王鴻鵬
(國網(wǎng)遼寧省電力有限公司撫順供電公司—撫順市電力設(shè)計院,遼寧 撫順 113006)
變電站主要功能是通過轉(zhuǎn)變電壓,以及對轉(zhuǎn)變完電壓的傳輸和對電流流向的控制達到傳輸電流的目的。由于不同地網(wǎng)之間的構(gòu)造不同,變電站的設(shè)計也不相同,主要有110kV、220kV和500kV等不同規(guī)格,不同規(guī)格的變電站對電壓的調(diào)節(jié)也會不同。當今,220kV變電站的分布最廣,因為我國家庭用電的規(guī)格幾乎都是220v,所以必須要用220kV變電站進行變壓。因此,對220kV變電站的設(shè)計工作必須重點關(guān)注它的實用性、安全性和綠色環(huán)保性能,確保它的傳輸安全和居民用電安全和減少對能源的使用和浪費,對整個國民經(jīng)濟都有著重要的作用。
由于220kV變電站的適用范圍非常廣,在所有規(guī)格變電站中的特殊地位,故在進行220kV變電站的設(shè)計時還要進行一定的特殊性設(shè)計。一是主接線的設(shè)計,這也是最主要的設(shè)計,要求安全可靠是第一位的,要求每一個模塊的連接必須平順緊密,安全可靠。二是要求整體220kV變電站設(shè)計總體統(tǒng)一,使整體設(shè)計標準統(tǒng)一,避免出現(xiàn)前后矛盾,減少維護成本。三是充分考慮供電單位的經(jīng)濟效益,只有保證供電企業(yè)的合理經(jīng)濟效益,才能使整個供電網(wǎng)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。四是在變電站的選址和建設(shè)時應(yīng)該充分考慮當?shù)丨h(huán)境的承載能力,因地制宜進行建設(shè)施工,避免對環(huán)境造成不可逆后果。
220kV的變電站在設(shè)計方面的目的是讓變電站得到模塊化的發(fā)展,對220kV規(guī)格的變電站進行電氣一次設(shè)計,應(yīng)該把整個設(shè)計工程的各個獨立模塊劃分開,之后根據(jù)實際情況來進行規(guī)范,才能夠讓模塊之間能夠進行有效可靠的連接,進而讓變電站在設(shè)計方面滿足實際需求。
對于電氣主接線設(shè)計工作來說,可靠性和安全性是其最基本的要求,所以出于變電站可以平穩(wěn)運行的考慮,應(yīng)該可以在不同電網(wǎng)之間進行有效切換,進而確保其供電穩(wěn)定性。在進行變電站電氣一次設(shè)備的時候,電氣主接線是很重要的環(huán)節(jié),平面布局也是非常重要的一項內(nèi)容,這兩項內(nèi)容加以結(jié)合進行緊密布置,才可以確保電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定,主接線方案應(yīng)該合理優(yōu)化,這樣才能有效減輕后期運行維護的壓力。
在系統(tǒng)主接線、負荷計算和短路電流計算的基礎(chǔ)上,進行電氣設(shè)備選擇,在選擇時遵守了以下幾項原則:第一,按正常工作條件選擇電氣設(shè)備的額定值。第二,按短路條件校驗電氣設(shè)備的動、熱穩(wěn)定。第三,檢驗安裝地點的三相短路條件并校驗開關(guān)電器的斷流能力。第四,根據(jù)安裝地點、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件來選擇電氣設(shè)備的適當形式。在此基礎(chǔ)上,要確定主變壓器臺數(shù)。城網(wǎng)變電站中一般配有2臺或多臺主變壓器,當其中一臺變壓器出現(xiàn)故障時,可以將其負荷自動轉(zhuǎn)移至正常運行的變壓器。對于一座變電站,在滿足相同的供電能力和供電可靠性的前提下,安裝兩臺或三臺變壓器哪個方案更合理,如何選擇合適的主變壓器臺數(shù),需要根據(jù)城醫(yī)供電條件、負荷性質(zhì)及運行方式等條件,從經(jīng)濟和技術(shù)方面考慮以下幾個因素:主變總?cè)萘吭诳傌摵刹蛔兊那疤嵯?,停一臺主變壓器時,要求仍具有相同的供電能力;變壓器制造容量限制;占地面積城網(wǎng)變電站位于市內(nèi),節(jié)約占地具有十分重要的意義,顯然安裝三臺變壓器比安裝兩臺變壓器要多占地。
我們在設(shè)計中為了讓接地的電阻降低到安全范圍,一般采用的方法有自然接地體、深井接地的方式,除此之外還可以利用降阻劑或者加深地網(wǎng)埋藏的深度,也可以在局部進行換土、讓接地面積擴大而達到降低電阻的作用。在設(shè)計中應(yīng)該考慮到該地區(qū)的地質(zhì)條件,進行詳細的地質(zhì)勘測工作,然后才能確定方案和材料的選擇,務(wù)求合理,確保電氣設(shè)備能夠平穩(wěn)運行,要注重安全性,防止火災(zāi)和觸電事故的出現(xiàn),會造成不必要的生命和財產(chǎn)損失。
對于以上兩個方面的內(nèi)容進行總結(jié)概括,具體內(nèi)容如下:第一,對于有關(guān)防止直擊雷保護方面,在變電站一次電氣設(shè)計中,所有的配電裝布置上都應(yīng)當采用用戶所提供的方案,在屋頂設(shè)置避雷針,通過此方式實現(xiàn)預(yù)防直擊雷的目的。通過大量的工程實踐經(jīng)驗來看,在屋頂避雷采用的原材料應(yīng)當選取過熱鍍鋅扁鋼,選擇的尺寸大小應(yīng)當為40mm×4mm。并且在此基礎(chǔ)上,選用的熱鍍鋅扁鋼的尺寸可以略大于40mm×4mm作為引下線,并且同與接地網(wǎng)進行連接,從而確保在雷雨天氣中出現(xiàn)的直擊雷能夠通過該方式傾瀉入大地,有效地避免了變電站在運行過程中遭遇雷擊,從而遭受破壞。第二,從過壓角度進行分析,為了避免線路在正常運行情況下,遭遇雷擊,而出現(xiàn)過壓侵入現(xiàn)象,在具體設(shè)計中,需要在220kV進線段以及10kV出現(xiàn)段每段母線線路上分別安裝獨立避雷器,通過利用避雷的方式,實現(xiàn)對系統(tǒng)中電壓的安全保護。與此同時,還應(yīng)當將避雷器安裝在220kV中性點上,通過設(shè)置放電間隙的方式,實現(xiàn)變壓器中性點絕緣,從而實現(xiàn)過壓的可靠保護。
綜上所述,探究220kV變電站電氣一次部分設(shè)計技術(shù)實踐,對促進提升相關(guān)區(qū)域電網(wǎng)的運行與供電質(zhì)量,具有重要意義。通過相關(guān)分析,從220kV變電站電氣一次部分設(shè)計的各個角度著手,對相關(guān)設(shè)計方案進行有效優(yōu)化,能夠最大程度降低電氣設(shè)備的能耗,進而提升電網(wǎng)的供電質(zhì)量與供電效益。因此,應(yīng)加強對220kV變電站電氣一次部分設(shè)計的重視,為我國電網(wǎng)的整體發(fā)展,提供可靠的基礎(chǔ)支持。