李曉歡
(遼寧省輕工設(shè)計院有限公司,遼寧 沈陽 110031)
隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,國民經(jīng)濟大水平提高的同時,社會對于電網(wǎng)的可靠性供電依賴也變得越來越高,因此變電站的規(guī)模和供電質(zhì)量也在不斷擴展。這就需要變電站中的相應(yīng)電氣設(shè)備裝置等,在質(zhì)量和性能方面有很大的提高要求。
由于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。
在目前變電站的設(shè)計上,為了首先保證整個供電網(wǎng)的安全可靠,在主接線的選擇上一般選擇安全性能最好的較復(fù)雜主接線。但這種選擇有兩個后果,一個是由于設(shè)計復(fù)雜,施工復(fù)雜,后期的維護成本比較高。一個是由于核心部件的體積增加了,造成變電站的體積也相應(yīng)增加,造成占地成本增加?,F(xiàn)在我們主要對目前市面流行的兩種主接線方式,雙母接線和單母分段接線,進行對比分析,發(fā)現(xiàn)其各自有哪些優(yōu)缺點。從可靠性上分析,雙母接線的優(yōu)點是它有兩組相互隔離的母線控制開關(guān),在維修保養(yǎng)中可以輪流對單個母線控制開關(guān)進行關(guān)閉,而不影響整體線路使用,在對一個母線隔離控制開關(guān)進行維修后能夠迅速恢復(fù)供電。其缺點是在進行線路檢修時需要對整個線路進行斷電,因為在操作母線隔離控制開關(guān)時容易導(dǎo)致失誤。而單母分段連接的優(yōu)點是采用分母分段連接,可以將供電線路分成N 段進行處理,其中的一段上母線發(fā)生故障,由分段隔離器自動隔離故障段,其他分母段不會受到影響。從靈活性上分析,雙母接線可以做到將電源和回路符合靈活地分配不同的母線段;而單母分段連接線能夠滿足不同運營方式的運用,更加的靈活。從經(jīng)濟性上分析:雙母接線需要投入更多的設(shè)備,所需資金比較大;而單母分段需要投入的設(shè)備較少,所需資
一般來說,變電站中的電氣設(shè)備主要包括變壓器,斷路器,電流互感器、隔離開關(guān)等設(shè)備,在電氣選擇上,主要需要考慮就是短路電流計算等問題。為了增強變電站電氣設(shè)備的整體性能,減少電氣設(shè)備的損壞,應(yīng)該對線路不同點的短路電流進行計算。如果計算不正確,就容易燒毀線路上的電氣設(shè)備,影響線路傳輸?shù)陌踩头€(wěn)定,同時會造成電氣設(shè)備使用壽命縮減,系統(tǒng)可靠性受到影響。
我國夏季,由于極端對流天氣的增加,造成雷電頻次增加,為了避免變電站遭受雷電襲擊,對變電站的避雷點設(shè)計顯得格外重要。在變電站的設(shè)計施工時必須要按照變電站避雷等級嚴格進行施工,對需要采取的避雷電設(shè)計要嚴格按規(guī)定進行安裝,同時在后期的使用維護上,也要對避雷電設(shè)施進行定期維修保養(yǎng),充分做好防雷擊各項工作,保障供電的安全平穩(wěn)運行。
主接線在變電站的整體設(shè)計中占有非常重要的地位,它的存在主要作用是保證變電站運營的安全可靠,保證變電站在不同電網(wǎng)之間的有效轉(zhuǎn)換,從而實現(xiàn)變電站的平穩(wěn)運行。在電氣主接線的設(shè)計上,應(yīng)該做到對電氣主接線和電氣總平面進行合理的設(shè)計和布置,同時合理對模塊主接線進行優(yōu)化,減少后期設(shè)備的維修保養(yǎng)壓力,既保證變電站的平穩(wěn)運營,又有效減少維修消耗。
從變電站的設(shè)計上,變電站必須擁有獨立的接地網(wǎng)絡(luò)。在接地的設(shè)計上,現(xiàn)在普遍比較流行的有自然接地方式和深井接地方式,它們的目的都是為了使接地的電阻降低到設(shè)計要求的安全范圍內(nèi),從而保證變電站整體運行安全穩(wěn)定。除了上述兩種將阻方式之外,通常還可以使用降阻劑或增加埋藏深度,換掉埋藏點土質(zhì),增加接地面積等多種方式來達到降低電阻的目的。在設(shè)計環(huán)節(jié),要充分考慮到變電站所在的區(qū)位特點和地質(zhì)結(jié)構(gòu),經(jīng)過嚴格勘查論證后,選擇最安全最經(jīng)濟的方式進行降阻處理。
在變電站防雷擊防護上,在現(xiàn)在較為普遍的變電站的電氣一次設(shè)計上,主要是通過安裝避雷針的方式進行防雷擊預(yù)防的,同時變電站的附屬設(shè)施也要進行防雷擊設(shè)計,保證變電站的整體免遭雷擊,保證它整體運行安全平穩(wěn)。目前階段在防雷擊上我們主要采用ATP-EMTM 技術(shù)對過量電壓進行計算,因為過量的電壓主要來自自然界的閃電侵入設(shè)備管線內(nèi),通過計算得出主要的數(shù)值,就能夠根據(jù)這個數(shù)據(jù)來選用合適的避雷設(shè)備了,從而達到合理避雷的目的。同時變電站的正常運行,合理的照明設(shè)施必不可少,在進行設(shè)計時,在主要的安全通道和電氣設(shè)備場所要進行應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計,合理的應(yīng)急照明設(shè)計能夠保證在出現(xiàn)事故時,相關(guān)的維修保障人員能夠省去準備照明的時間,盡快將找出故障點進行維修。
變電站的電氣一次設(shè)計是一個具有綜合框架結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)工程,在設(shè)計過程中要求具有一定的整體設(shè)計思路,運用創(chuàng)新思維,積極引用新的設(shè)備以及技術(shù)方法,這樣可以使得設(shè)計方案得到進一步的優(yōu)化改善。此外出于安全穩(wěn)定、高效可靠、經(jīng)濟可行等方面考慮,力爭變電站的配置得到最佳,這樣在滿足社會經(jīng)濟需求的同時,也可以給社會和電網(wǎng)本身帶來便利。