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摘要: 1000kV特高压变电站目前是国内外电压等级最高的变电站，其在电网的重要作用不言而喻。本文对1000kV特高压变电站设计的全过程进行对位考虑，本着“预防为主，防治结合”的方针，从预防和应对两个角度对设计提出了部分应对突发停电的优化措施，能够有效的指导特高压变电站的设计及施工，以期对突发停电事故的发生起到减少甚至避免的作用。
关键词: 1000kV变电站 特高压 突发停电 设计优化 预防措施
0 引言
1000kV特高压变电站是国内外电压等级最高的变电站，是我国西电东送等电力大动脉网架中长距离、高容量电力输送的重要节点，地位极其重要。因1000kV变电站交换功率非常大，如果发生全站停电事故不仅会大范围的停电，更将影响省级区域网架的供电安全。因此采取措施来预防及应对变电站突发停电事故的发生，保证变电站的正常稳定运行尤其重要。
1 预防变电站突发停电的设计优化措施
1.1制定合理的电网规划
结合区域电源负荷特点，在充分考虑电网可能遭受各种自然灾害的基础上规划合理、科学的网架,满足电网大容量电力穿越、远距离输电容量要求。
规划合理的电力系统需做好以下几点：
（1）研究电源接入系统的电压等级
（2）规划坚强的1000kV电网
（3）规划合理的分区电网
（4）研究各地电网“孤网”供电能力
1.2加强站址选择及线路路径的规划
变电站站址选择和输电线路路径规划在可研阶段确定出设防标准,尽可能避开确定的特殊气象区域。同一方向重要输电通道尽可能分散走廊,在发生严重自然灾害时,以减少同一气象带重要输电通道数量[2]。
合理规划路径减少远景线路扩建时跨越或钻越本期线路，增强扩建时与其余变电站的联系，提高变电站供电的可靠性。
1.3 1000kV及500kV配电装置合理配串
1000kV及500kV出线是变电站的主要电源来源，为保证出线供电的可靠性，对于3/2接线配电装置，宜将电源回路与负荷回路配对成串。同名回路配置在不同串内[1]。
以潍坊1000kV变电站500kV配电装置配串方案为例，就遵循了上述配串原则，如下图所示：
图3潍坊变电站500kV配电装置配串示意图
1.4 合理选用高可靠性设备
进行经济技术比较，选择高可靠性的电气设备：如GIS和HGIS设备。高可靠性设备具有低维护量、低故障率的特点，可以有效减少变电站全站停电情况的发生概率。
图4潍坊变电站110 kV HGIS设备
对于地质构造复杂，多地震的地区，宜使用罐式断路器等耐地震特性较好的电气设备；对于高寒地区的GIS及HGIS设备，为保证SF6气体的绝缘特性，宜设置伴热带；对于特种气象地区的设备，应按照特殊条件招标选择可耐苛刻气象条件的优质电气设备。
1.5建立健全设备状态在线监测系统
1000kV主变作为特高压变电站内最重要的电气设备，其运行状态直接影响全站的运行，因此对主变压器常发故障的监测十分必要的。实时监测电气设备的健康状态，掌握电气设备的健康信息，对出现故障趋势的重要电气设备设置检修预案，实现状态检修。
1000kV主变压器及高抗均配置油色谱在线监测，1000kV及500kV GIS也设置局放监测，使变电站的重要电气设备可实时严密监测，有利于及早发现潜在故障，减少故障发生的概率，减少全站停电的可能性，提高供电的可靠性。
1.6 合理定制监测报警级别
特高压变电站具备建立高水平应急预警系统的条件，电力系统很多重大事故是瞬间出现的，预警工作的目的是对可能发生的事故发出警报信息，使相关单位和人员做好应急准备、采取措施，尽量将事故消灭在萌芽状态，或者在事故不可避免要发生的情况下尽量减少事故损失。[3]。
停电的预警分级宜将预警结果单独分为若干级，例如红橙黄绿等形式，预警分级与事件分级有明显区分。在早期阶段采用预防控制和应急准备的一些方法消除事故或者降低事故后果，这是主动应急思想的体现。
2 应对变电站突发停电的设计优化措施
2.1选用高可靠性的站外电源
站外电源作为全站停电后唯一的电源来源，为变电站全站的供电恢复及事故抢修起着极其重要的作用。如果无电源的提供，将会大大延长供电恢复的时间，对变电站和电网的运行安全不利。因此应该考虑选择路径较近、供电可靠、与该1000kV变电站的供电电源不同的35kV或10kV线路。
2.2 设计方案严格执行消防规程
为降低火灾对变电站的影响，应严格执行消防规程对变电站内设备及建筑之间的距离要求，缩小火灾影响的范围，并为火灾发生后救火工作的开展提供方便。根据规程要求设置灭火系统，减少可燃介质，缩短燃烧时间。动力电缆与控制电缆宜采用不同路径分开敷设，使在发生火灾时控制及保护信号指令可以准确发送，缩小故障范围。
2.3 优化照明系统
全站停电情况下提供应急照明，宜设置应急照明系统，应急照明线路与正常照明线路分管敷设，设置合理的应急照明负荷。动力插座系统应考虑应急情况下的使用，提供专用应急插座，保证应急负荷线路在灾害情况下的可靠性，为最迫切的回路负荷及抢修负荷提供电源。
3 结语
1000kV变电站是我国电网的核心，应集思广益采取必要的措施对全站停电事故进行预防及应对，做好事故预想及事故预演，建立健全事故应急处理预案，将损失缩小在最小范围内，以最快的速度实现全站的供电恢复，提高供电的可靠性，建成坚强的智能电网，为我国的经济快速发展奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]戈东方.电力工程电气设计手册[M].北京:中国电力出版社,2007.
[2]李强,王皑,吕建平.电网防止大面积停电的探讨[J].山西电力,2010(4):1-4.
[3]于雷,张建华.大面积停电应急监控与启动机制设计的探讨[J].能源技术经济,2010(6):21-24.
[4]中华人民共和国住房和城乡建设部. 1000kV变电站设计规范[M].北京:中国计划出版社，2011.
作者简介:
曲娟娟（1983-），女，硕士，工程师，主要从事电力工程变电电气专业设计工 单位：山东电力工程咨询院有限公司
论文作者:曲娟娟,张光明,梅芳
论文发表刊物:《电力设备》2016年第10期
论文发表时间:2016/7/24
标签：变电站论文; 电网论文; 事故论文; 全站论文; 电气设备论文; 电源论文; 发生论文; 《电力设备》2016年第10期论文;