(乌兰察布电力勘测设计院有限公司内蒙古乌兰察布市集宁区012000)
摘要:110kV变电站工程是一项技术含量高、资金投入量大且极为复杂的系统工程,而110kV变电站的电气一次设计又直接关系着变电站的正常运行,所以对110kV变电站的电气一次设计进行分析探讨显得非常有必要。因此,作为新时期背景下的设计人员在进行110kV变电站的电气一次设计时,必须充分认识到变电站的重要性,并根据实际情况确保110kV变电站的电气一次设计是科学合理且可行性较高的,从而变电站的正常运行奠定坚实的基础。本文对110kV变电站电气一次设计进行探析。
关键词:110kV变电站;电气一次设计;探析
从目前变电站的类型来看,110kV变电站是最为常见的一种变电站类型,它的建设与发展直接影响着变电站的供电质量与正常运行,关系着我国电力事业的成长以及人们用电的安全。因此,加大对110kV变电站的建设力度与投入强度,会推动我国社会经济的发展以及人们生活的进步,有利于我国电力事业的可持续性发展与长足进步。
1110kV变电站接线设计
变电站为电网建设重要项目,为保证其运行可靠性与稳定性,必须要在建设前期做好接线设计,以免遗留下各种质量隐患。根据变电站在电网运行中的地位,对其发展需求进行综合分析,确定运行负荷要求,对出线回路数量对主接线运行效果的影响进行研究,以及做好主变选择和配置,掌握其与主接线之间的联系。即以满足系统负荷运行需求为根本,确定主变压器容量与台数,兼顾经济性原则、灵活性原则以及可靠性原则,对110kV变电站接线形式进行确定,尤其是要对各侧负荷、10kV负荷、110kV负荷以及35kV负荷进行准确计算[1]。提高主接线设计方案的可行性,排除外界因素的干扰,完全可以满足变电站总体规模发展要求,提高变电站整体运行可靠性。
2110kV变电站电气设计应遵循的原则
针对110kV变电站,在进行电气设计的过程中,应当遵循以下几点原则:第一,在选择的电气设备时,应当满足变电站正常运行、检修、过电压以及断路等情况的需求,并且还要充分考虑到变电站未来发展的远景需要;第二,在选择一次设备时,应该严格按照设备所在地的环境条件进行校验,这样才能保证设备在该环境中能够安全、稳定、可靠的运行;第三,对于选择的一次设备,应当做到技术先进,经济合理,这一点至关重要,如果设备技术落后,功能不齐全,则必然会导致大故障的发生几率不断上升,这样不仅会对变电站的正常运行造成影响,而且还会增加维修费用。因此,必须在选择电气设备时,确保以最小投入获得最大的产出,以此来提高经济效益;第四,在导体的选择上,应当尽量减少导体品种,因为如果品种过多,则会导致维修难度增加,也会给设备更换带来一定的困难,所以,应尽量用一种导体;第五,在选用新产品时,必须对产品进行实验,保证其各方面性能都能够满足变电站设计和相关规范标准的要求,如果是改扩建工程,在选用的设备时,应当尽量与老设备的型号相一致,这样能够降低新老设备共同运行时故障的发生几率。
3110kV变电站电气一次设计
3.1前期准备工作
对变电站进行电气一次设计前,需要做好充分的准备工作,排除各种原因对设计结果的影响,提高方案设计的可行性与科学性。设计人员要与变电站建设单位保持良好沟通,掌握变电站相关基础信息,明确其建设要求与运行需求,以获得的各项原始资料和基础数据作为依据,确定电气一次设计要求与方向。同时,还要以专业规范为根本,确定设计任务与作业原则,根据现场实际情况,对比所掌握各项数据的真实性与准确性,以满足变电站运行需求为目的,对设计方案进行可行性研究,对存在问题的部分进行调整和修改,确保可以为变电站工程项目的设施提供可靠的技术支持。
3.2合理选择配电装置
通常情况下,110kV变电站中高压配电装置的布置形式主要能分为两种,分别是屋内布置与屋外布置。其中屋外设置又能够分成三种类型,分别是屋外中型布置、屋外高型布置和屋外半高型布置。屋外中型布置设置经济适用,简单清晰且可靠性较高,其原理就是在地面设备支架上安装好电气设备,不在母线下面布置设备;屋外高型布置多布置在双母线的情况下,该情况下母线与母线应适当隔离,而后采用上下重叠的方式布置开关;屋外半高型布置具有缩短配电装置跨度,增加布线线路面积的特点,不适用于进出线回路少的变电站,其原理是将布置的双母线进行隔离,并在母线升高的下放布置断路器和电流互感器。
3.3变压器的选择
变压器的选择要根据当地的情况而定,如某一地区白天和晚上、夏天和冬天对电量的需求量差异很大,这就对110kV变电站带来了超负荷的挑战。针对此问题,关键在于变压器种类的选择,如可以设计采用121±10×2.25%/40.5±3×2.5%/10.5kV的升压型变压器,来满足全天候的不同电量需求。为保证电能的能够持续有效的输送,在变电站设计的时候,要确保在突发情况下能够正常的为居民提供电能。如在变电器由于电压过大烧坏的时候,备用变电器要及时的填补漏洞;如果城市早晚电能需求量过于悬殊,则要新建一些新的变电站或者增加一些变压器的数量,以确保电能能够及时的得到分流,供应每个家庭;又如主接线在连接的时候,没有安装避雷针,当设备带电时,应该及时的关闭电源,安装避雷针,释放电。变电站的供电水平还与工作人员的业务能力、责任心相关联。如发现电力系统的的电流量发生很多变动,电压偏低的时候,工作人员要立即经过计算,看是否需要增加变压器的电压,来维持电力的平衡;相反如果工作人员在工作中出现失误,则势必造成严重的后果,如对电力计算过少,引入过多的电能,这就会造成实际电路的负载,会造成短路。
3.4接线方式的合理选择
第一,变压器组接线。通过110kV变电站的电源进线,采用一路“T”接,另外一路则与其他城网变电站相互联络,或者采用双电源“T”接的方式。采用高压侧主接线的线路——变电器两组断路器的方式,低压侧则使用带旁母线接线方式以及单母线接线四分段方式。第二,单母线接线方式。变电站110kV电源进线采用的是两路接110kV电网,一个是主体,一个为备用。高压侧主接线需要利用单母线接线的方式,而低压侧主接线则需要采用单母线两分段的接线方式,这种接线方式具有运行灵活、供电可靠,并且在电源失电的情形下,也可以利用高压设备来自动恢复供电。第三,内桥接线。变电站110kV电源进线需要利用两路接110kV的电网,高压侧主接线使用内桥接线的方法,低压侧主接线则采用单母线两分段的接线方法,这种接线方式具有线路的投入较少、断路器断开方便、线路的切除比较简单等优势。
结束语:
110kV变电站是一种最为常见的类型的变电站,加大对110kV变电站的建设投入力度,对社会经济建设和人们生产生活有着巨大的推动作用,而110kV变电站电气一次设计又直接关系着变电站的正常运行及供电质量,因此,鉴于其重要性,必须做好110kV变电站电气一次设计工作,这样还有助于进一步促进我国电力事业的可持续发展。
参考文献:
[1]探析有关110kV变电站的电气一次设计[J].王娇.科技与企业.2014(14)
[2]110kV变电站电气一次系统设计研究[J].范清华.企业技术开发.2015(17)
[3]110kV变电站部分电气一次设计浅析[J].刘海明.科技与企业.2014(15)