淺析變電一次設(shè)計(jì)過(guò)程的細(xì)節(jié)問(wèn)題

劉杏娟

大理電力設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司

淺析變電一次設(shè)計(jì)過(guò)程的細(xì)節(jié)問(wèn)題

劉杏娟

大理電力設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司

國(guó)家十三五規(guī)劃把能源戰(zhàn)略作為一個(gè)重要組成部分，對(duì)未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展提出了要求，而智能電網(wǎng)、綠色電能是能源戰(zhàn)略的發(fā)展方向。國(guó)外變電站的研究是直流輸出代替交流。110kV變電一次設(shè)計(jì)不僅是智能電網(wǎng)的重要支撐，而且技術(shù)先進(jìn)、安全經(jīng)濟(jì)和選址合理的110kV變電一次設(shè)計(jì)是電力能源行業(yè)的基礎(chǔ)。電力行業(yè)關(guān)系我國(guó)人民日常生活與社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)。電氣設(shè)備的升級(jí)換代和消除安全隱患的新技術(shù)是電力行業(yè)的主要發(fā)展方向，例如變壓器的電抗器設(shè)計(jì)，并聯(lián)間隙防雷保護(hù)裝置等。針對(duì)電力系統(tǒng)中存在的問(wèn)題和智能電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提出110kV變電一次設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。

變電一次設(shè)計(jì)；細(xì)節(jié)；問(wèn)題

在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，電力工業(yè)是相當(dāng)重要的，其可以有效促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，需要對(duì)我國(guó)的變電一次設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，并且根據(jù)其實(shí)際情況提出相對(duì)應(yīng)的建議和意見(jiàn)，更好地促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的不斷發(fā)展，為人們的生產(chǎn)和生活提供電力保障。文章從變電一次設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容入手，對(duì)變電一次設(shè)計(jì)要點(diǎn)作了分析，并對(duì)變電一次設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了研究。

1 重要性

變電站在整個(gè)供電系統(tǒng)中具有非常重要的作用，表現(xiàn)在電壓變換與調(diào)整、電力資源分配、電網(wǎng)潮流控制等方面，在整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)中承擔(dān)著各方聯(lián)系樞紐的重責(zé)，通過(guò)建設(shè)變電站可將分散的供電網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地聯(lián)系在一起，對(duì)電能進(jìn)行合理分配，使整個(gè)電力系統(tǒng)以穩(wěn)定、高效的狀態(tài)運(yùn)行下去。在變電站的所有功能之中，非常重要的一項(xiàng)就是對(duì)高低壓進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換，這一方面能減少傳輸過(guò)程中電能的損耗，另一方面也方便了電能的遠(yuǎn)距離傳輸?；诖耍儔浩饕簿统闪俗冸娬咀钪匾脑O(shè)備。除變壓器之外，變電設(shè)備還有控制開(kāi)關(guān)、計(jì)量?jī)x表、通信裝置、繼電保護(hù)裝置、防雷保護(hù)裝置等。

由于110kV變電站和用戶的聯(lián)系非常密切，所以其建設(shè)數(shù)量較多，分布范圍較廣，在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮經(jīng)濟(jì)性、安全性、靈活性等原則，以降低建設(shè)的經(jīng)濟(jì)成本，有效地應(yīng)對(duì)電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的各種電力故障，滿足社會(huì)發(fā)展和人民生活對(duì)電力資源的需求。

2 110kV變電站設(shè)計(jì)的主要原則

相關(guān)設(shè)計(jì)者在開(kāi)展110kV變電站設(shè)計(jì)時(shí)，必須時(shí)刻考慮下面幾個(gè)原則，進(jìn)而達(dá)到設(shè)計(jì)需要的質(zhì)量。第一，設(shè)計(jì)過(guò)程中選用的電氣設(shè)備能夠達(dá)到變電站運(yùn)行要求，同時(shí)便于排除故障、檢修工作。在設(shè)備選型時(shí)，不應(yīng)該只考慮當(dāng)前技術(shù)需要，還需能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。第二，在選擇一次設(shè)備的過(guò)程中，必須根據(jù)變電站的實(shí)際環(huán)境，進(jìn)一步完善變電共組工作，使變電站處于更好的工作狀態(tài)中。第三，最后選擇得到的一次性設(shè)備必須具備成本低廉以及技術(shù)先進(jìn)等特點(diǎn)。如果使用的設(shè)備相對(duì)較為落后，那么設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的安全將不能得到有效保障。第四，在選擇導(dǎo)體時(shí)，應(yīng)該盡量降低導(dǎo)體種類數(shù)量，從而使有效設(shè)備更換難度得到保障。

3 一次設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 變壓器選型分析

變壓器是變電站非常重要的電力設(shè)備，它的選擇是否合理關(guān)系著變電站的運(yùn)行是否安全可靠。第一，在變壓器數(shù)量與電力負(fù)荷的關(guān)系方面，如果建設(shè)地區(qū)存在大量一級(jí)負(fù)荷或季節(jié)性負(fù)荷變化較大時(shí)，必須安裝2臺(tái)以上的變壓器。第二，合理選擇安裝的變壓器數(shù)量，一般變電站都會(huì)裝有2臺(tái)或2臺(tái)以上的主變壓器，以保證其中一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)供電系統(tǒng)仍能正常工作。對(duì)于110kV變電站的設(shè)計(jì)而言，在考慮安裝幾臺(tái)變壓器的問(wèn)題時(shí)必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓╇姉l件、供電負(fù)荷以及電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，具體可參考以下幾點(diǎn)：(1)及時(shí)確定主變?nèi)萘浚诒ＷC總供電能力的前提下，考慮變壓器發(fā)生故障的特殊情況；(2)考慮變壓器數(shù)量對(duì)變電站占地面積的影響，因?yàn)樽儔浩鞯臄?shù)量與變電站的占地面積直接相關(guān)，考慮到經(jīng)濟(jì)性原則，必須將數(shù)量對(duì)于占地面積以及設(shè)備投資的影響列入考慮；(3)考慮短路電流的影響，提高單臺(tái)變壓器的容量勢(shì)必會(huì)增加低壓側(cè)的短路容量，給設(shè)備選擇工作帶來(lái)實(shí)際困難，所以如果設(shè)備容量較大，必須采用限制短路電流的技術(shù)措施。

3.2 線路設(shè)計(jì)和工程接線方式

我國(guó)的主接線在運(yùn)行的過(guò)程中一定要能支撐電壓范圍、負(fù)荷以及供電次數(shù)的實(shí)際運(yùn)行考驗(yàn)。電氣主接線的設(shè)計(jì)關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，是電網(wǎng)線路布置的主要因素，影響到二次設(shè)計(jì)的繼電保護(hù)自動(dòng)裝置、斷路器等設(shè)備的配置安裝。

線路布置包括分段、接線出線方式，應(yīng)用電氣規(guī)范設(shè)計(jì)，應(yīng)實(shí)用和簡(jiǎn)潔，有利于安裝和檢修。雙電源進(jìn)出線設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理，注意間隔布置均勻、選擇軟導(dǎo)線架空方式或者內(nèi)橋接線，應(yīng)減少二次設(shè)計(jì)回線。在居民住宅的進(jìn)出線可運(yùn)用支柱架設(shè)方式，保障檢修的可靠性。

3.3 斷路器的合理選擇

斷路器也是110kV變電站非常重要的設(shè)備，在選擇斷路器時(shí)必須遵循相關(guān)參數(shù)的規(guī)范要求，以滿足電力系統(tǒng)的基本需求。(1)斷路器要有很好的電力絕緣特性，從而在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)方便維修。(2)應(yīng)保證斷路器具有良導(dǎo)體的性質(zhì)，從而滿足在長(zhǎng)期負(fù)荷電流下故障發(fā)生概率較低的要求。(3)電力系統(tǒng)在發(fā)生故障的情況下，產(chǎn)生的短路電流值會(huì)比較大，斷路器的良導(dǎo)體性質(zhì)能夠保證系統(tǒng)有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。(4)斷路器的分?jǐn)鄷r(shí)間要短，且具備斷路能力較強(qiáng)、內(nèi)部線路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、質(zhì)量較輕、體積較小、安裝程序和維護(hù)修理簡(jiǎn)單方便等特征，同時(shí)還必須滿足機(jī)械壽命和電氣壽命長(zhǎng)的要求，以減少更換次數(shù)，降低維護(hù)成本。比如，LW30-126型斷路器的技術(shù)參數(shù)如表1所示，實(shí)踐表明，該型號(hào)的斷路器具有良好的工作性能，能夠滿足110kV變電站運(yùn)行的各項(xiàng)要求。

綜上所述，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，我國(guó)居民用電需求不斷上升，所以110kV變電站的設(shè)計(jì)工作也得到了越來(lái)越多民眾的注意。就變電站的實(shí)際建設(shè)過(guò)程而言，相關(guān)設(shè)計(jì)者應(yīng)該嚴(yán)格遵守整個(gè)行業(yè)中的原則，隨后根據(jù)實(shí)際情況、系統(tǒng)負(fù)荷、應(yīng)用范圍與設(shè)備特征等因素，制定最合適的規(guī)劃。如此就能夠嚴(yán)格保證一次設(shè)計(jì)方法的安全性與合理性。

[1] 張秋莉. 變電一次設(shè)計(jì)及無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)分析[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，01：76.

[2] DL/T 5429-2009. 電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 [S].