李再冉

摘要：1000kV特高壓變電站電氣一次系統(tǒng)及繼電保護(hù)運(yùn)維對(duì)提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行能力有著十分重要的作用。因此，在1000kV特高壓變電站繼電保護(hù)中，首先要制定出科學(xué)合理的保護(hù)措施，其次針對(duì)于不同的系統(tǒng)設(shè)備給予不同形式的保護(hù)，從各方面提高電力系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行能力。本文將針對(duì)變電站一次設(shè)計(jì)及繼電保護(hù)開展分析。

關(guān)鍵詞：1000kV特高壓變電站;電氣一次系統(tǒng);繼電保護(hù)

中圖分類號(hào)：TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

1000kV特高壓變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可以保護(hù)一次系統(tǒng)的使用和運(yùn)行，對(duì)我國(guó)電力企業(yè)的發(fā)展起著關(guān)鍵性作用，因此電力企業(yè)的相關(guān)工作人員要增強(qiáng)對(duì)1000kV特高壓變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性，為我國(guó)的電力企業(yè)的發(fā)展做出有益的貢獻(xiàn)。

1、概述

隨著電力消耗規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這就亟需投入大量的電力資源?；陔娏ω?fù)荷中心離電力生產(chǎn)區(qū)域比較遠(yuǎn)的原因，因此需要挖掘遠(yuǎn)程傳輸電力的能力。特高壓電網(wǎng)具有很多解決此問題的優(yōu)點(diǎn)，如輸電容量大、輸電距離遠(yuǎn)、線路損耗小、單位廊道面積大、經(jīng)濟(jì)效益好等等。對(duì)于我國(guó)西電東送來說已經(jīng)成為一個(gè)不可或缺的關(guān)鍵手段。特高壓電網(wǎng)的開發(fā)建設(shè)，不但可以將大電網(wǎng)市場(chǎng)的功能充分的調(diào)動(dòng)起來，并提高輸電效率，而且可以將西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有效地促進(jìn)提高。

特高壓電網(wǎng)在投資方面的計(jì)劃在2010年8月12日在大眾視野中出現(xiàn)。以此將籌備建立越來越多的特高壓變電站，特高壓變電站為特高壓電網(wǎng)的中心，面對(duì)高安全性和可靠性的要求，項(xiàng)目實(shí)施范圍大、施工籌建的人數(shù)要求大，協(xié)調(diào)資源區(qū)域?qū)挘娏ι砩霞缲?fù)著傳輸和轉(zhuǎn)換的重要職責(zé)。當(dāng)發(fā)生故障的概率變大時(shí)，可能導(dǎo)致很長(zhǎng)一段時(shí)間、范圍廣的停電事故。將對(duì)人民生活和國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生非常糟糕的影響?；谔馗邏鹤冸娬窘ㄔO(shè)也需考慮環(huán)保因素，施工十分復(fù)雜。

作為基數(shù)大、長(zhǎng)及遠(yuǎn)距離輸變電或小范圍內(nèi)電網(wǎng)的強(qiáng)互連的初始項(xiàng)目的開端，其依據(jù)是遵循特高壓電網(wǎng)的構(gòu)成原則以及特高壓電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。使在跨省區(qū)域500kV電網(wǎng)中形成長(zhǎng)距離（500km）、大范圍（5GW）上下、低能損輸變電特高壓（1000kV）骨干電網(wǎng)成為可能。其建設(shè)可行性的依據(jù)是得益于傳輸電能容量和范圍的持續(xù)增長(zhǎng)，以及中國(guó)電負(fù)載的快速增加。面對(duì)特大城市高壓超高壓輸電線路的增多，其變電站的數(shù)量也競(jìng)相增長(zhǎng)，在此過程中會(huì)出現(xiàn)一系列問題，如環(huán)境保護(hù)、景觀協(xié)調(diào)、節(jié)省費(fèi)用等問題。尤其是特高壓輸變電的發(fā)展受到了變電站占地條件的限制，則唯一可取的辦法選擇特高壓電網(wǎng)。

2 1000kV特高壓變電站一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論證

對(duì)于1000kV特高壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，變電站總體結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)重點(diǎn)，因此應(yīng)分析站址的水文條件、氣象條件及地址條件，以提高選址的合理性。根據(jù)水平年、負(fù)荷水平、潮流方式、功率因數(shù)及電壓控制范圍等確定接入系統(tǒng)，對(duì)變電站總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)論證，同時(shí)將變電站位置、系統(tǒng)作用、運(yùn)行要求、發(fā)展規(guī)模、負(fù)荷分級(jí)、主變臺(tái)數(shù)、電壓等級(jí)以及系統(tǒng)備用容量等納入考慮和論證范圍，以保證變電站設(shè)計(jì)的可靠性和可行性。

2.2重視變壓器的選擇

變電站中的變壓器可實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)之間的功率交換和功率輸送，若選用不當(dāng)，不僅影響電氣主接線和配電裝置，還會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，因此要結(jié)合區(qū)域用電原始資料和未來發(fā)展規(guī)劃對(duì)新增負(fù)荷和出現(xiàn)回路數(shù)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，并從變壓器相數(shù)、繞組數(shù)、連接組別、調(diào)壓方式及冷卻方式等方面確定規(guī)格型號(hào)。為保證可靠供電，建議至少設(shè)置兩臺(tái)變壓器，以免因檢修或故障引發(fā)大面積、長(zhǎng)時(shí)間停電。

2.3優(yōu)化電氣接線形式

電氣主接線形式設(shè)計(jì)水平不僅影響變電站和整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，而且很大程度地決定了配電裝置、電氣一次設(shè)備及電氣二次設(shè)備的選型，所以需格外重視和具體分析。電氣主接線形式主要有兩種：第一種是雙母線接線及其分段接線，雖然靈活性好，可靠性高，但操作和保護(hù)復(fù)雜;第二種是單母線接線及其分段接線，雖然操作方便，但靈活性和可靠性難以保障。所以，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性綜合權(quán)衡，選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

3、1000kV特高壓變電站繼電保護(hù)運(yùn)維措施

3.1 1000kV變壓器的保護(hù)運(yùn)維措施

一般而言，在變電站的繼電系統(tǒng)保護(hù)中，過程層對(duì)變壓器的保護(hù)形式均是采用了分布式的保護(hù)運(yùn)維結(jié)構(gòu)。也就是說，一般情況下，當(dāng)變壓器開啟工作狀態(tài)時(shí)，則系統(tǒng)會(huì)立啟動(dòng)差動(dòng)保護(hù)裝置，而后隨之啟動(dòng)后備保護(hù)裝置。而1000kV特高壓變電站的變壓器保護(hù)運(yùn)維模式則不同于一般的變壓器保護(hù)，在1000kV變壓器啟動(dòng)工作狀態(tài)時(shí)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)與后備保護(hù)機(jī)能，使其可以得以雙重的保護(hù)。另外，對(duì)變壓器的保護(hù)運(yùn)維還要注意以下幾點(diǎn)要求，即：確保變壓器的周圍無積水和雜物，檢查和完善變壓器的防侵蝕措施，如果變壓器的灰塵較多時(shí)，要進(jìn)行及時(shí)的清理，定期對(duì)變壓器元件進(jìn)行檢查，檢查變壓器的聲音是否存在異常、溫度及濕度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2對(duì)隔離刀閘的保護(hù)運(yùn)維措施

首先來講，隔離刀閘的主要作用是在對(duì)電氣一次設(shè)備進(jìn)行檢查時(shí)隔離電壓，同時(shí)保證需要檢修的設(shè)備與工作狀態(tài)下的設(shè)備之間保留斷點(diǎn)。另外，隔離刀閘在改變電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)時(shí)可以完美在配合斷路器實(shí)現(xiàn)倒閘的操作。因此，對(duì)隔離刀閘的保護(hù)運(yùn)維需要注意以下幾點(diǎn)要求，即：因?yàn)楦綦x刀閘是沒有滅弧裝置的，因此不能用接通或是斷開負(fù)荷電流的方式進(jìn)行保護(hù)。另外，隔離刀閘的類型十分多，在對(duì)其進(jìn)行保護(hù)運(yùn)維時(shí)應(yīng)按照不同的需求進(jìn)行保護(hù)。最后，隔離刀閘是1000kV特高壓變電站電氣開關(guān)應(yīng)用最為廣泛的一種裝置，它自身的工作原理及結(jié)構(gòu)是十分簡(jiǎn)單的。但由于隔離刀閘的使用量較大，對(duì)其工作狀態(tài)下的可靠性要求相對(duì)較高，因此要定期更換隔離刀閘內(nèi)部的元件，保證隔離刀閘能夠始終處于工作狀態(tài)中。

3.3線路的保護(hù)運(yùn)維措施

在1000kV特高壓變電站繼電保護(hù)運(yùn)維中，必須要首先保證變電站的運(yùn)行狀態(tài)與繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)相連。同時(shí)，要求在保護(hù)中，變電站的線路間隔之間要與設(shè)備的監(jiān)控裝置相連接，從而實(shí)現(xiàn)變電站的系統(tǒng)終端與Goose網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換及信息的交流。

3.4變電層的繼電保護(hù)運(yùn)維措施

除了上述的繼電保護(hù)外，變電層的繼電保護(hù)也是十分重要的。通常來講，變電層的繼電保護(hù)均采用的是后備式和集中式的保護(hù)系統(tǒng)。采用這兩種保護(hù)措施對(duì)變電層進(jìn)行繼電保護(hù)，更有利于實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)調(diào)節(jié)與實(shí)時(shí)在線監(jiān)控保護(hù)功能。

結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)各個(gè)地區(qū)的人們對(duì)供電的需求越來越高，特別是1000kV特高壓變電站電氣一次系統(tǒng)及繼電保護(hù)運(yùn)維的關(guān)注度越來越高。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中變電站一次系統(tǒng)和繼電保護(hù)運(yùn)維的運(yùn)輸安全和運(yùn)輸質(zhì)量是靠變電站繼電設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。從最近幾年的發(fā)展情況來看，變電站在我國(guó)大部門地區(qū)已經(jīng)取得很好的經(jīng)濟(jì)效益，因此變電站的建設(shè)和運(yùn)行是我國(guó)的電力企業(yè)發(fā)展推動(dòng)力。

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