(国网太原供电公司山西太原030000)
摘要:经济与社会的发展对电力系统提出了全新的要求,变电站电气一次设计也势必要迈向全新的发展阶段。然而,目前来看,变电站电气一次设计依然存在缺陷和问题。文章首先分析了电气一次设计的缺陷,并提出了改进策略。
关键词:变电站;电气一次设计;缺陷;问题;改进措施
电气一次设计是变电系统设计的重要环节,一次设计质量关系到电网电力输送服务质量,特别是整个社会电力需求量不断上升,电气一次设计越来越重要,无论是设备的选型、接线设计还是电气平面布局都影响设计质量,要及时发现电气一次设计中存在的缺陷和问题,并及时提出整改措施,解除问题,提高电气一次设计质量。
1变电站电气一次设计存在缺陷
1.1一次设备过热问题
随着变电站的不断运行和运转,一次设备温度持续升高、过热现象成为一大问题,也会带来多方面的隐患性危机。例如:线路或设备的高温运转可能加剧故障发生概率,故障未能及时解除则将扩大事故影响范围,带来更严重的后果。
变电站电气一次性设备过热的部分成因是其所选择材料质地低下,再加上高温环境的不良影响,导致材料电阻率出现动态变化,进而引发各种线路短路等故障。因此,实际的变电站维修过程中要注意养护技术的选择,根据各个部件的性质、功能以及所处位置等来选择合理的维修技术措施,例如:刀闸随着使用时间的延长,容易遭受腐蚀,对此,应该通过增设导线涂膜的方式来保护刀闸,形成一层保护膜,从而预防故障的出现。
1.2雷击缺陷
变电站电气系统自身处于相对恶劣、复杂的气候条件下,时常受到雷雨的袭击和干扰,遇到强雷电的来袭可能导致电力系统的负荷超出规定范围,从而出现设备被烧,线路受损等问题。目前来看,变电站电气一次设计中防雷设计依然存在不足,电气系统无法抵御雷电袭击,从而导致一些电气设备遭遇雷击受损,对此必须重视变电站电气的防雷设计,做好断电保护工作。
2变电站电气一次设计改进措施
2.1明确一次设计的原则
要想实现电气一次设计的优化与改进,就必须遵循科学的设计原则,一方面要立足于一个地域环节的电力需求量,并科学预测其未来的负荷变化,来进行科学设计,确保电气一次设计既能达到眼下标准,又能支撑未来的发展。(1)主线选型原则。本着安全、可靠、又灵活的原则来进行主线选型,确保变电站能够安全、高效运行。(2)空间节约原则。现实的变电站设计时,必须最大程度地开展占地空间、节省占地面积,因此,可以选择体积小、容量充足、选择性优的变电站内部设备。(3)提高自动化原则。自动化技术的发展推动着变电站电气一次设计的优化,所以,电气选择也要最大程度上提高其自动化水平,优选自动化水平较高、通讯质量较好的电气设备,以此达到电气设备高质量运行的目标。
2.2强化一次设计前期准备
变电站工程施工前期必须对其科学性、可行性做出系统分析,做好前期的一切准备性工作,认真分析国家在变电站电气一次设计中的一些规定,参照变电站的实际特点来为变电站的一次设计做好准备。
其可行性分析需要切实依照国家相关的政策制度、技术规范,并严格执行相关的法规制度,只有这样才能从根源上确保变电站工程电气一次设计的合理性、合法性,也才能推动变电站的正规化建设。
同时,变电站电气一次设计还要着眼于未来,结合相关的文件资料、设计原则等来进行规划性设计,电气一次设计要服务于整个变电系统的长远建设与发展。
2.3优选变电器
变压器的选型是变电站电气一次设计的最主要环节,必须优选合适的变压器类型,具体可以从以下方面入手:第一,参照主变压器所处环境、自身构造、容量、性能等来选择配置冷却设备。第二,根据有载调压、无激磁调压等方式来选择变压器型号。第三,切实依照电力系统的标准与规定来选型电气设备的各项性能,例如:相数、绕组数等,同时,也要科学选型变压器的短路阻抗,同时也要对其绝缘水平进行测试,绝缘水平达标才能用来使用。
2.4优选导体与相关设备
一方面要结合导体设备的载流量,以及彼此间的绝缘配合度,另一方面也要分析动热稳定性对设备的干扰,其中断路器的选型尤为关键,能否及时发挥安全断开功能将关系到整个电力系统的安全,必须特别给予断路器选型高度关注,断路器的选配主要从以下两大方面出发:第一,优选能够长期使用的断路器,确保其性能、功能等得以充分发挥,而且要确保其装配便捷,为检修创造便利条件。第二,断路器的选型还要关注其是否具有特殊的功能,那就是當电力系统处于合闸运转状态时,断路器是否同样拥有充足的导电性,从而确保负荷电流、短路电流流经过程中,依然处于性能稳定状态。
2.5主接线的优化设计
主接线是变电系统非常重要环节,其设计质量关系到变电站的工作状态,必须对其进行优化设计。要本着方便拆卸、灵活配置的原则来设计主接线,为其创造一个安全、稳定的运行环境,对此应从以下方面入手:(1)单母线设计。此设计下变电站通常选择了特殊的电源供应方式,即:双电源供电,也就是一个真正供电,另一个则备份使用。高压端则选择单母线来连接,相反,低压端则选择母线分段、附加旁线的接线模式。单母线设计的优点体现在:安全稳定、灵活变通、便于操作,因为有备份电源,能够维持电源持续供电。(2)线路与变压器组配。这一接线模式适合选择双电源进行电力供应,选择T型接线,或者尝试一路线外接模式,通常适合在高压一端选择线路与变压器组合式接线模式,相反,低压侧更适合选择母线分段的接线模式。此接线设计模式有着自身优势:线路布局清晰明了、不存在过多的高压设备、方便保护、成本合理,同时,双电源之间能够保证系统安全、平稳地运转。(3)内桥连接设计。所谓的内桥连接方式指的是高压端选择内桥接线连接,低压端则依然选择单母线附加旁母线的接线模式,整个变电站进线都选择两路电网连接方式。这一接线模式最显著的优势体现在:无需使用过多的断路器,方便线路投切。
2.6电气接地设计
所谓的变电站电气设备接地不仅包括接地线路,也包括接地系统。为了优化变电站电气的接地设计,应该尝试将高压配电室、低压配电室接地点分离开来,而且需要各自设下两个接地点,确保电气设备通过与接地体连接达到接地的效果,在变电室内设计接点,使其同接地体连接,同时高低压配电室也势必需要同接地网连接,设置的接点数也要在3个以上。
2.7电气平面设计
平面设计是基础,要遵照标准设计规范,并立足于现实需求来对电气平面进行科学地设计与布局,既要从整体上进行合理规划,又要从局部入手进行科学安排,要尽可能地为电气设备的接入以及各类接线的选配创造有利条件。应该根据变压器户外布设模式来进行电气平面规划。
3结语
变电站在整个电力系统中占据重要地位,必须重视变电站电气一次设计,只有做好一次设计,提高变电站电气设备运行质量,才能维持变电站的安全工作,也才能提高供电服务质量,变电站电气一次设计要遵循科学的原则和标准,同时,也要掌握关键技术,采用先进的设计理念,以此来不断克服设计中的缺陷和问题。
参考文献
[1]宋媛媛.变电站改建过程中的电气一次设计的几点思考[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013(08):231-232.
[2]任志毅.城市110kV变电站电气一次设计的分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013(11):304-305.
[3]聂独.变电站电气一次设计的论述[J].电源技术应用(行业综述),2013(10).