淺談變電所建設工程的優(yōu)化設計與高效運用

【摘 要】隨著社會經濟的快速發(fā)展，電氣時代的不斷深入，人們對于電能的需求和質量也越來越高。在人們生產與生活過程中，電力是不可或缺的基礎要素，電力設施建設越來越得到了重視，尤其是變電站。本文對變電所進行設計的過程中設置接地變壓器、消弧線圈與自動補償技術進行全面分析，以供參考。

【關鍵詞】變電所設計；接地變；消弧線圈；自動補償

近年來，在經濟技術快速發(fā)展的推動下，我國基本設施建設越來越頻繁，規(guī)模也不斷在擴大。我國人口眾多，對電能的需求量也相當?shù)木薮螅冸娬镜慕ㄔO和維護工作顯得日益重要。電能的充足穩(wěn)定供應無論對人們日常的生產工作還是對國民經濟的建設來說，都相當?shù)闹匾?。尤其?5/6kv 終端變電所的應用，對人們生活以及企業(yè)、生產的基本電力供應不容忽視，這將對我國的經濟發(fā)展產生直接的影響。變電所在電能轉移的重要中轉站，在電網系統(tǒng)中占有非常重要的位置，科學合理的進行變電所的設計能夠給整個電網系統(tǒng)的運行帶來保證，對用電安全也有很大的影響因素。由于近幾年來我國變電所的建設工作比較頻繁，基于安全和統(tǒng)一管理等問題，我國已經出臺了很多相關的規(guī)定要求對變電所的設計和建設工作進行規(guī)范，如果變電所在運行過程中產生的單相接地電容電流超過10A，該變電所就要在其中采用消弧線圈接地方式進行設計，結合筆者多年的工作經驗，本文就變電所設計中的接地變壓器、消弧線圈以及自動補償技術進行分析，可作理論參考和技術交流。

1 中性點接地系統(tǒng)與中性點不接地系統(tǒng)的對比分析

在電力系統(tǒng)變電所設計過程中，設計者若選擇中心點接地方式，那么就需要將其中的電壓等級、過電壓水平、保護裝置等多個因素考慮在其中，以避免點電站在運行過程中受到其他因素的干擾，保證其供電的可靠性以及變電所運行的安全性。中性點不接地系統(tǒng)在電網中具有如下特點：第一，當電網系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)金屬性接地故障之后，中性點不接地系統(tǒng)可以有效的降低其產生的單相電容電流，避免其出現(xiàn)更大的事故；第二，單相金屬性接地。即當電流流過發(fā)生故障的區(qū)域所產生的電流相對比較小，此時變電所就會自動發(fā)出信號，之后引起值班人員注意并將其故障排除，知道保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。

2 單相電容電量過大引起的不良影響分析

在變電站設計過程中，如果設計者采用中性點不接地系統(tǒng)就會產生各種各樣的問題。例如在實際工作中，電纜出線不斷增大，那么電力系統(tǒng)在運行過程中所產生的電容電流也就會不斷增加，當其產生的單相電容電流超過10A 之后，那么就會造成以下幾個方面的不良影響：

第一，在電力系統(tǒng)運行過程中，如果出現(xiàn)間歇弧光接地，那么就會產生過高的弧光過電壓，此時就會導致變電所中的各種電氣設備出現(xiàn)損壞等現(xiàn)象；

第二，值班人員在對電力系統(tǒng)進行檢測的過程中，如果因失誤觸碰到其中帶電的部分，那么就會對人體造成極大的危害，出現(xiàn)大面積灼傷，甚至死亡；

第三，在配電網運行過程中經常會出現(xiàn)鐵磁諧振過電壓現(xiàn)象，這一現(xiàn)象經常會損壞變電所中的電力設備，以致于變電所在運行過程中不夠安全，易引起各種安全事故；

第四，當電力系統(tǒng)采用中性點不接地系統(tǒng)的過程中，如果出現(xiàn)單相接地，那么就會產生一定的電弧，最終對周邊的設備產生較大的影響，不利于電力系統(tǒng)的安全運行，同時，因動物而產生單相接地現(xiàn)象時有發(fā)生，這同樣會導致系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)故障，最終導致停電事故，影響到人們的正常生活；

第五，當單相接地電容電流超過10A 后，那么電流的運行也就存在各種問題，尤其是在雷雨天氣下，極容易導致變電所出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，對設備影響非常大。

3 變電所中傳統(tǒng)消弧線圈常見的問題及改進措施

3.1 變電所中傳統(tǒng)消弧線圈常見的問題

在實際工作中，如果發(fā)現(xiàn)單相接地電容電流超過10A，那么設計者必須要采用消弧線圈的方式進行設計與調整。過去，技術人員在采用消弧線圈接地方式的過程中都必須要進行停電操作，不僅會影響到人們的生活和企業(yè)的生產，還不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，存在著需要問題，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1）傳統(tǒng)的消弧線圈因缺少自動測量系統(tǒng)，因此無法對電網運行中的電容電流以及過電壓進行測量，最終導致電容電流過大；2）傳統(tǒng)的消弧線圈的調節(jié)技術只有五級、九級兩種，級數(shù)所產生的電流相對較大，采用補償措施同樣也不能夠保證其精確度；3）在采用傳統(tǒng)的消弧線圈方式的過程中，技術人員一般都需要對系統(tǒng)進行停電操作，既無法保證消弧補償?shù)倪B續(xù)性，還會導致系統(tǒng)在運行中產生較多的安全隱患；4）消弧線圈抑制過電壓的效果與脫諧度大小相關。只有脫諧度不超過±5%時，才能把過電壓的水平限制在2.6 倍的相電壓以下，傳統(tǒng)消弧線豳很難做到；5）運行中的消弧線圈不少容量不足，只能長期在欠補償下運行；6）單相接地時，由于補償方式、殘流大小不明確，用于選擇接地回路的徽機選線裝置更加難以工作；7）為提高電網技術和裝備水平，推行電網通訊自動化和變電站綜合自動化技術狠有必要，實現(xiàn)四遙（ 遙信、遙測、遙調、遙控），實現(xiàn)無人值班，傳統(tǒng)消弧線圈也不具備此條件。

3.2 變電所中傳統(tǒng)消弧線圈的改進措施——自動跟蹤消弧線圈補償技術的應用

根據供配電網小電流接地系統(tǒng)對地電容電流超標所產生的影響和投運傳統(tǒng)消弧線圈存在問題的分析，應采用自動跟蹤消弧線圈補償技術和配套的單相接地微機選線技術。

3.2.1 接地變壓器

接地變壓器的作用是在系統(tǒng)為△型接線或Y 型接線中性點無法引出時，引出中性點用于加接消弧線圈。

3.2.2 限壓阻尼電阻箱

在自動跟蹤消弧線圈中，因調節(jié)精度高，殘流較小，接近諧振點運行。為防止產生諧振過電壓及適應各種運行方式，在消弧線圈接地回路應串接阻尼電阻箱。運行中即使處于全補狀態(tài)，因電阻的阻尼作用，也能避免產生諧振，且中性點電壓不會超過l5%相電壓，滿足規(guī)程要求，使消弧線圈可以運行于過補、全補或欠補任一種方式。阻尼電阻可選用片狀電阻，根據容量選用不同的阻值。當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，中性點流過很大的電流，這時必須將阻尼電阻采用電壓、電流雙重保護短接。

3.2.3 調諧和選線裝置

自動調諧和選線裝簧是關鍵。所有的計算和控制由它來實現(xiàn)?？刂破鲗崟r測量出系統(tǒng)對地的電容電流，計算出電網當前的脫諧度，偏差超出預定范圍時，通過控制電路接口驅動有載開關調整消弧線幽分接頭，直至脫諧度和殘流在預定范圍內為止。系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，將系統(tǒng)PT二次開口三角處的零序電壓及各同路零序電流采集下來進行分析處理，通過視在功率、零序阻抗變化、諧波變化、五次諧波等選線算法來進行選線。

4 結束語

綜上所述，電力是人們生活工作社會發(fā)展建設的基本要素，沒有電能的正常穩(wěn)定供應對人們的生活和社會的生產發(fā)展產生的影響的非常大的，做好變電站設計、建設和維護工作是一項長期性的工作，有關部分必須要充分重視，在實踐中不斷研發(fā)出更先進的技術和設備，投入到電網系統(tǒng)的運營之中，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。只有這樣，才會滿足電能需要日益緊乏的社會發(fā)展，才會使人們的基本生活需要得到保障，才會促進我國國民經濟的可持續(xù)發(fā)展。

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[責任編輯：劉帥]