研究特高压变电站站用电系统设计论文_简哲

研究特高压变电站站用电系统设计论文_简哲

(国网冀北电力检修分公司 北京 102488)

摘要:特高压变电站是高电压的变电站,对电网的安全运行起到了重要的作用。在特高压变电站中,站用电系统是重要的部分,其运行质量关乎到变电站的安全及稳定性。重视站用电系统的接线方式,是确保特高压变电站可靠运行的关键。本论文针对特高压变电站站用电系统设计展开研究。

关键词:特高压;变电站;用电系统;设计

特高压变电站中,500千伏变电站是被普遍使用的。通常1台主变压器,变电站会设置1台工作变压器和1台备用的工作变压器。如果是1000千伏变电站,就要对变电站中变压器的检修工作予以充分考虑。对于电源的配置,与500千伏变电站相比较,在一次接线方面和机电保护装置的配置上会存在着不同。本论文的研究就是以1000千伏变电站为例,对变电站站用电系统设计方面的问题进行研究。

一、特高压变电站站用电系统的接线

(一)特高压变电站站用电系统采用二级降压方式

特高压变电站主变压器低压侧为110 千伏,变电源所采用的就是110 千伏电压。如果电压的方式为一级降压,在用电系统的接线上就可以采用变压器为110千伏,站用的负荷供电可以选择380伏。用电系统采用这种接线方式,不仅接线非常简单,而且具有很高的安全可靠性。但是,采用这种接线方式也会存在两个方面的问题。其一的一个问题是,110 千伏到380 伏的直接降压产品中,相对成熟的变压器产品是不存在的;另一个需要面对的问题是,380 伏系统运行中如果存在短路电流,很有可能都会超过40 千安,出现这种现象与变电站所使用的变压器存在的阻抗电压密切相关,这就必然会在选择380 伏设备的时候面临困难。

在变压器的接线上,0 号备用变压器与1号工作变压器在接线上保持一致。按照110 千伏变压器所具备的最小制造容量,110/10 千伏变压器在接线上选择的变压器额定容量为5000 千伏•安。工作变压器所选择的是有载变压器,而且变压器具有可调性,主要的目的是为了适应主变压器在低压侧无功补偿装置运行中,由于投切而使得电压产生波动。110/0.4 千伏的变压器,如果为2500 千伏•安的二级变压器运行,要使380 伏的侧短路电电流水平符合31.5千安的要求,就要将电流设定为10.2%、0%。从这个角度而言,选择380 伏的电气设备是可以的。

(二)0 号备用变压器的低压侧接线方式

0 号备用变压器的低压侧接线方式与500 千伏变电站所选用的站用备用电源在配置上基本相同。0 号备用变压器是专用的,10/0.4 千伏的低压变压器配备380 伏侧低压变压器,设定有两个备用变压,在引线的接入上为1段和2段均380伏。与500 千伏变电站相比较,0 号备用变低压侧在接线上是完全不同的。变压器和分支断路器之间要安装有断路器。当变压器处于正常运行状态的时候,断路器是闭合的。在站用变压器中,两个变压器为运行状态,一个变压器为备用状态,断路器不操作。当0 号站用备用变压器在运行中产生故障的时候,变压器就会由于故障问题接受检修,就会推出运行状态。将断路器断开,0 号备用变压器与低压侧备用变压器之前就会隔离。两个备用的断路器在运行中,与380 伏变压器工作中断路器运行状态保持一致。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆1 号的站用变压器和2 号的站用变压器在运行方式上,可以采用专用备用变压器的运行方式和互为备用的变压器运行方式,这样就可以使得站用电系统灵活运行。

二、对于差动保护装置的配置要求

0 号站用变压器和1 号站用变压器在连接方式上所采用的是110/10 千伏2 级变压器和10/0.4 千伏2 级变压器之间相互串联的方式。两者之间没有安装断路设备,所以,保护装置对于串联变压器是按照被保护元件进行保护的。如果按照2 级变压器容量估算,对短路阻抗电压数值进行设定,380 伏的侧三相短路电流就是30.1千安,此时,110 千伏侧电流即为103 安培。如果变压器的电源测的主要保护装置设施了运行时限和速度,整定值按照380 伏母线的计算上,按照三相短路电流就得出结果为144 安培。如果计算的过程中以变压器励磁涌流为标准,电流的计算结果为165 安培。对于安装保护装置的两相短路的灵敏度进行校验,就可以表明110/10 千伏变压器的出口处和内部的速断保护都可以可靠动作,当变压器的内容产生故障的时候,就可以启动速断保护。如果是10/0.4 千伏变压器,速断保护就不会动作。所以,在主保护的配置上,要选择差动保护装置。

三、站用备用电源所选择的投入方式

(一)站用备用电源所选择的自动投入方式

1 号工作变压器和2 号工作变压器的I 站用负荷和II 段站用负荷均为380 伏的时候,0 号工作变压器所采用的是专用备用电源。根据变压器的运行要求,就需要采用两种备用方式,即热备用方式和冷备用方式。如果I 段工作母线和II 段工作母线都失去了电源供电,就会自动启动断路器,同时0 号工作变压器上所安装的110 千伏侧断路器也会启动。

(二)站用备用电源所选择的手动投入方式

如果两台站用变压器中的一台由于故障问题而退出运行的时候,假如1 号站用变压器正处于维修状态,0 号站用变压器和2 号站用变压器就会相互备用,保持站用电源正常供电。0 号站用变压器启动断路器I段负荷和II 段负荷均为380 伏。如果其中的一台变压器产生故障,断路器就要采用手动操作的方式,保证正常供电。

总结

综上所述,要保证特高压变电站运行中具有较高的安全稳定性,就要对用电系统的接线以及保护装置的配置上充分考虑,以保证站用电系统运行中更为灵活可,满足变电站的用电需求。

参考文献

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论文作者:简哲

论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/28

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