论输变电工程设计方案的分析与评价郭俊华

论输变电工程设计方案的分析与评价郭俊华

(四川国帆工程咨询有限公司济南分公司山东济南250000)

摘要:伴随着社会的不断发展和进步以及国民经济实力的不断增强,我国高压输变电工程显示出长距离以及大容量的特点。而与此同时,我国国家电网针对输变电工程的设计建造正在进行由“随意裁剪”转向“成衣定制”的过程。故文章主要针对传统输变电工程设计的问题进行阐述和分析,同时论述了110kV输变电工程设计过程中的基本原则以及基本要求,希望能够对输变电工程的构建提供理论上的依据,进而实现110kV输变电工程能够达到持续性发展。

关键词:输变电;工程设计;分析

引言

国家电网的输变电工程在设计中促进要遵循安全性高、可靠性高、环保性好、运行效率高、技术先进等基本原则,还要做到协调性好,统一性高,灵活性强,经济性佳的有机统一。使110kV输变电工程进行设计的时候更加的规范也更加的标准,一方面能够资源的利用以及土地的占用向最优化发展,另一方面还能够优化输变电工程进行建造以及运行的总体成本。

1、输变电工程进行设计的基本要求

1.1对一次设备的基本要求

1.1.1变压器

选择变压器的基本准则最主要就是需要自然风冷且自然油循环类型的损耗较低的能够进行有载调压的变压器,一般其损耗水平不得高于10型标准,容量在50MVA/62MVA,变比维持在110kV/10.5kV,同时,有载调压开关的阻抗电压在15%。此外,如果变压器室的位置距离马路较近,需要设计并且安装防撞护栏。

1.1.2户外敞开式互感器

电流互感器最好选取干式互感器,而最好选择整体冷缩硅橡胶作为外护套。二次绕组要多于6个,包括两个保护,一个计量、一个测量、一个预留录波。此外,互感器需要是防水结构的,密封性能需要比较好,同时,设计套管时要保证机械强度,刚度以及绝缘强度要足够。而二次出线端子的螺杆必须是由铜或者是铜合金制造而成的,且直径不能够低于六毫米,还要具备可靠的防锈层。

1.1.3户外敞开式的高压断路器

首先断路器的绝缘水平要符合国家相关规定的要求。其次,110kV输变电站要尽可能的选择具有弹簧操动机构的断路器。最后,110kV断路器的电寿命要达到在主电路不用维修的条件下,开断额定短路电流的次数达到20次甚至以上。

1.1.4电容和电抗器

设计电容和电抗器需要首先满足国家与之有关的规定。输变电容器最好选取框架式分散型的电容器,与电容器进行串联的电抗器不能使用油浸式的,最好使用干式空心或者是铁心的,同时电抗器在其绝缘耐热等级方面不能低于F级。

1.1.5避雷器

避雷器应该具有均压环以及一体化的绝缘底座,同时,绝缘套管应选择硅橡胶或者是瓷套管。避雷器的外壳必须能够防潮防腐,需使用不锈钢的材料。

1.2对二次设备的基本要求

(1)继电保护和安全自动设备。继电保护的装置促进需要具有可靠以及灵敏性还应具备速动性。而对于具有双重化配置类型的继电保护装置,任何一套装置都应该具有完全独立的电流、电压、跳闸、电源回路以及相关电缆的引接。(2)站内交直流系统。110kV的输变电站的后台监控机的电源应该直接引自专用的电源屏,此外一定要有施工的设计图纸,而电源屏则需要顾及到UPS的通风散热情况。(3)通信网络。一般110kV变电站中设计的通信机房不能够低于二十平米,设备和墙体间的距离要超过一米。此外,110kV变电站的通信机房需要装备有一套单独的通信开关电源以及一路直接供自主控室直流屏的电源。

2、输变电工程设计方案的分析

2.1设计方案的分析内容

输变电工程的内容设计主要是从输电工程和变电工程两方面进行考虑。对于输电工程的内容设计主要包括以下内容:对输电方案选择的路径长度、地形比例、曲折系数等内容进行分析;分析输电路径跨越区域的地理环境,是否节约资源、便于施工;分析输电线杆塔的施工方式以及分析设计方案的材料消耗、不同方案投资差额、居民搬迁等个人方面的内容。对于变电工程设计方案的内容分析主要分为两大部分:一是电气设备的选型,包括变压器、控制柜、继电器、控制开关等内容;二是土建工程的设计分析,包括变电室的土建工程、给排水和暖通工程、消防设施以及交通的设施。对于变电设备、设施的设计分析既要考虑整体的规划,又要对系统进行深入研究。

2.2设计方案的分析方法

2.2.1指标法

指标法是基于对完成的方案进行系统分析,并总结出共性的基础上,通过设定若干个不同的指标(如技术指标、安全指标、经济指标或环境指标等其他指标,在指标的标准明确前提下,安排专家参照上述指标标准,对方案的实施进行分析和评价的方法。在对技术指标取得认可的前提下,采用指标法对输变电工程的分析更加简单、易于操作,在工程施工方案的分析中普遍使用。

2.2.2对比法

对比法也称比较分析法,通过对多个同类对象进行比较分析,找到事物的本质和规律,并根据这些规律对实行的方案做出正确评价的一种分析方法。所谓比较,则至少要选择两个或两个以上的分析对象,基于同样的参考标准,对施工方案进行分析。使用对比法分析输变电工程方案时,常用的比较原则是:指标的内涵和外延比较、指标的时间比较、指标的计算方法比较以及指标的总体性质比较,基于上述原则的指标比较,才会得出更加准确的结论。

2.2.3费效比法

所谓费效比法是指工程设计的成本与实现产品的功能性的比值,即如何以较低的成本实现高质量的工程,也称为价值分析。采用费效比法分析工程方案时,分析过程主要分三个阶段,即:分析阶段、综合阶段以及评价阶段。对方案的评价指标一般包括技术评价、环境评价、经济评价、安全评价以及周期评价等,并对各项指标进行综合评价。上述工程方案分析方法已经在输变电工程领域中普遍使用,但是不同的工程又各具特点,再加上设计者以及施工者的主观因素,分析结果往往会有偏差。

3、输变电工程评价方法

3.1模糊综合评价法

模糊综合评价法以数学为基础,在明确定量范围后,对设定后的评价对象,让专家依据自身的经验按行业标准进行评价,对评价的结果可以通过数值的形式表现出来,然后综合起来,构建一个矩阵,也称为模糊矩阵。对矩阵进行处理分析,即可做出评价。

3.2灰色分析法

灰色分析法是基于灰色系统理论所得到的成果,其优点在于:可以通过事先确定的最佳虚拟方案作为标准,然后与现有的标准进行分析比较,从而确定最佳设计方案。灰色分析法是采用标准序列和比较序列,通过对二者变化趋势来分析评价设计方案。

3.3神经网络法

神经网络法是通过分析和评价多目标、多方案来建立神经网络模型来确定分析指标权重的一种评价方法。通过建立网络模型,可以迅速地传递和处理分析各层节点的权重值,进而基于数据原理,结合其他评价模式进行工程设计方案的评价。

结束语

随着我国经济的不断发展,输变电工程扮演着越来越重要的角色。论文基于输变电工程的特点,论述了输变电工程设计方案的分析内容和分析方法以及输变电工程设计方案的评价准则和评价方案。希望论文能起到抛砖引玉的作用,为输变电工程设计方案的分析与评价者提供一些参考。

参考文献:

[1]王效杰,王凯.设计创新原理基本理论再研究[J].深圳职业技术学院学报,2014,13(1):46-50.

[2]袁敬中,罗毅,崔巍.加强电网设计管理努力提升技术水平[J].华北电业,2016,(4):62-63.

[3]国家电网公司.输变电工程通用设计35-110kV智能变电站模块化建设施工图设计[M].北京:中国电力出版社,2017.

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