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摘要:我国社会经济飞速发展,人们生产和生活对电力能源需求量不断增加,同时对电力系统稳定、可靠运行提出了更高要求。变电站电气部分作为电力系统的重要组成部分,其运行状态好坏在很大程度上影响着电力能源供应。目前,我国变电站以110kV类型为主,与人们生活和生产存在密切联系,因此如何实现对该类型变电站电气部分的良好设计受到了诸多关注。文章结合当前变电站所处的重要地位,深入探讨110kV变电站电气部分的设计,旨在为我国电力事业改革提供参考和借鉴。
关键词:110kV;变电站;电气部分;设计
近年来,经济快速发展为我国电力事业改革带来了诸多发展机遇,智能电网成为我国电力系统发展的主要趋势。而变电站作为整个电力系统的重要监控载体,对于电力系统的重要性不言而喻。变电站运行过程中,合理选择电气主接线、开关站类型是确保变电站良性运转的关键。由于110kV变电站分布较广,因此加强对110kV变电站电气部分设计的研究具有非常重要的现实意义。
1、变电站在电力系统中的重要地位
电力系统运行过程中,变电站承担着变换电压、分配电能的重要职能,且主变压器在实际运行中,主要负责联系各级电压的电网,以此来确保电力系统稳定运行。同时变电站还具备变换高低电压的功能,能够根据实际情况及时更换电压,保证系统运行可靠性[1]。可见,变电站是电力系统运行不可缺少的一部分。
2、110kV变电站电气部分设计
电气部分是110kV变电站运行的关键环节,也是整个变电站设计的难点。根据当前电力系统运行特点来看,电气部分可以进行如下设计。
2.1主接线方式的合理选择
电气主接线方式会对变电站运行方式产生不同程度的影响。因此我们需要将其纳入到首要考虑的环节中。新形势下,电网已经得到了优化,传统接线方式难以满足变电站运行需求。在实际设计中,应充分考虑负荷性质、变压器负载率等因素,确保设计合理性[2]。不仅如此,还需要确保在中断变电所高压侧主接线形式设计中,选择变压器组接线、内桥接线等方式,采取这种方式,不仅能够提高变电站供电可靠性,且能够提高电力系统运行稳定性。值得注意的是,在设计中还需要强化对变压器组接线方式的引入,在一定程度上降低变电站设计复杂性。或者通过设置两个设备单元等方式,对送电端变电所进行强化控制,形成良性循环运行状态。
2.2断路器的科学配置
针对110kV变电站电气设计来说,断路器的配置也非常重要。在具体实践中,可以采取如下几种方式进行配置。首先,配置断路器时,应保证空开额定工作电压大于或者等于线路额定电压,避免对电力系统运行产生的消极影响。其次,还需要确保额定电路与线路负载电流之间的协调性,达到高水平设计状态。最后,设计人员要重视对跳闸的设计,具体而言,应保证电磁脱扣器的整定电流高于额定电流的8-12倍,才能够在实际运行中,对断路现象的产生进行及时的处理,确保变电站稳定运行。除此之外,对于隔离开关的配置,为了能够取得预期的效果,我们需要重视对电网导线负载量的计算。针对110kV变电站隔离开关,可以采取GEF型号开关,为远程监控提供方便。
2.3直流系统设计
直流系统设计作为110kV变电站电气部分设计的重点,要想实现合理设计,需要坚持双充双馈原则,满足变电站运行要求。同时,出于对电力系统稳定性的考虑,可以将直流系统纳入到变电站一、二次设备当中,减少不良影响,为居民生产和生活提供更加优质的电力能源[3]。对于直流系统的设计,常常采取220V电压及对应的220Ah蓄电池组,通过合理的划分形成科学的系统。在针对直流系统的设计,相关人员还需要将其置于专用蓄电池室,促使其能够为变电站运行提供支持。
2.4配电装置的布置
配电装置是变电站运行的一部分,自身运行具有独特性,如规模大等。因此为了能够满足当前用电需求,我们可以采用三相共箱式结构,全封闭六氟化硫绝缘器,并采取双列式布置形式,组合成一个相对稳定的结构,满足变电站稳定运行需求。一般来说,双列式布置方式具备主变进线、母联等特点[4]。因此在实际使用过程中,能够在很大程度上缩短配电装置的纵向尺寸,减少电能损耗的同时,还能够达到良好的设计状态。综上来看,在110kV变电站设计过程中,需要强化的是配电装置,如果忽视这一要点,将会影响系统运行稳定性。
2.5加强短电电流计算
基于上述配电装置等内容的调整,传统短电电流计算难以满足实际要求。因此需要加强对短电电流的计算。具体可以从以下几个方面来选择:一是在系统运行中,如果出现短路故障,相关人员需要围绕着故障点进行计算,采取这种方式主要是能够充分考虑主接线设计等因素,并确定出准确的ID值限制行为,最终实现精确计算的目标。二是在电流计算过程中,还需要增强对运算曲线的充分利用,能够对任意时刻的数值进行计算,由于计算过程建立在实际情况基础之上,使得整个计算结果更具合理性,为解决短路问题提供了一定支持,达到了安全的运行效果。
2.6引入监管系统
信息时代背景下,变电站的设计会采取网络设计,工作人员需要长时间处于监控室内对电力系统运行产生的数据信息进行监督和控制。而长时间工作,势必会增加人员的疲劳感,导致工作效率大打折扣,且影响了变电站稳定、可靠运行[5]。因此电力改革新时期下,变电站现代化建设应积极采取计算机技术,引进高智能计算机安控系统,实现全天候、不间断的监督和控制,且能够及时获取变电站运行产生的数据,并借助系统内部的分析软件,对数据信息进行全面、深层次分析和研究,及时发现系统运行故障,准确解决问题。在此基础上,不仅能够减轻人们工作压力,且工作效率也得到了显著提升,保障变电站始终处于良性运转状态当中,为电力三集五大改革奠定坚实的基础。
3、结论
根据上文所述,110kV广泛分布在我国大江南北,是我国电力系统的重要组成部分。在电网现代化建设背景下,110kV变电站电气设计是一项系统性、综合性工程。因此在实际工作中,我们要从当前110kV变电站运行现状出发,加强对电气部分存在问题的研究,坚持科学、合理原则,采取多种方式和方法,实现对电气部分的设计,不断提高变电站设计水平,促使其在电力系统中的积极作用得到充分发挥,从而为我国国民经济发展提供更加优质的电力服务。
参考文献:
[1]李欣,刘蓉.110kV变电站电气一次部分初步分析与设计[J].科技视界,2013,(34):366-367.
[2]孙淼.110kV变电站电气一次设计的微探[J].科技视界,2015,(04):335+361.
[3]唐杰.110kV变电站电气一次部分初步设计分析[J].通讯世界,2014,(23):216-217.
[4]陈况,王嫚.关于110KV智能变电站电气自动化设计研究[J].电子测试,2016,(05):120-121.
[5]孙鹏,娄慧明,崔博群.110kV变电站部分电气一次设计分析[J].通讯世界,2016,(08):200-201.