變電站電氣一次設(shè)計(jì)的論述

韓鋒

（遵義供電局 貴州遵義 563000）

變電站電氣一次設(shè)計(jì)的論述

韓鋒

（遵義供電局 貴州遵義 563000）

一次部分是變電站系統(tǒng)的核心構(gòu)成，其對(duì)電能調(diào)度與分配效率具有決定性作用。隨著電力行業(yè)不斷改革與發(fā)展，對(duì)變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)與改良是不可缺少的，重視一次部分設(shè)計(jì)規(guī)劃具有重要意義。結(jié)合110kV變電站一次部分，本文總結(jié)了一次設(shè)計(jì)的主要原則，介紹了一次設(shè)計(jì)的具體方法。

變電站；電氣系統(tǒng)；一次部分；設(shè)計(jì)

未來(lái)，變電站運(yùn)行模式呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)，變電站電氣一次設(shè)計(jì)方案尤為關(guān)鍵，對(duì)整個(gè)變電運(yùn)行效率有著決定著作用。設(shè)計(jì)單位要結(jié)合變電站一次部分構(gòu)成，擬定符合變電運(yùn)行要求的設(shè)計(jì)原則，采取切實(shí)可行的變電設(shè)計(jì)改造方案。

1 變電站一次部分

一次部分是指承受動(dòng)力電壓和動(dòng)力電流的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接觸器、熔斷器、母線、電力電纜、避雷器、電壓電流互感器等。智能變電站改造建設(shè)過(guò)程中，必須考慮變電站改造階段面臨的安全問(wèn)題，提出切實(shí)可行的安全改造方案，才能維持系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)符合預(yù)定要求。我國(guó)電力市場(chǎng)處于改革調(diào)整階段，變電站是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主體構(gòu)成，其必須按照變電站調(diào)度需求提供可行的設(shè)計(jì)方案，才能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電能資源優(yōu)化配置。

2 變電站一次部分設(shè)計(jì)原則

基于一次部分設(shè)計(jì)方案下，供電單位要積極采取科學(xué)的控制方案，將一次部分設(shè)計(jì)功能用于最大化，體現(xiàn)110kV變電站結(jié)構(gòu)的安全性能。對(duì)于早期設(shè)定的安全控制平臺(tái)，電力系統(tǒng)要堅(jiān)持多樣式調(diào)度，從安全指令及安全檢修等方面實(shí)施優(yōu)化改造。110kV電力系統(tǒng)智能化改造中，要堅(jiān)持“安全第一”的生產(chǎn)原則，確保變電站運(yùn)行符合供輸電作業(yè)要求，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域變電站調(diào)度的可持續(xù)發(fā)展。

2.1 信息化原則

自信息技術(shù)推廣以來(lái)，變電站自動(dòng)化主站系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)多層次轉(zhuǎn)型，各種實(shí)用性功能開(kāi)始融入操控系統(tǒng)，如：變電站監(jiān)視、設(shè)備檢修、用電分析等功能，逐漸成為變電站調(diào)度的新功能。但是，安全問(wèn)題一直是影響變電站調(diào)度效率的關(guān)鍵因素，主站系統(tǒng)控制也頻發(fā)不同規(guī)模的安全事故，使得電力行業(yè)對(duì)安全系統(tǒng)給予高度重視。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化原則

110kV變電線路是傳遞電能的主載體，線路結(jié)構(gòu)狀態(tài)對(duì)變電站效率有直接性作用，也是安全防護(hù)與管理控制對(duì)象之一。變電設(shè)計(jì)期間要從多個(gè)方面制定管理計(jì)劃，按照變電站系統(tǒng)改造要求提供整改方案，同時(shí)采取切實(shí)可行的管理決策方案，這樣才能保持變電設(shè)計(jì)質(zhì)量符合預(yù)定要求，構(gòu)建良好的供輸電作業(yè)環(huán)境。

3 變電站一次部分設(shè)計(jì)方法

通過(guò)110kV系統(tǒng)改造建設(shè)，對(duì)一次部分設(shè)計(jì)應(yīng)用方式進(jìn)行研究，構(gòu)建更為安全有序的供電作業(yè)環(huán)境。一次部分設(shè)計(jì)是系統(tǒng)改造重點(diǎn)，對(duì)110kV變電站控制技術(shù)應(yīng)用給予新標(biāo)準(zhǔn)，如何維持智能調(diào)度模式是極為關(guān)鍵的。供電部門(mén)要堅(jiān)持安全生產(chǎn)原則，從多個(gè)方面擬定可行的智能控制方案。

3.1 負(fù)荷組成

變電站系統(tǒng)是自動(dòng)化調(diào)度主要對(duì)象，變電站應(yīng)利用信息技術(shù)構(gòu)建多功能操控系統(tǒng)，幫助用戶解決實(shí)際用電遇到的相關(guān)問(wèn)題。根據(jù)任務(wù)書(shū)可知新建110kV變電站的建設(shè)將外電與市區(qū)變電所更好的連接起來(lái)，從而形成統(tǒng)一的供電網(wǎng)絡(luò)。更好的解決市區(qū)等重要的負(fù)荷的供電問(wèn)題，同時(shí)也促進(jìn)了供電網(wǎng)絡(luò)的形成和供電的可靠性。為了考慮該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展此變電站設(shè)計(jì)的最大容量為MW，各級(jí)負(fù)荷如表1。

表1 110kV負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)

3.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)

面向廣大用電客戶服務(wù)需求，跨越信息平臺(tái)設(shè)計(jì)主流操作系統(tǒng)，對(duì)配變電站變電站系統(tǒng)功能實(shí)施技術(shù)改良，這些都是變電站變電站未來(lái)日常管理的工作要點(diǎn)。對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋形接線等。若能滿足繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線路分支接線。在110～220kV配電裝置中，當(dāng)出線2回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出線不超過(guò)4回時(shí)，一般采用分段單母線接線。在樞紐變電站中，當(dāng)110～220kV出線在4回及以上時(shí)，一般采用雙母接線。

3.3 高壓斷路器的選擇

110kV變電自動(dòng)化改造中，變電站系統(tǒng)對(duì)變電站運(yùn)行速率具有決定性作用，設(shè)置自動(dòng)化控制平臺(tái)是工程改造重點(diǎn)。110kV變電系統(tǒng)運(yùn)行依賴于變壓器控制，變壓器故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行造成諸多危害性。高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電器中最重要的電氣設(shè)備。選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)荷電流，即使通過(guò)短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。

3.4 隔離開(kāi)關(guān)的選擇

基于信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)下，利用信息科技構(gòu)建輸變電設(shè)備檢修平臺(tái)，可進(jìn)一步掌握變壓器故障發(fā)生原因及具體影響。隔離開(kāi)關(guān)是高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來(lái)隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：隔離開(kāi)關(guān)分開(kāi)后應(yīng)具有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開(kāi)；隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，維持電氣部分的安全運(yùn)行。

3.5 電壓互感器選擇

從安全角度考慮，變電設(shè)計(jì)期間也需做好安全防護(hù)與管理措施，積極創(chuàng)造更為穩(wěn)定有序的帶電工作環(huán)境，確保人員、設(shè)備、環(huán)境的安全性。電壓互感器的配置與數(shù)量和配置、主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)周期和自動(dòng)裝置的要求。電壓互感器應(yīng)能在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，周期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。電壓互感器的技術(shù)條件：正常工作狀態(tài)：一次回路電電流，二次負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級(jí)；承受這電壓能力和環(huán)境條件；對(duì)于35～110kV配電裝置一般采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)電磁式PT，而對(duì)于220kV以上的配電裝置，使用電容式PT。

4 未來(lái)一次設(shè)計(jì)改造趨勢(shì)

本次研究中，科學(xué)技術(shù)是保障變電站安全的關(guān)鍵點(diǎn)，只有融入各種信息技術(shù)方案，才能實(shí)現(xiàn)110kV系統(tǒng)的穩(wěn)步運(yùn)行，綜合提升供變電站作業(yè)的運(yùn)行效率。由于社會(huì)用電需求量逐漸擴(kuò)大化，輸電線路承擔(dān)的工作負(fù)荷越來(lái)越大，導(dǎo)致線路故障發(fā)生率持續(xù)增高，且影響了區(qū)域供電操作的協(xié)調(diào)性。110kV變電站設(shè)計(jì)要先擬定管理原則，以變電改造設(shè)計(jì)為中心采取科學(xué)的管理模式，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

鑒于各類設(shè)備在輸變電系統(tǒng)中的重要地位，對(duì)其設(shè)置信息化檢修系統(tǒng)是不可缺少的，可借助信息技術(shù)安裝變電保護(hù)系統(tǒng)。社會(huì)用電量持續(xù)增多，變電站設(shè)計(jì)規(guī)模呈現(xiàn)擴(kuò)大化趨勢(shì)，做好現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)管理工作是不可缺少的。110kV是現(xiàn)代城市供電的新工程，其設(shè)計(jì)管理要考慮工藝流程、安全準(zhǔn)則、操作程序等方面內(nèi)容，綜合保障區(qū)域變電調(diào)度的穩(wěn)定性。新時(shí)期國(guó)家變電站對(duì)地方變電站建設(shè)提出要求，在現(xiàn)有調(diào)度平臺(tái)基礎(chǔ)上融入先進(jìn)科技，積極實(shí)現(xiàn)變電站調(diào)度平臺(tái)改造目標(biāo)。

5 結(jié)論

總之，變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)決定著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速率，設(shè)計(jì)單位要結(jié)合變電系統(tǒng)調(diào)度要求，提出切實(shí)可行的改良設(shè)計(jì)方案。嚴(yán)格按照一次部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，擬定符合變電系統(tǒng)工作標(biāo)準(zhǔn)的一次系統(tǒng)方案。其中，負(fù)荷大小、接線方式、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等是一次設(shè)計(jì)需要考慮的重點(diǎn)要素。

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TM862

A

1004-7344（2016）17-0065-02

2016-6-3

韓 鋒（1988-），男，漢族，貴州遵義人，助理工程師，本科，主要從事變電一次設(shè)計(jì)工作。