赫山区新河电力排灌站湖南益阳413000
摘要:变电站经过长期的运营后迫切需要进行改造,这也是当前我国的重点投资项目,基于改造工程,主要是实现对变电站内部组织结构的优化,提升其在后续阶段的运营效率。尽管已经开展了大量的工作,但变电改造过程中存在的问题依然较为突出。在此背景下,本文则围绕变电站改造工程展开探讨,总结其中的问题,综合实际情况,提出一些可行的建议。
关键词:变电站;改造工程;解决措施
在当前经济快速发展的背景下,对电力的需求不断提升,而传统的变电站难以满足实际所需,因此变电站改造工程已成必然的趋势。
1工程概况
关于本文所探讨的变电站,其主用电源为35kv/10kv,其中的35kv架空线路与主变压器T高压侧进行连接,但受站内环境特殊性的影响,其中的湿度相对较大,设备绝缘效果较差。除此之外,无论是35k变压器还是电磁式继电器等,其都存在设备老旧的问题,诸如灵敏度不足以及稳定性较差等都尤为普遍,难以达到一级负荷所提出的用电需求,对此需要对其进行改造。
2改造工程的风险防范
在围绕变电站展开工程改造时,需要寻找到其中的风险因素,具有针对性的提出可行防范措施,为变电站的安全运行创设稳定的环境,而此举也是避免意外出现的关键所在。就当前改造阶段而言,诸如触电、误跳闸以及设备烧毁等现象都尤为普遍,具体可行的措施如下:
(1)触电。一旦发生触电现象,则会对工程人员的安全造成影响,在严重时甚至会危害组织器官。对此,绝缘技术尤为关键,对于操作人员而言必须佩戴绝缘手套,各类材料也应具有良好的绝缘性能;此外,在条件允许的情况下还可以增设一道绝缘保护屏障,这也是避免触电事故的可行方式。
(2)误跳闸。跳闸是一种极为常见的现象,其诱发因素也极多,诸如漏电、过负荷等都会引发这一问题,并进一步对空气控制系统的稳定运行造成不良影响。对此,可以为系统增设一个智能保护断路器,当系统处于运行状态时可以实时的获悉到线路的情况,由此明确其是否存在安全隐患。
(3)烧毁设备。大量案例表明,线路连接错误是引发设备烧坏现象的最常见原因,具体来说,当发生短路现象后,在极短的时间内线路会出现电流急剧增加的现象,从而带来了烧毁问题。对此,在进行变电站改造时,必须要进行绝缘测试,此环节需要借助于高精度的绝缘测试仪器而实现。
3改造方案
在此次改造中,重点围绕35kv户外开关设备以及主变压器这两大部分展开,对二者进行增容改造,将原有的35kv变电站拆除,并在旧址上新建一座变电站。考虑到用电设备所提出的负荷要求,原本的2000kVA容量显然达不到工程标准,此时应将其增容至2500kVA,新项目设置为二层形式,一层主要安装变压器以及相关的配电设备,而二层则以防护设备为主,诸如隔离开关等。
3.1电气主接线
经改造后得到了全新的电气主接线,具体如图1所示。选用的是线路变压器组接线的方式,原本户外35kV架空线安装在隔离开关GW上,对其进行改造,此时电缆进线转变为与一层相连接的方式,具体连接至35kV高压进线柜上。此后,高压出线柜经过特定环节后可完成对下级10kV变电站的供电。
3.2主要设备选型
3.2.135kv配电装置
需要设置电能分配装置,此处选用的是KYN72-40.5型开关柜,关于其具体内容如图2所示。之所以选用此型号设备,是因为它适配有可移开部件,同时断路器具有防误操作等多种功能,总体来说联锁系统性能较好,在确保设备稳定运行的同时还能够保障工作人员的安全。柜内设置有真空断路器,具有较好的机械稳定性,且体积轻巧,能够满足长时间的使用需求。
图235KV开关柜示意图
3.2.235kv变压器
本工程中选用的是sc10-2500/35变压器,它具有良好的过载能力,在运行过程中损耗小,且散热性能优良。内部设置有智能温控仪,加之铂热电阻的作用可以完成警报以及跳闸等功能,全方位保护系统的稳定性。除此之外,自动启停冷却风机还能够有效的对绕组进行风冷处理,避免其在运行中出现温度过高的问题,为变压器的运行创设了稳定的环境。
3.2.3继电保护装置
关于高压柜的选择,此处使用的是WGB-631测控装置,它采用的是全新的小型化设计理念,所具备的功能较为丰富,内设有多任务操作系统,可以兼并进行模块化编程、测控等多方面工作,基于遥侧以及遥信等方式可以实现对变电站的智能化改造。在此次改造工作中,选用的是三段定时限过流保护的方式,它可以完成对各阶段电流的独立整定,并且还适配了保护压板等装置。
当系统处于运行状态时,在电流互感器的作用下,可以完成对以此母线电流的AT变换操作,进一步将其输送到保护装置的采样段,在次情况下,若三相电流中有一相满足定制IDZ标准时,同时满足整定延时T要求,此时高压断路器处于分闸状态,有效的将故障线路从整体中分隔出来,为了给工作人员起到提醒作用,还会发出故障指示灯。
3.2.4隔离开关
使用的是GW4-40.5型隔离开关,由于内部设置有机械联锁装置,因此可以为整个操作顺序提供保障,使得隔离开关以及接地开关能够以有序的状态运行,从根本上避免误操作现象。
3.2.5避雷器
选用的是HY5wz-17/134氧化锌避雷器,其内部适配了一个放电计数器,且安装了避雷器,此时设备的运行稳定,不会受到电压的影响,在运行过程中可以分析过电压的放电次数,这有助于后续维护工作的展开。
3.2.6高压电缆
对于35kV侧而言,使用的是YJV22-26/35kV-3x50mmZ电缆,而对于10kV侧而言选用的是YJV22-8.7/15KV-3x150mmZ电缆,二者都具有良好的稳定性。
3.3重置接地系统
对原接地系统进行分析得知,其中有部分接地装置发生了严重的腐蚀问题,这是改造工作中需要重点考虑的内容。具体操作区域为配电房外墙2m处区域,具体操作是将热镀锌圆钢以垂直的方式置入到地下之中,将其作为接地极,要求钢管的规格为φ50,长度需达到2.5m。严格控制圆钢的置入深度,其上端与路面间距以0.8m为宜,各圆钢间距应控制在5m水平,同时需要使用到热镀锌扁钢对其做以焊接处理。实际测试结果表明,接地电阻为0.32Ω,相较于行业所提出的小于4Ω这一标准而言,显然符合要求。
还需要对配电房室内的接地装置进行处理,即使用到热镀锌扁钢完成对四周的敷设,此后还需要与户外接地网引线进行连接。变电站室内设备较多,诸如金属支架、穿墙套管等都尤为关键,它都需要遵循就近引接至接地干线的原则,在此基础上进行稳固的焊接处理。
4改造实施时应注意的问题
(1)关于配电房站址的选择,以干燥处为宜,但不允许设置在低洼地等一些积水严重的区域,此外配电房中禁止有任何排水管道经过。
(2)注重对配电房室内地面标高的控制,相较于室外地面而言,需要比该值高出0.3m甚至更多,对于室内屋顶而言,它与地面的间距至少应达到3.9m。
(3)配电房需要设置窗户,从而实现与户外的联通,但为了避免周边环境中的小动物进入到变电站中,需要增设一个细孔钢丝网罩装置。这点在通风孔中也尤为适用,但需要注意的是,通风孔如果直接与室外露天相连接,还有必要考虑到雨水飘入这一问题,为之采取合适的处理措施。
(4)要求配电房门应朝外开,且弹簧锁是必不可少的装置。
(5)做好真空断路器与隔离开关二者的联锁工作,要想实现隔离开关的分合,则需要确保断路器处于分闸的状态。
(6)关于隔离开关线路侧接地开关电磁锁,其需要与显示装置接点处于串接的状态,当线路带电时,使得线路侧接地开关无法合闸。
(7)出于安全考虑,干式变压器的外壳需要设置门禁节点,由此实现门与断路器之间的联锁,当因误操作而使得门打开时,断路器则会自动跳闸,避免后续更大事故的发生。
(8)做好电缆埋管施工之前的准备工作,需要将该管清理干净,将残留在其中的铁屑以及毛刺去除,要求管口呈喇叭状,并为之增设防锈漆,避免在后续施工中出现锈蚀现象。
(9)消防器材是配电房必不可少的设备,当结束一、二次电缆施工后,则需要安排专员对电缆孔洞进行处理,即使用防火堵料封堵好。
(10)对于任何接地体而言,都需要对其进行热镀锌处理,关于扁钢与圆钢间的连接,以四面焊接的方式为宜,注重对焊接口与土壤结合区域的处理,对其刷涂防锈漆,避免受到土壤环境的不良影响。
5应用效果
变电站布局较为紧凑,对应的占地面积较小,加之设备先进,因此有助于后续维护工作的展开。WGB-631微机继电保护装置性能良好,可以完善的记录高达80个的时间报告,以便工程人员进行分析并在短时间内寻找到其中的问题,后续维护量大幅缩减。自改造的变电站投入运营以来,稳定性较好,尚未发生误动或是拒动现象,达到了行业的一级负荷安全用电需求,发挥出良好的效益性。总体来说,对于老式变电站而言,该改造方案具有较高的可行性。
6结语
为了推动社会的发展,变电站改造工程具有高度的现实意义。当变电站出现异常后,我们应当在第一时间选取合适的处理方案,将存在于其中的问题有效解决,推动工程的顺利开展。
参考文献
[1]林利祥,原毅青,叶石丰,等.新型变电站综合自动化改造策略的研究与应用[J].电工电气,2019,(02):39-43.
[2]刘建南.试析35kV箱式变电站在农网改造与建设中的应用[J].技术与市场,2019,26(1):176-178.
[3]吴翰林.浅谈变电站综自改造的验收[J].中外企业家,2018,(29):136-137.
[4]孙晓云,刘志涛,魏杰.变电站土建施工与电气工程协调管理探讨[J].科技与企业,2016,(04):65-67.