摘要: 在当今社会中,随着经济的快速发展以及社会的不断进步,人们的生活水平也得到了显著的提升,这就使得他们对于用电的质量以及需求变得越来越高.为此,对于变电站的设计工作而言,从事电力系统相关的工作人员就必须对自己的工作充分的重视,这样才能够提供更优质的变电服务.
关键词:变电站;110kV;变电一次设计
0、引言
110kV高压配电网是我国电网的重要组成部分,其变化可说是日新月异,全国每年都有大量新建的110kV变电站投入运行,此外还有相当一部分的原有110kV变电站进行扩建或改造。这就要求相关部门不断完善110kV变电站的设计,精益求精,以更好地满足社会对电力供应的可靠性及电能质量等各方面的需求,充分发挥变电站设计在我国国民经济发展中的作用。随着经济的持续发展和社会的不断进步,全国各地的工业企业和居民对电力的需求愈来愈大,并且一直保持较高的增长速度。相应的,作为电力传输媒介的电网正在快速扩张和完善。因此,变电一次设计显得格外重要。
1、110kV变电站主接线的设计
1.1、单母分段接线
1.1.1、优点:
(1)用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个电源供电。
(2)当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
1.1.2、缺点:
(1)当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间内停电。
(2)当出线为双回线时,常使架空线路出现交叉跨越。
(3)扩建时需向两个方向均衡扩建。
1.1.3、适用范围:①6~10KV配电装置出线回路数为6回及以上时;
②35~63KV配电装置出线回路数为4~8回时;
③110~220KV配电装置出线回路数为3~4回时。
1.2、双母线接线
特点:有两组主母线,每一回线经三相隔离开关及一组断路器,两组母线通过母线支路连接。
适用范围:A、6~10KV配电装置,当短路电流较大、出线需要带电抗器时;
B、35~63KV配电装置,当出线回路数超过8回时,或连接的电源较多、负荷较大时;
1.3、双母线带旁路接线
双母线接线可以用母联断路器临时代替出现断路器工作,但出现数目较多时,母联断路器经常被占用,降低了工作的可靠性和灵活性,为此可以设置旁路母线。
1.4、双母线分段接线
特点:为缩小母线故障的影响范围,用分段断路器将工作母线分段,每段用母联断路器与备用母线连接,有较高的可靠性和灵活性,但投资较多。
适用范围:适用于配电装置进出线总数达10~14回时,一组母线分段,配电装置进出线总数达15回以上时,两组母线分段。
2、 电气设备选择
需要从以下几个方面重点对电气设别的选择和安装:
2.1额定值的设置需要科学合理,以电气设备的正常运行条件兼顾检修运行条件进行设置,对于设备的电流、电压以及短路电流等规定的额定值需要合理选择。在电气设备选择特别要注意设备的热效验、动效验。
2.2根据待建变电所的情况,确定电气设备绝缘主要材料、导体材料、元器件的组合形式、电气设备的制造形式及制造工艺。
2.3此外,电气设备选择到的时候要考虑待建变电所所在地区的气象条件及地理位置。通常状况下,变电站需要对技术性和经济性做到双重考虑,为了使得主变压的数量具有合理性,对主变压器容量选择要合理。例如,在城网中,在城网变电站大多数都安装了至少两台的主变压器,这样对于变电站在运行过程中发生故障的时候,能够减少停电范围、停电时间。
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3、选择合理的主变器
在电力系统输电的过程中,变电站台数的选取通常为两台或以上,这样在用电量需求较大的时段,如果其中一台变电站出现问题,可以把输电量负荷加到正常工作的另外一台变电站上,能够很好的保证电网供电的正常运行,确保企业和用户正常的生产和生活用电。除此之外,变电站台数的确定还应该结合当地实际的经济基础、技术条件以及变电站的运行方式等,还应该考虑到占地面积,因为两台变电站明显就比三台占地面积少,这样确定最佳使用台数,既可以提高输电效益又能够降低成本。
主变压器的接线方式、配电设备及容量和型号都应该和实际变电站的负荷值保持一致。主变压器的选择需要综合考虑电网的输电量,并对未来电网变电站输电量进行合理地规划,做出科学的选择。变电站主接线的设计比较重要,以便保证变电站输电的安全性能,但是变电站主接线的设计也比较复杂,一旦发生故障,主接线的维护十分困难,并且由于变电站占地面积比较大、成本比较高的特点,在主接线设计时应该在保证正常输电的前提下,尽量简化主接线方式,既保证输电的高效性,又兼具经济效益。
4 、电气接地在变电站一次设计中的设计
在变电站一次设计过程中,需要对电气接地做好设计方案。电力网中性点的接地方式要考虑:电网的电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等等。电力网中性点接地方式有以下几种:
4.1中性点非直接接地。中性点非直接接地包括:中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经高电阻接地。
4.2中性点直接接地。
电力网中性点的接地方式决定了主变压器中性点的接地方式。在设计确定主变压器中性点接地方式的时候要考虑一下条件:
4.2.1主变压器的110~500kV侧采用中性点直接接地方式
1)凡是自耦变压器须直接接地或经小电阻接地。
2)凡是中、低压有电源的升压站和降压变电所至少应有一台变压器直接接地。
3)终端变电所的变压器中性点一般不接地。
4)变压器中性点接地的数量应使电网所有短路点的综合零序电抗与综合正序电抗之比X0/X1小于3,以使单相接地时健全全相上工频过电压不超过阀型避雷器的灭弧电压;X0/X1尚大于1~1.5,以使单相接地短路电流不超过三相短路电流。
5)所有普通变压器的中性点都应经隔离开关接地,以便运行调度灵活选择接地点。
6)选择接地点时应保证任何故障形式都不应使电网解列成为中性点不接地系统。
4.2.2主变压器6~63kV侧采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式
6~63KV电网采用中性点不接地方式,但当单相接地故障电 流大于30A(6~10kV电网)时,中性点应经消弧线圈接地。
5、 如何进行110KV变电站的防雷设计
从防雷设计角度说,在设计110kV变电站电气一次设计中,对于直击雷保护和过电压保护两项内容应当分别进行分析,采取合理的设计措施。对于以上两个方面的内容进行总结概括,具体内容如下:第一,对于有关防止直击雷保护方面,在变电站一次电气设计中,所有的配电装布置上都应当采用用户所提供的方案,在屋顶设置避雷针,通过此方式实现预防直击雷的目的。通过大量的工程实践经验来看,在屋顶避雷采用的原材料应当选取过热镀锌扁钢,选择的尺寸大小应当为40mm×4mm。并且在此基础上,选用的热镀锌扁钢的尺寸可以略大于40mm×4mm作为引下线,并且同与接地网进行连接,从而确保在雷雨天气中出现的直击雷能够通过该方式倾泻入大地,有效地避免了变电站在运行过程中遭遇雷击,从而遭受破坏。第二,从过压角度进行分析,为了避免线路在正常运行情况下,遭遇雷击,而出现过压侵入现象,在具体设计中,需要在110kV进线段以及10kV出现段每段母线线路上分别安装独立避雷器,通过利用避雷的方式,实现对系统中电压的安全保护。与此同时,还应当将避雷器安装在110kV中性点上,通过设置放电间隙的方式,实现变压器中性点绝缘,从而实现过压的可靠保护。
6、 结束语
110kV变电站在整个电网中发挥着十分关键的作用。110KV变电站在众多的变电站类型中应用最广,涉及的用户最多,因此在对其一次设计时要遵循灵活、可靠安全的设计原则。对110KV变电器的设计控制中,主要从组成该变电站的两大部分即变电站主接线以及高压配电装置的布置,对变电站主接线设计要点主要包括三方面内容,保证变电站运行的可靠性、灵活性和经济性。而对高压配电装置的设计主要采用110kV全封闭SF6组合电器室内布置作为最佳的布置方案。
参考文献:
1、吴明朝;一起保护定值整定出错事故的分析及防范[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年03期
2、许水平;施蔚加;张文军;电动汽车电传动试验系统[J];大功率变流技术;2009年03期
3、江红军;发电机非全相运行的危害与预防策略[J];电力科学与工程;2008年06期
论文作者:张磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/14
标签:变电站论文; 母线论文; 接线论文; 变压器论文; 电网论文; 方式论文; 断路器论文; 《电力设备》2018年第5期论文;