王尚

（國網(wǎng)麗水供電公司，浙江 麗水 323000）

1 220 kV變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則

通常情況下，在設(shè)計(jì)變電站時(shí)，需要按照可持續(xù)發(fā)展以及安全可靠性原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，全面掌握和了解實(shí)際需求，選擇最佳設(shè)計(jì)方案、模塊等。由于220 kV變電站存在較大的特殊性，所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)期間需要遵循其特殊性原則。需要確保主接線設(shè)計(jì)方案的安全性，保障無縫對(duì)接每一個(gè)模塊；需要統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，防止在建設(shè)變電站期間出現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相背離的情況；需要確保供電企業(yè)實(shí)現(xiàn)最大化經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，需要對(duì)變電站項(xiàng)目進(jìn)行全面分析和研究，順利實(shí)現(xiàn)短期經(jīng)濟(jì)效益和長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益。此外，需要按照不同的地區(qū)設(shè)計(jì)有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案，按照設(shè)計(jì)規(guī)模、形式、環(huán)境特征等協(xié)調(diào)變電站與所處環(huán)境之間的相容性。

2 設(shè)計(jì)主變壓器和主接線

2.1 選擇主變壓器

在變電站配電設(shè)施當(dāng)中，主變壓器的特性會(huì)影響主接線模式以及架構(gòu)等，所以，在挑選220 kV變電站的主變壓器時(shí)，需要按照長(zhǎng)期規(guī)劃發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行，主要包括輸送功率、饋線回路數(shù)、電力體系、傳遞容量的信息來確定。設(shè)計(jì)人員在對(duì)主變?nèi)萘窟M(jìn)行選擇時(shí)，需要全面考慮變壓器在停止運(yùn)作期間具備的超負(fù)荷水平、需要的容量等，這樣能夠確保其在Ⅰ類負(fù)荷狀態(tài)下能夠提供充足的電量。對(duì)于普通變電站而言，如果主變壓器停止運(yùn)行，則要求其他變壓器能夠撐到65%左右的整體負(fù)荷。換言之，當(dāng)功率轉(zhuǎn)移變壓器裝置在實(shí)際運(yùn)行期間出現(xiàn)故障時(shí)，可以將電力負(fù)荷轉(zhuǎn)移到正常運(yùn)行的變壓器當(dāng)中。然而，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可以看出，針對(duì)城市變壓器，在安裝期間需要制訂多種方案，全面分析和探究各種方案之間的合理性以及優(yōu)劣性。按照負(fù)荷能力需要選擇變電站主變壓器容量、數(shù)量等，在實(shí)際運(yùn)行期間出現(xiàn)故障時(shí)需要全面考慮超負(fù)荷狀態(tài)下變壓器的承載能力。

2.2 設(shè)計(jì)電力主接線

在選擇變電站主接線時(shí)主要是按照變電站在電力系統(tǒng)當(dāng)中的實(shí)際作用、進(jìn)出線、變壓器數(shù)量、電壓等級(jí)以及實(shí)際地理位置等因素決定，城市電網(wǎng)運(yùn)行需要注重安全性和穩(wěn)定性。然而，由于城市人口較多，造成用地緊張，因此，需要對(duì)電網(wǎng)主接線進(jìn)行簡(jiǎn)化。由于變電站電氣主接線在實(shí)際運(yùn)行期間需要滿足靈活性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性等要求，為了全面展現(xiàn)出主接線的靈活性和可靠性，要求設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)期間避免提升主接線的設(shè)計(jì)難度。然而，在實(shí)際建設(shè)期間還是會(huì)出現(xiàn)較多問題，比如占地面積、檢修維護(hù)工作礦以及成本投資等問題。所以，在規(guī)劃電網(wǎng)期間，設(shè)計(jì)人員需要在實(shí)際設(shè)計(jì)期間按照變電站的實(shí)際情況以及相應(yīng)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要考慮變電站的運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)荷特性、電氣設(shè)備特征等。在變壓器組接線方面，在變電站當(dāng)中，主要是通過雙電源形式接線，其中一路線路與其他城市電網(wǎng)的變電站相連接。高壓線路主要是采用變壓器組量斷路器形式，低壓側(cè)主要是采用單母線四分段形式，在此基礎(chǔ)之上，采用手車式開關(guān)。該種接線方式涉及較少的高壓設(shè)備，具有較小的占地面積，節(jié)省了投資成本，簡(jiǎn)化了繼電保護(hù)，能夠在電源失去電能之后，通過備用電源將負(fù)荷進(jìn)行轉(zhuǎn)移，并可以在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電。然而，該種接線方式也存在較大的弊端，比如，如果高壓設(shè)備的電源中斷供電之后，需要將其中一臺(tái)變壓器停止，還需要短時(shí)間內(nèi)對(duì)部分電負(fù)荷進(jìn)行限制。

2.3 選擇電氣設(shè)備

在變電站一次設(shè)計(jì)當(dāng)中，為了縮小其占地面積，在選擇電氣設(shè)備時(shí)需要選擇體積較小的設(shè)備。在選擇主變壓器時(shí)可以采用高阻抗性設(shè)備，該種設(shè)備擁有成熟的制造技術(shù)，能夠有效實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行的安全、穩(wěn)定。最大限度地降低電氣設(shè)備的后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，從根本上確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，不斷提升技術(shù)水平，使得電力企業(yè)獲取較大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，變電站、主接線的負(fù)荷變化程度都會(huì)影響電氣設(shè)備的選擇方案，可以促使變電站電氣一次設(shè)計(jì)不斷向著模塊化方向發(fā)展，需要通過計(jì)算系技術(shù)科學(xué)配置電氣設(shè)備，這樣可以確?？茖W(xué)、合理地選擇電氣設(shè)備，避免大量的數(shù)據(jù)計(jì)算。

2.4 選擇電流互感器

電流互感器能夠?qū)⒁淮位芈樊?dāng)中的較大電流轉(zhuǎn)化為小電流，這樣能夠?qū)φ麄€(gè)電力系統(tǒng)實(shí)行繼電保護(hù)。在選擇電流互感器時(shí)，需要按照變電站實(shí)際情況以及安裝方式確定。在選擇一次額定電流時(shí)，需要全面確保儀表的精確度，需要將電流互感器的一次額定電流無限接近于最大工作電流。在確定等級(jí)時(shí)，需要明確電流互感器二次回路當(dāng)中測(cè)量?jī)x表的類型以及準(zhǔn)確性的相關(guān)要求，之后按照較高準(zhǔn)確等級(jí)的表計(jì)進(jìn)行選擇。需要注意的是，確保電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)大于二次側(cè)所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)。

3 過電壓保護(hù)裝置和消弧技術(shù)

隨著我國大規(guī)模地對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)和城市電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造，將促使全國范圍內(nèi)的配電網(wǎng)向電纜化方向發(fā)展，將會(huì)逐漸提升電力系統(tǒng)對(duì)地電流電容，也會(huì)逐漸突出弧光接地過電壓?jiǎn)栴}。通過實(shí)際運(yùn)行壓力可以看出，如果該電網(wǎng)的規(guī)模形成一定的規(guī)模之后，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象，體現(xiàn)在電網(wǎng)單相間歇性弧光接地期間出現(xiàn)的弧光接地過電壓情況，且在特殊運(yùn)行環(huán)境下，也會(huì)出現(xiàn)鐵磁諧振過電壓的情況，將嚴(yán)重影響220 kV變電站電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，其中，最嚴(yán)重的就是單相弧光接地多點(diǎn)過電壓情況。過電壓保護(hù)裝置和消弧能夠?qū)⒅行渣c(diǎn)非有效接地系統(tǒng)相地以及相間過電壓控制在電網(wǎng)系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，這樣能夠避免其他類型的電網(wǎng)系統(tǒng)的弧光接地以及諧振電磁能情況，進(jìn)一步消除過電壓對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的安全隱患，在較大程度上提升變電站安全供電的穩(wěn)定性和可靠性。

4 結(jié)束語

綜上所述，220 kV變電站的一次系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)屬于復(fù)雜工程，在整個(gè)電力工程設(shè)計(jì)當(dāng)中占據(jù)重要地位。為了能夠全面確保220 kV變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化性，不僅需要確定一套合理的設(shè)計(jì)方案，還需要注重選擇接線方式、配電設(shè)備配置問題等，做好以上工作才能全面促使220 kV變電站在運(yùn)行期間獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益，為人們提供安全送電服務(wù)，進(jìn)一步保障電力企業(yè)提升經(jīng)濟(jì)效益，樹立良好的社會(huì)形象。

［1］常加辰.500 kV智能變電站一次設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用研究［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2017，22（14）：198.

［2］李建芳.探討電氣二次設(shè)計(jì)在220 kV綜合自動(dòng)化變電站的應(yīng)用［J］.通訊世界，2016，27（24）：214-215.

［3］宋利強(qiáng).箱式變電站在設(shè)計(jì)過程中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，18（27）：214.