35kV变电站总体设计及智能化研究论文_李建

35kV变电站总体设计及智能化研究论文_李建

(中智上海经济技术合作公司 上海 201100)

摘要:电力系统中的一个非常重要的环节就是变电站,它的设计、安装质量的好坏对电力系统的正常安全运行会造成比较直接的影响,对现代社会经济的正常发展和人民群众的人财物安全也一样有着非常重大的影响。变电站的设计应结合工程5-10年的发展战略展开,从而实现远、近期结合,并将近期作为核心;良好的协调近期建设和长远发展之间的具体联系,并分析扩建的要求;变电站在设计的过程中一定要掌握全局,根据负荷特性、用电容量、项目特点等方面的内容,科学地设立方案。

关键词:35kV;变电站;总体设计;智能化研究

社会各行各业的发展都离不开电力资源作为支撑,而想要使电力资源能够得到有效供应,保证电力系统的性能十分必要。作为电力系统的重要组成部分,做好35kV变电站的设计非常重要。当前,35kV变电站的设计方案已经存在很多种,但每一种方案的应用均存在一定的限制,因此做好35kV智能化变电站的优化设计非常重要。文章主要为35kV智能化变电站的优化设计提供了一系列较有可行性的方案,期望能为社会各领域的发展提供更大程度的支持。

1 35kV智能化变电站概述

变电站属于电力设备的一种,35kV智能化变电站属于变电站的一个主要类型。就目前的情况看,我国农村地区对于35kV变电站的应用仍然占据主要部分。总的来说,35kV变电站在输电线路以及输送容量方面均有其不同的特点,但随着社会的不断发展以及我国农村地区对于电力资源要求的不断提高,原有的35kV变电站设计结果已经远远无法满足人民的需求,因此,有必要提出相应的措施去做好优化设计工作,这样才能从根本上提高35kV变电站的使用效果及效率。35kV智能化变电站的建设以及优化设计对于上述问题的解决具有重要价值,因此有必要做好这一方面的工作,这无论对于电力领域的长远发展还是对于我国相应地区整体经济水平的提高以及人民生活条件的改善均具有重要价值,因此必须得到电力等有关领域人员的足够重视。

2 35kV 变电站总体设计

2.1 建立无人值班式的变电站

除了对计算机技术的应用之外,建立无人值班式的变电站也十分重要。当前,这一类型的变电站主要被应用在10KV及以下的变电站方案设计过程中,实践证明,其应用效果良好,因此,可以将其应用到35kV智能化变电站的优化设计过程中。在无人值班式变电站的具体设计过程中,对于远动RTU以及调度自动化系统的应用非常重要,这是保证在无人的情况下,变电站系统能够顺利运行的基础。这一方案的主要优势在于对于人力资源的要求小,同时占地规模也比较小,因此基本不会对周围的生存环境造成过多影响,当前,这一变电站设计方案在35kV智能化变电站的设计过程中也有所应用,随着对实践经验的总结,应用效果也得到了极大程度的提高,其占地面积在原来的基础上又得到了一定程度的缩减,这预示着,在未来,这一设计方案的整体上水平必定能够上升到一个新的台阶。

2.2 主接线的比较与选择

单母线接线是一种原始、最简单的接线,所有电源及出线均接在同一母线上,其优点是简单明显,采用设备少,操作简便,便于扩建,造价低。缺点是供电可靠性低。母线及母线隔离开关等任一元件发生故障或检修时,均需使整个配电装置停电。因此,单母线接线方式一般只在发电厂或变电所建设初期无重要用户或出线回路数不多的单电源小容量的厂中采用。在主接线中,断路器是电力系统的主开关;隔离开关的功能主要是隔离高压电源以保证其他设备和线路的安全检修。由于隔离开关无灭弧装置,断流能力差,所以不能带负荷操作。单母线分段接线是采用断路器(或隔离开关)将母线分段,通常是分成两段。母线分段后可进行分段检修,对于重要用户,可以从不同段引出两个回路,当一段母线发生故障时,由于分段断路器在继电保护作用下自动将故障段迅速切除,从而保证了正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。单母线分段接线既具有单母线接线简单明显、方便经济的优点,又在一定程度上提高了供电可靠性。但它的缺点是当一段母线隔离开关发生故障或检修时,该段母线上的所有回路到要长时间停电。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆双母线分段接线有如下优点:可轮换检修母线或母线隔离开关而不致供电中断;检修任一回路的母线隔离开关时,只停该回路。

2.3 二次设备的接地、防雷及抗干扰

二次设备的接地、抗干扰按国家电力调度通信中心文件《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》执行。(1)选用抗干扰水平符合国家标准的微机继电保护、测控及通信设备。(2)连接回路采用屏蔽电缆或双绞线屏蔽电缆。(3)保护控制室设静态保护专用接地铜排,截面不小于 100mm2,构成环形网络后经四点与站区主接地网连接。

3 35kV变电站智能化

3.1 光学电流互感器

光是一类频率非常高的电磁波,它所具有的电矢量和磁矢量的方向和波传递的方向垂直相交。光的扰动从客观的角度来讲是光波的电场强度和磁场强度所发生的改变。当光和物质彼此产生作用的时候,相关数据表明,对光检测器发挥作用的是电矢量而并非为其他矢量,因此我们只需分析电场所产生的作用,所以通过电矢量来指代光矢量。光波从本质上讲是横波,所以光波体现出一定的偏振性。针对偏振性来讲,光通常而言可划分为三类,具体而言分别是偏振光、自然光以及某些偏振光。光矢量的方向以及实际大小如果有规律的进行改变,那么就可将其命名为偏振光。线偏振光具体来讲是在传播的时候,光矢量的方位不发生任何改变,其大小相位发生特定改变的光,此时在和传播方向垂直相交的平面中,光矢量端点所移动的轨迹整体而言为直线。圆偏振光简单来讲在传播的时候,其光矢量的大小不发生改变、方向规则发生改变,端点运动轨迹总体而言为一个圆。

3.2 智能断路器

断路器是通过热磁效应的机理来体现保护功能。而智能断路装置是利用微机处理器或者单片机等具有良好精确性的控制器来进行运作的,它不但涵盖一般断路器所具有的保护功能,并且还能够良好的显示电路中的各项参数(电流、电压、功率、功率因数等),对电路进行在线监视、自行调节、测量、试验、自诊断、可通信等功能,还能够对各种保护功能的动作参数进行显示、设定和修改,保护电路动作时的故障参数能够存储在非易失存储器中以便查询。智能断路器是简单来讲是通过微电子、计算机网络技术和现代化传感器组建而成的断路器二次系统。其核心特点是通过电力电子技术、数字化调控设备形成相应的执行单元,可以良好的替换一般机械结构的开关和继电器。

3.3 电容分压式电子电压互感器

电容分压器的结构种类十分繁多,其中比较具有代表性的包括平板型、分立型以及同轴型。在客观应用中,将因瓦合金作为极板的同轴型电容分压器得到大量的应用。因瓦合金又被一部分学者称之为铁镍合金,其对应的结构组成为:铁 63.8%,镍 36%,碳 0.2%。将因瓦合金充当电容分压器的极板,可以良好的处理温漂形成的容漂问题,以此确保电容器的精度。互感器利用特定的电容分压器从一次高压 U1 中获得所需的小电压信号,在这之后进入采集单元展开信号调节,然后转变为相应的光信号,通过光纤输送到合并单元,展开一系列的二次转换,在这之后供给测试和保护装置。采集单元通常选择就地放置的方式,并且一般装配在铁磁屏蔽盒当中,能够良好的消除外界所形成的负面影响。

随着新技术的不断应用,传统变电站改造或智能变电站的建设也是势在必行。智能变电站有着传统变电站无法比拟的优势,比如说传统的互感器有着饱和、绝缘等一系列问题,而智能变电站就会把这个问题解决;再比如,一些设备是集成的,所以就比较节省空间和电缆,相对来说就会降低投资;此外智能变电站的通信都是有着统一标准的,可以系统互动,增加高级应用,使设备可以互相操作。

参考文献:

[1] 李孟超,王允平,等. 智能变电站及技术特点分析[J]. 电力系统保护与控制,2010,31.

[2] 张文静,朱能翰,郑佳. 35kV智能数字化技术变电站设计方案分析[J]. 科技创新与应用,2012(28):154-156.

[3] 刘贝克. 35kV变电站设计方案优化探讨[J]. 科技与创新,2015(15):228-230.

论文作者:李建

论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期

论文发表时间:2017/9/4

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