摘要：目前，我国电力工程范围不断扩大，电力系统运行中变电站是非常重要的一部分内容，对变电站进行接线设计与电气一次设计的合理性有助于电气系统的稳定运行。下面文章就电力系统接线设计原则与电气一次设计技术要点分别展开探讨。
关键词：电力系统；接线设计；设计原则；电气一次
引言
变电站是电力系统的重要组成部分,直接影响电力系统的安全和经济运行。它是发电厂与用户之间的中间环节,起着交换和分配电能的作用。这要求变电站的局部设计经济合理,采用合理的电气主接线形式,并采用合适的电气设备的数量和质量。变电站布局和配电设备还必须符合国家标准。由于现代科学技术的发展,电网容量不断增加,电压等级提高,需要综合自动化水平。变电站设计问题变得越来越复杂。目前,随着我国城乡电网建设和改造工作的发展,对变电站设计的要求也在不断更新。
1电气主接线的设计原则
这种设计的基本要求首先是要保证电力的正常供应,满足工业、服务业以及居民生活用电的正常运转。其次要考虑经济因素,选择价格低廉且质优的方案。要设计出简单清晰明了、方便检修和维护的线路,还要保有扩建可能性的电气主接线。同时还要环保,不能污染环境。克服城市中人流量多、建筑物密集的困难,符合城市中的建筑规划设计。在山区及自然灾害多发区,要设计出可以满足在发生自然灾害时,能快速恢复,抗灾能力强,自动启动保护装置的变压器。以至于在供电系统大面积瘫痪时,可以快速维修,方便救灾工作和灾后重建的工作及时开展。
2变电站电气一次设计需要考虑的因素
2.1结合实际情况
对于变电站电气一次的设计方案,需要充分结合各地的实际情况进行设计,这是因为我国土地广阔,各地的地形复杂多变,因此在对变电站的设计过程中,不能一概而论,需要充分结合当地的地形以及风土人情等情况。在设计过程中,需要工作人员对设计的可行性,要有具体的实际情况基础依据,在对变电站进行施工建设过程中,也需要因地制宜的设计出符合实际情况的施工方案,这样不但保障了变电站的成功建设,也对变电站的建设质量有了保障,杜绝了变电站使用过程中存在的隐患。
2.2电缆的选择和敷设设计要点分析
在进行电气一次设计的过程中,电缆的选择也属于一项技术含量较高并且十分重要的内容。因为电缆属于电力能源的主要传输媒介,所以在进行型号和种类选择的时候必须要慎重,具体的根据电力参数情况以及工作环境进行综合的选择。例如动力电缆只是在动力系统中比较适用,但是也不是说该种电缆不适用于其他情况,如果将其用普通场景下,该种电缆也能有效的提升系统的安全性和稳定性。另外为了有效提升线路的安全系数,还会有许多特殊的措施,例如借助于特殊元件提升整个电路的电子屏蔽功能。电缆所处环境的温度也是尤为重要的,所以在选择电缆时还要重视其所处环境。如果是电缆所在的环境温度在60℃左右,那么必须使用耐高温电缆。如果电缆所处温度要超过100℃以上,那就要选用矿物质绝缘电缆,如电缆存在温度位于-20℃以下,选用电缆时必须根据低温环境和绝缘类型的特定要求来实行,通常情况下采用聚乙烯等绝缘或者交联聚乙烯类绝缘电缆,此类工作环境之下严禁使用聚氯乙烯绝缘电缆。为了对电厂的电缆进行一定的保护,通常会采用架空敷设。发电厂厂区内的电缆必须使用综合管架敷设,架空敷设要使用在辅助车辆电缆的敷设里。进行电缆敷设的环节中,必须要注意敷设电缆的类型区分,因为不同类型的电缆必须要采取独立的架空敷设。
2.3配电装置的设计
变电站电气主接线的设计是要依据变电站的最高电压等级情况,选择出一种满足变电站正常高效运转的接线方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变电站的电气主接线主要包括高中低三种压测接线,这三种接线都有不同的作用。目前110kV高压配电装置主要是分屋内布置和屋外布置两种方式。断路器又分为普通、小车、全封闭屋内布置三种方式。每一种组合起来的情况都不一样,要根据当地具体的状况进行组合设计,不可以盲目的进行使用。例如:如果当地的环境状况不好,污染较严重或者是空地面积比较大,这个时候就可以选择普通电器和小车屋内布置。反之,如果当地建筑比较密集,人流量较大,投资的成本较高则选择全封闭组合器屋内布置。环境因素对于变电站主接线设计的影响是非常大的,要多加注意。屋外布置又分为屋外半高、高型、以及中型布置。如果进出线比较复杂、回路较多,可以选用半高型的布置。如果是双母线设置,则可以选用高型布置。如果想造价低廉,维修方便,则可以选择中型布置。每一种都各有利弊,要根据当地的具体情况进行设计,不能够停滞不前,要自主创新设计出一套符合多种情况且可以克服多种障碍的变电站电气主接线。
2.4高压电器设备选择
在确定方案之后需要对电流、电压进行分析,保证其满足系统需求,最大限度的减小对变压器的损害。变电站一次主接线设计中主要这针对变电站的重要连接设备而言的,因此在完成方案设计之后还必须要科学合理的选择高压电器设备,这一过程必须结合变电站实际需求和设计方案综合考虑。
2.5选择合适的变电器
变电站中的核心就在于主变压器,所以需要选择合适的变电器,这样才能保证变电站的正常运行工作。就我国一边的变电站而言,对变压器的设计挑选需要满足很多的因素或条件。首先,需要考虑设备的工作环境,从而对变压器的内部结构以及容量进行选择设计;其次,还需要对变压器的调压方式进行选择,一般是有载调压和无激调压两种;最后,还需要根据电力系统中对设备相数、绕组数以及绕组接线组别等情况,来对变压器进行设计选择。
2.6对变电站的防雷以及照明等的选择。
在我国变电站设计中,一般是采用避雷针来对变电站的设备进行保护,并且对附属的设施进行接地进行保护。通过使用ATP-EMTP来对雷电侵入波对变电站设备产生的电压进行估计分析,对可能受到破坏的设备进行保护,有效的避免了变电站设备的受损。由于变电站的工作环境需要,还需要为变电站设计方便的照明措施,不仅仅需要满足日常的照明,还需要应对突发情况的发生,根据需求的不同进行设计,为工作人员的正常工作提供便利。
2.7相关电气设备及电气接线的设计
根据上文所讲述的,可能会导致变电站电气主接线产生故障的一些因素,我们可以对变电站高压电气主接线进行设计改造。例如:安装在夏季克服雷暴的避雷针,继电保护装置,以及隔离开关等设备。电气主接线简单清晰,有利于操作,检修简单方便。它与任何装置进行配置时都不会产生断电的状况,这种主接线费用还较低。但是这种方案的可靠性较低,这也是一大需要改进的设计点。对于变电站电气主接线的设计要尽可能的安全可靠,并且设计要进行创新。目前世界上大多都采用了自动化运转,我们的设计也要规范化、无人化。不仅要考虑到经济和社会因素,还要减少对耕地的占用,设计出价格低廉,电能消耗较少,同时又能满足人们日常的生活、工作用电的电气主接线。才能保证工业等正常运转,促进国民经济的发展和提升,推动中国的发展与壮大。
结语
总而言之，只有变电站电气一次设计具有合理可行性,才能保障变电站的正常工作,设计的好坏将会直接对变电站的质量产生影响。因此,变电站在设计过程中,需要在满足基本工作条件的基础上,结合各地的实际情况,合理的选择变压器、断电器等电气设备，保证电气一次设计的合理性。
参考文献
[1]夏锋.电厂电气一次系统接线设计分析[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(32):21-23.
[2]张同谦.110kV智能变电站电气设计的要点分析[J].科技致富向导,2014(27):86.
论文作者:帅光红
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/25
标签：变电站论文; 接线论文; 电缆论文; 电气论文; 工作论文; 变压器论文; 环境论文; 《当代电力文化》2019年第10期论文;