備,它的選擇是否合理關系著變電站的運行是否安全可靠。第一,在變壓器數(shù)量與電力負荷的關系方面,如果建設地區(qū)存在大量一級負荷或季節(jié)性負荷變化較大時,必須安裝2臺以上的變壓器。第二,合理選擇安裝的變壓器數(shù)量,一般變電站都會裝有2臺或2臺以上的主變壓器,以保證其中一臺出現(xiàn)故障時供電系統(tǒng)仍能正常工作。對于110kV變電站的設計而言,在考慮安裝幾臺變壓器的問題時必須結合當?shù)氐墓╇姉l件、供電負荷以及電力系統(tǒng)的運行特點,具體可參考以下幾點:(1)及時確定主變容量,在保證總供電能力的前提下,考慮變壓器發(fā)生故障的特殊情況;(2)考慮變壓器數(shù)量對變電站占地面積的影響,因為變壓器的數(shù)量與變電站的占地面積直接相關,考慮到經(jīng)濟性原則,必須將數(shù)量對于占地面積以及設備投資的影響列入考慮;(3)考慮短路電流的影響,提高單臺變壓器的容量勢必會增加低壓側的短路容量,給設備選擇工作帶來實際困難,所以如果設備容量較大,必須采用限制短路電流的技術措施。
3.2 線路設計和工程接線方式
我國的主接線在運行的過程中一定要能支撐電壓范圍、負荷以及供電次數(shù)的實際運行考驗。電氣主接線的設計關系到電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性,是電網(wǎng)線路布置的主要因素,影響到二次設計的繼電保護自動裝置、斷路器等設備的配置安裝。
線路布置包括分段、接線出線方式,應用電氣規(guī)范設計,應實用和簡潔,有利于安裝和檢修。雙電源進出線設計應經(jīng)濟合理,注意間隔布置均勻、選擇軟導線架空方式或者內橋接線,應減少二次設計回線。在居民住宅的進出線可運用支柱架設方式,保障檢修的可靠性。
3.3 斷路器的合理選擇
斷路器也是110kV變電站非常重要的設備,在選擇斷路器時必須遵循相關參數(shù)的規(guī)范要求,以滿足電力系統(tǒng)的基本需求。(1)斷路器要有很好的電力絕緣特性,從而在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時方便維修。(2)應保證斷路器具有良導體的性質,從而滿足在長期負荷電流下故障發(fā)生概率較低的要求。(3)電力系統(tǒng)在發(fā)生故障的情況下,產(chǎn)生的短路電流值會比較大,斷路器的良導體性質能夠保證系統(tǒng)有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。(4)斷路器的分斷時間要短,且具備斷路能力較強、內部線路結構比較簡單、質量較輕、體積較小、安裝程序和維護修理簡單方便等特征,同時還必須滿足機械壽命和電氣壽命長的要求,以減少更換次數(shù),降低維護成本。比如,LW30-126型斷路器的技術參數(shù)如表1所示,實踐表明,該型號的斷路器具有良好的工作性能,能夠滿足110kV變電站運行的各項要求。
綜上所述,由于社會經(jīng)濟的不斷進步,我國居民用電需求不斷上升,所以110kV變電站的設計工作也得到了越來越多民眾的注意。就變電站的實際建設過程而言,相關設計者應該嚴格遵守整個行業(yè)中的原則,隨后根據(jù)實際情況、系統(tǒng)負荷、應用范圍與設備特征等因素,制定最合適的規(guī)劃。如此就能夠嚴格保證一次設計方法的安全性與合理性。
[1] 張秋莉. 變電一次設計及無功補償設計分析[J]. 中國新技術新產(chǎn)品,2016,01:76.
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