220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)應(yīng)注意問(wèn)題的探討

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)正在快速的發(fā)展，人們的生活水平不斷提升，對(duì)供電的要求也越來(lái)越高。變電站是電力輸送的重要樞紐，是電廠與用戶之間的紐帶。因此在變電站的設(shè)計(jì)中必須保證其可靠性，變電站的設(shè)計(jì)是變電站建設(shè)中重要和關(guān)鍵的部分。文章就220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析和研究，保證220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)的科學(xué)以及準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：220kV變電站；電氣一次設(shè)計(jì)；探討

生活水平的提高使得電力需求逐漸增加，變電站是電力系統(tǒng)中十分重要的組成部分，能夠完成對(duì)電壓進(jìn)行變換、分配以及控制，根據(jù)實(shí)際需要轉(zhuǎn)換功率，使人們的生活需要得到保障。變電站的設(shè)計(jì)對(duì)于電網(wǎng)的可靠運(yùn)行有著極大地影響，如果變電站出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。變電站的設(shè)計(jì)有一次和二次之分，一次設(shè)計(jì)中主要是主接線設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備的選擇、接地以及防雷等設(shè)計(jì)。

1 220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)的原則

一般情況下，變電站的電氣設(shè)計(jì)都需要堅(jiān)持安全可靠和可持續(xù)的發(fā)展原則，了解和分析需要，選擇科學(xué)合理的方案、模塊的設(shè)計(jì)。220kV變電站由于具有一定的特殊性，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要遵循特定的原則。第一需要保證主接線設(shè)計(jì)方案的可靠，使得每一個(gè)模塊都能夠做到無(wú)縫對(duì)接。第二設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到統(tǒng)一，避免在變電站建設(shè)中出現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)相矛盾的情況[1]。第三要實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化，統(tǒng)籌分析變電站項(xiàng)目，保證近期以及長(zhǎng)遠(yuǎn)效益的順利實(shí)現(xiàn)。第四就是不同的地區(qū)需要有不同的設(shè)計(jì)方案，根據(jù)設(shè)計(jì)的形式、規(guī)模以及條件等滿足變電站的需要。第五要使變電站能夠與周邊的環(huán)境相適應(yīng)、相協(xié)調(diào)。

2 220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)的問(wèn)題

2.1 主接線設(shè)計(jì)問(wèn)題

在變電站的設(shè)計(jì)中，為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠，一般使用比較復(fù)雜的主接線，但是這種形式的成本維護(hù)比較好，并且隨著設(shè)備數(shù)量的增加使得變電站的面積也會(huì)增加，對(duì)于城市的發(fā)展是不利的。并且在變電站設(shè)計(jì)中忽視城市今后的發(fā)展，預(yù)留空間不足。變電站的設(shè)計(jì)中主要考慮其可靠性與安全性，但是對(duì)于系統(tǒng)的維護(hù)重視不足，如果出現(xiàn)問(wèn)題，復(fù)雜的接線就會(huì)增加維修的難度，產(chǎn)生不利的影響。

2.2 電氣設(shè)備選擇的問(wèn)題

變電站的電氣設(shè)備主要有變壓器、斷路器、電流互感器、隔離開(kāi)關(guān)等[2]，設(shè)備選擇的過(guò)程中一般會(huì)遇到短路電流計(jì)算等問(wèn)題。為了提高電氣設(shè)備的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性以及靈活性，滿足電力系統(tǒng)的發(fā)展需要，應(yīng)校驗(yàn)不同點(diǎn)的短路電流。如果電流計(jì)算不正確，電氣設(shè)備也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)電力系統(tǒng)的綜合安全運(yùn)行產(chǎn)生影響。如果在選擇電氣設(shè)備時(shí)沒(méi)有全面的考慮系統(tǒng)，會(huì)縮減設(shè)備的使用壽命，系統(tǒng)的可靠性也會(huì)受到影響。

2.3 防雷設(shè)計(jì)問(wèn)題

近年來(lái)，極端天氣頻發(fā)，雷擊事件時(shí)有發(fā)生，如果變電站遭到雷擊，將會(huì)給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來(lái)沉重的影響與損失，因此必須要做好變電站的防雷設(shè)計(jì)，使其能夠在惡劣的天氣下安全平穩(wěn)的運(yùn)行。如果在變電站設(shè)計(jì)中沒(méi)有對(duì)接地設(shè)備的抗腐蝕性進(jìn)行全面的了解，就會(huì)造成接地局部出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。不同地區(qū)的變電站需要有不同的防雷設(shè)計(jì)，科學(xué)選擇，科學(xué)的防雷。

3 220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)的有效策略

當(dāng)前，我國(guó)的電力事業(yè)快速發(fā)展，220kV變電站的設(shè)計(jì)與建設(shè)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，并且具有標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)與設(shè)備。220kV變電站的設(shè)計(jì)是要實(shí)現(xiàn)變電站的模塊化發(fā)展，對(duì)220kV變電站電氣進(jìn)行一次設(shè)計(jì)，將其劃分為功能相對(duì)獨(dú)立的模塊，然后根據(jù)變電站的實(shí)際情況進(jìn)行技術(shù)上的規(guī)范，實(shí)現(xiàn)各模塊間的有效銜接，滿足變電站設(shè)計(jì)的實(shí)際需要。

3.1 變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)

在變電站的設(shè)計(jì)中，電氣主接線的設(shè)計(jì)是十分重要的組成部分，電氣主接線設(shè)計(jì)最基本的要求就是實(shí)現(xiàn)其可靠性，保證變電站的平穩(wěn)運(yùn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)不同電網(wǎng)間的有效轉(zhuǎn)換。變電站電氣一次設(shè)計(jì)中，電氣主接線以及電氣總平面布置方式是重要的模塊，將二者準(zhǔn)確地進(jìn)行設(shè)計(jì)和布置，能夠在一定程度上保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。電氣主接線設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理優(yōu)化模塊主接線方案，減少后期運(yùn)維壓力。設(shè)計(jì)中不僅要做到電氣主接線設(shè)計(jì)的可靠、靈活，還需要努力促進(jìn)其經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

3.2 電氣設(shè)備的選擇

在 220kV 變電站電氣一次設(shè)計(jì)中，為了能夠不占用大面積的土地，需要選擇用地比較小的電氣設(shè)備。主變可以使用高阻抗產(chǎn)品[3]，這種產(chǎn)品的技術(shù)比較成熟，有助于促進(jìn)電氣設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn)。雖然初期成本投資比較多，但是這種設(shè)備的后期維護(hù)成本不高，并且能夠保證其運(yùn)行的安全性，促進(jìn)技術(shù)水平的提高，實(shí)現(xiàn)電氣的經(jīng)濟(jì)效益。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，主接線以及變電站的負(fù)荷變化都會(huì)對(duì)方案產(chǎn)生影響。實(shí)現(xiàn)220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)模塊化，可以利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序?qū)﹄姎庠O(shè)備進(jìn)行科學(xué)的配置，保證設(shè)備選擇的科學(xué)合理，減少計(jì)算的數(shù)量。

3.3 接地設(shè)計(jì)

通常而言，變電站接地設(shè)計(jì)采用獨(dú)立接地網(wǎng)。常見(jiàn)的降低接地電阻的方法有自然接地體、深井接地、采用降阻劑、增加地網(wǎng)的埋設(shè)深度、局部換土、利用深孔爆破接地技術(shù)、擴(kuò)大接地面積等等。設(shè)計(jì)中應(yīng)針對(duì)變電站站址具體地質(zhì)條件，選擇合理的接地方案及接地材料，保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行，避免出現(xiàn)觸電事故或者是火災(zāi)的發(fā)生，造成財(cái)產(chǎn)損失。

3.4 防雷、照明設(shè)計(jì)

220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)中，變電站一般使用避雷針進(jìn)行直擊雷的保護(hù)，對(duì)其附屬的設(shè)備進(jìn)行避雷接地保護(hù)設(shè)計(jì)設(shè)置[4]，能夠使變電站避免直擊雷的破壞。采用ATP-EMTP對(duì)雷電侵入波在變電站內(nèi)各設(shè)備上產(chǎn)生的最大過(guò)電壓進(jìn)行計(jì)算研究，合理配置避雷器等設(shè)備，避免對(duì)電氣設(shè)備造成破壞。為了使變電站的維護(hù)更加便捷、有效，還需要做好照明設(shè)計(jì)，不僅要保證正常的照明，還要進(jìn)行事故照明的設(shè)計(jì)。依據(jù)不同的工作面，合理設(shè)計(jì)工作照明，使電氣設(shè)備的工作得以順利開(kāi)展。電力維護(hù)人員還應(yīng)該在應(yīng)急通道內(nèi)增加事故照明系統(tǒng)建設(shè)，使電力維護(hù)人員能夠在電力故障發(fā)生時(shí)繼續(xù)開(kāi)展工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)中涉及很多內(nèi)容，本次研究明確了220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)遵循的原則以及存在的相關(guān)問(wèn)題，找到科學(xué)、有效的設(shè)計(jì)方式，促進(jìn)220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)水平以及質(zhì)量的提升，使電氣設(shè)備能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，促進(jìn)電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益，促進(jìn)電力事業(yè)穩(wěn)定有序的開(kāi)展，更好地為人民群眾提供便利的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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[3]張雪瑩.220kV高壓變電站一次設(shè)計(jì)探討[J].機(jī)電信息，2014，3：131-132.

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