摘要:随着我国经济的不断发展,为满足我国经济建设的需求,我国的电力工程建设也快速发展起来,尤其是110KV输变电工程的建设脚步不断加快,确保了各地区经济发展所需能源的可靠性,是经济发展的坚实后盾。但是110KV输变电工程的建设一般规模较大、施工环境复杂、要求条件相对较高,并存在电力行业所特有的风险。因此,确保110KV输变电工程建设的设计方案经过科学合理的分析与评价,是110KV输变电工程建设前特别需要探讨和研究的问题。本文就110KV输变电工程设计进行简单的阐述。
关键词:110KV;输变电工程;设计;分析
伴随社会整体生活水平的提升,对电能输运能力以及对电网平稳安全运行的要求在不断地提高,导致对电网建设的要求也越来越高。所以对110kV输变电工程进行设计和建设的过程必须要更加规范化,达到电网运行的质量,进而促使输变电工程能够实现可持续性的发展。
1输变电工程的特点
1.1工程横跨区域较广
输变电工程的建设一般是将发电厂内的电力能源输送到所需的地区和用电场所,一般输电距离少则几十千米,多则会达到几千千米,输送电缆跨越多个城市的现象也随处可见。对于不同区域所处的环境也不尽相同,一般输变电工程的建设就需要多个施工单位在多种环境下进行建设工作。
1.2对环境造成影响
由于输变电工程跨域区域较广,建设过程中必然会遇到各种不同的地理环境,不仅是自然环境,也包括人类生活环境。在输变电工程建设中,我们经常会发现土地征用、树木砍伐、居民搬迁、改变地貌等现象,这样往往就会对环境造成一定程度的影响,破坏了原有的生态环境。
1.3工程投资较大且建设周期长
电力行业具有较高的危险性,为降低输变电过程中事故的发生,就需要对相关设备设施提出更高的要求,投资也相对较高。此外还包括其他费用,如土地征用费、居民拆迁费、环境保护费等各项费用,总体投资较高。并且,由于输变电工程建设牵涉范围较广,这也导致了工程周期较长。
2 110kV输变电工程设计过程中的基本原则
2.1土建设计原则
110kV输变电中的土建工程要严格遵循《火力发电厂土建结构设计技术规定》等规定的基本要求。输变电工程中的土建工程主要有户外高压场地以及控制楼并电缆沟。首先,针对控制楼进行土建设计时,设计建造建筑物必须要达到国家规定的抗震等级要求,同时110kV输电网的规模要按照能够抵抗住50年一遇的洪水的标准进行设计。屋面进行防水设计时要以建筑物的属性,占据的重要程度,使用过程中对其功能的要求为依据来确定对应的防水级别。其次,针对户外高压场地进行设计中,支架或者架构类型的建筑物,最好利用混凝土做刚性基础。最后,针对电缆沟进行设计中,电缆沟的侧壁可以使用砌体结构,并对高压电缆进行合理的安排,调控好电缆的走向,避免发生高压电力的电缆和低压的控制电缆在同一个电缆沟中敷设的状况。
2.2接地系统的设计原则
对接地系统进行合理的设计,选择最优的接地材料并进行正确的连接是确保设备以及人员的安全以及保证设备能够稳定工作运行的根本保障。110kV输变电站设计接地系统的过程中要充分考虑到接地装置具体的泄流耗散能力以及网格结构等。铜覆钢材料必须要能够达到《电气工程接地用铜覆钢材料技术条件》中要求的基本技术性能,而接地材料进行连接时需要利用放热焊接的方式,放热焊剂需要符合《接地装置放热焊接技术导则》中规定的技术指标要求。对铜覆钢材料进行选择时环保型材料是首选,但是同时还需要将当地土壤的酸碱度以及腐蚀情况考虑在内。
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2.3消防设计原则
110kV变电站在消防设计中需要严格遵照国家有关火力发电厂和变电所防火方面的规定,同时在设计以及安装变电站户外消防栓的过程要符合有关规定的要求,而且设计时不能离路边太近。防火墙在设计和建造时要以电缆线的直径为依据,使用PVC管在墙上预先留下三至五个孔洞,以供以后进行改造的过程中使用,其两端需要使用防火泥进行封堵。此外,防火墙的底部位置需要利用PVC管预留不少于两个四十毫米直径的排水孔。
3 110KV输变电工程进行设计的基本要求
3.1对一次设备的基本要求
3.1.1变压器。选择110kV变压器的基本准则最主要就是需要自然风冷且自然油循环类型的损耗较低的能够进行有载调压的变压器,一般其损耗水平不得高于10型标准,容量在50MVA/62MVA,变比维持在110kV/10.5kV[4],同时,有载调压开关的阻抗电压在15%。此外,如果变压器室的位置距离马路较近,需要设计并且安装防撞护栏。
3.1.2户外敞开式互感器。110kV的电流互感器最好选取干式互感器,而最好选择整体冷缩硅橡胶作为外护套。二次绕组要多于6个,包括两个保护,一个计量、一个测量、一个预留录波。此外,互感器需要是防水结构的,密封性能需要比较好,同时,设计套管时要保证机械强度,刚度以及绝缘强度要足够。而二次出线端子的螺杆必须是由铜或者是铜合金制造而成的,且直径不能够低于六毫米,还要具备可靠的防锈层。
3.1.3户外敞开式的高压断路器。首先断路器的绝缘水平要符合国家相关规定的要求。其次,110kV输变电站要尽可能的选择具有弹簧操动机构的断路器。最后,110kV断路器的电寿命要达到在主电路不用维修的条件下,开断额定短路电流的次数达到20次甚至以上。
3.1.4电容和电抗器。设计电容和电抗器需要首先满足国家与之有关的规定。110kV输变电容器最好选取框架式分散型的电容器,与电容器进行串联的电抗器不能使用油浸式的,最好使用干式空心或者是铁心的,同时电抗器在其绝缘耐热等级方面不能低于F级。
3.1.5避雷器。110kV避雷器应该具有均压环以及一体化的绝缘底座,同时,绝缘套管应选择硅橡胶或者是瓷套管。避雷器的外壳必须能够防潮防腐,需使用不锈钢的材料。
3.2对二次设备的基本要求
①继电保护和安全自动设备。继电保护的装置促进需要具有可靠以及灵敏性还应具备速动性。而对于具有双重化配置类型的继电保护装置,任何一套装置都应该具有完全独立的电流、电压、跳闸、电源回路以及相关电缆的引接。②站内交直流系统。110kV的输变电站的后台监控机的电源应该直接引自专用的电源屏,此外一定要有施工的设计图纸,而电源屏则需要顾及到UPS的通风散热情况。③通信网络。一般110kV变电站中设计的通信机房不能够低于二十平米,设备和墙体间的距离要超过一米。此外,110kV变电站的通信机房需要装备有一套单独的通信开关电源以及一路直接供自主控室直流屏的电源。
4小结
国家电网的输变电工程在设计中促进要遵循安全性高、可靠性高、环保性好、运行效率高、技术先进等基本原则,还要做到协调性好,统一性高,灵活性强,经济性佳的有机统一。使110kV输变电工程进行设计的时候更加的规范也更加的标准,一方面能够资源的利用以及土地的占用向最优化发展,另一方面还能够优化输变电工程进行建造以及运行的总体成本。
参考文献
[1]张继勇.市区110kV送变电工程电磁辐射对环境影响的分析[J].通讯世界,2015,08:157-158.
[2]贺小锋.110KV变电站GIS调试技术[J].化工管理,2015,17:140.
[3]杨彪,陈寅,闫勇.750kV联合变电构架风振系数计算研究[J].科技创新与应用,2015,34:34-35.
[4]江晖.220KV电力电缆线路的设计和施工思路问题探析[J].科技展望,2015,34:93.
[5]侯学东.500kV交流同塔双回输电线路耐张串金具参数优化设计[J].湖北电力,2015,S1:1-5.
论文作者:吴艺辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/4
标签:输变电论文; 工程论文; 电缆沟论文; 土建论文; 过程中论文; 环境论文; 电缆论文; 《电力设备》2017年第16期论文;