探討變電所電氣設(shè)計(jì)

李浩銘

（遼寧廣播電視臺(tái) 110004）

摘 要：隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力的需求也越來(lái)越大，在現(xiàn)代的在電力系統(tǒng)中，變電站主要任務(wù)肩負(fù)著電壓變換。變電是電力系統(tǒng)的主要組成部分，電能只有經(jīng)過(guò)升壓輸送到用電地區(qū)后，送到用電區(qū)后需要經(jīng)過(guò)降壓處理，居民才能正常使用。變電所在電壓的調(diào)節(jié)過(guò)程中，承擔(dān)著升壓和降壓的重任，變電所的設(shè)計(jì)是否合理影響著電力負(fù)載的供電可靠性，影響著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：變電所；電氣；設(shè)計(jì)

引言：

變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有變電所的總體分析、變電升壓降壓的選擇、電氣主線設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、配電裝置、總平面設(shè)計(jì)等。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，對(duì)電力的需求逐步增大，變電所要保證居民的正常用電。為了讓更多的地區(qū)能用上電，在沒(méi)有電力設(shè)施的地區(qū)興建變電所。

一、主接線方面的設(shè)計(jì)

在現(xiàn)有的發(fā)電系統(tǒng)里面，主接線是非常重要的構(gòu)成部分。如果要獲取斷路器和變壓器的工作原理、連接方法，可以依靠主接線的連接來(lái)達(dá)成。連接后，能夠?qū)崿F(xiàn)電流在發(fā)電系統(tǒng)中的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和輸送。在電網(wǎng)建設(shè)中，選擇合適的設(shè)備型號(hào)，或者是設(shè)計(jì)用來(lái)保證自動(dòng)控制電路和電路正常運(yùn)行的配電裝置等，這些方面往往都受到主接線的設(shè)計(jì)影響。所以，主接線設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)安全的靈活性、經(jīng)濟(jì)性有決定性影響。我們可以通過(guò)舉例來(lái)說(shuō)明，例如，變電所為220kV側(cè)有8回出線，110kV側(cè)有10回出線。

二、主變壓器方面的設(shè)計(jì)

一般說(shuō)來(lái)，在變電站或者發(fā)電廠里面，在電壓等級(jí)不同的條件下，使用的變壓器如果能夠使它們間的功率完成交換，這種變壓器就叫做聯(lián)絡(luò)變壓器。如果變壓器可以向電力用戶、系統(tǒng)傳輸功率，這種變壓器就是主變壓器。通常情形下，在選擇主變壓器時(shí)，要考慮到它的負(fù)載能力和容量方面的因素，一般在建成后的五年到十年內(nèi)，供電量都要能滿足需求。甚至要考慮將來(lái)的十年到二十年內(nèi)的發(fā)展前景。實(shí)際設(shè)計(jì)中，主變壓器停止運(yùn)行時(shí)，其他的變壓器容量要具備滿足居民用電兩個(gè)級(jí)別的負(fù)荷能力。如果變電站位置偏遠(yuǎn)，可以安排三個(gè)主變壓器同時(shí)運(yùn)行，以防突發(fā)事故帶來(lái)的影響。

三、電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)

1、 對(duì)于高壓斷路器的設(shè)計(jì)：高壓斷路器的額定電壓要比電網(wǎng)的額定電壓要稍大些，避免電網(wǎng)的額定電壓過(guò)大，對(duì)設(shè)備在成損壞，導(dǎo)致變電所大量的資金浪費(fèi)。在設(shè)備的設(shè)計(jì)上，變電所要選擇專業(yè)的人才進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免所購(gòu)置的高壓斷路器不能使用，造成資金浪費(fèi)和造成人員財(cái)產(chǎn)傷亡。高壓斷路器經(jīng)校正后的額定電流要不小于通過(guò)短路器的最大持續(xù)工作電流。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員一定要細(xì)心留意，仔細(xì)比對(duì)。例如，一般情況下，根據(jù)電壓和電流的需求設(shè)計(jì)的LW11A-126/1600型戶外高壓交流SF6斷路器設(shè)計(jì)較好。首先這種斷路器由三個(gè)直立的滅弧室、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、框架和支柱組成。這種設(shè)計(jì)能夠提高用電的安全性能，在使用的過(guò)程中，能夠避免造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

2、 高壓隔離開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)：在變電所使用的過(guò)程中要選擇高壓隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓應(yīng)大于裝設(shè)處電路所在的電網(wǎng)的額定電壓的高壓隔離開(kāi)關(guān)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)電流也有要求，高壓隔離開(kāi)關(guān)經(jīng)校正后的額定電流應(yīng)大于裝設(shè)電路的最大持續(xù)工作電流?，F(xiàn)在可以設(shè)計(jì)智能型的高壓隔離開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)主要選擇ARM與CPLD微處理器進(jìn)行高壓隔離開(kāi)關(guān)智能控制器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，ARM能夠較好地支持通信網(wǎng)關(guān)工作，CPLD具備集成度高、編程靈活、開(kāi)發(fā)周期短、設(shè)計(jì)成本低、保密性強(qiáng)等特點(diǎn)，智能隔離開(kāi)關(guān)的優(yōu)勢(shì)比較突出，這些特點(diǎn)使得設(shè)計(jì)出的高壓隔離開(kāi)關(guān)智能控制器具備較快的處理速度和較高的抗干擾性能，但是這種智能型高壓隔離開(kāi)關(guān)還沒(méi)有進(jìn)行大電量的推廣和應(yīng)用，目前采用的高壓開(kāi)關(guān)根據(jù)額定電壓電流主要設(shè)計(jì)GW4A-126D/630型戶外高壓交流隔離開(kāi)關(guān)。GW4A系列隔離開(kāi)關(guān)主要由雙柱水平回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，由隔離開(kāi)關(guān)主體、接地開(kāi)關(guān)及操動(dòng)機(jī)構(gòu)三部分組成。

對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行手動(dòng)操作時(shí)，工作人員需要帶上絕緣手套，避免人體與電流直接的接觸，造成人員傷亡和生命財(cái)產(chǎn)的損失；如果天氣不好，下起了大雨，在雨天對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作時(shí)，需要帶防雨罩的絕緣罩和絕緣靴等絕緣設(shè)備。操作手動(dòng)控制刀閘時(shí)，動(dòng)作要敏捷，迅速將開(kāi)關(guān)，將要結(jié)束時(shí)要防止電壓沖擊過(guò)大。合上刀閘后，要對(duì)接觸面的完好性進(jìn)行檢查。

3、電壓互感器的設(shè)計(jì)：對(duì)于電流互感器的設(shè)計(jì)，要根據(jù)變電所的實(shí)際電壓情況進(jìn)行選擇，根據(jù)不同的作用設(shè)計(jì)不同的電壓互感器。電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)和變壓器很相似，它也有兩個(gè)繞組，一個(gè)叫一次繞組，一個(gè)叫二次繞組。兩個(gè)繞組都裝在或繞在鐵心上。兩個(gè)繞組之間以及繞組與鐵心之間都有絕緣，使兩個(gè)繞組之間以及繞組與鐵芯之間都有電氣隔離。對(duì)于不同的環(huán)境條件可以設(shè)計(jì)不同的電壓互感器。例如，設(shè)計(jì)干式電壓互感器適合用在6kV以下空氣干燥的屋內(nèi)配電裝置；澆注式電壓互感器設(shè)計(jì)適合用在3-35kV屋內(nèi)配電裝置；油浸式電壓互感器設(shè)計(jì)適合用在10KV以上的屋外配電裝置，當(dāng)中普通式油浸互感器設(shè)計(jì)適合用在3-35kV配電裝置，串級(jí)式油浸互感器適合用在110kV以上的配電裝置。[1]

4、電流互感器的設(shè)計(jì)：對(duì)于電流互感器的設(shè)計(jì)是由安裝的地理位置來(lái)決定。6-10kV屋內(nèi)用電流互感器，可以選擇穿墻式和澆注式；對(duì)于35kV及以上電力配電裝置，一般要設(shè)計(jì)油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。交流電感器的實(shí)際設(shè)計(jì)要根據(jù)具體的情況進(jìn)行選擇。

四、電力設(shè)備的維修

設(shè)備故障的發(fā)生通常情況下與設(shè)備的使用時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)系，在電氣設(shè)備的使用過(guò)程中，要注意養(yǎng)成隨時(shí)檢查的好習(xí)慣。變電所要設(shè)置相應(yīng)的制度定期對(duì)變電所的設(shè)備進(jìn)行檢查和維修。預(yù)防性的維修也可以防止設(shè)備的故障發(fā)生，但是也有些事故是維修不能避免的，這就需要變電所儲(chǔ)備高素質(zhì)的人才，對(duì)出現(xiàn)故障后的設(shè)備能夠及時(shí)進(jìn)行維修。對(duì)于有些維修人員不能解決的故障，變電所要及時(shí)找專門(mén)的維修部門(mén)來(lái)進(jìn)行及時(shí)修理。在電氣設(shè)備維修的過(guò)程中，要根據(jù)便利性原則、費(fèi)用原則、儲(chǔ)備原則、可靠性原則對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行維修。

結(jié)束語(yǔ)：

電器設(shè)備是變電所的主要設(shè)施設(shè)備，電力設(shè)備正常才能保障變電所的正常運(yùn)行，隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對(duì)電氣設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的性能提出了要求。電氣設(shè)備維修是電力行業(yè)的重要組成部分，對(duì)電力設(shè)備的維修必須要采取科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。電力行業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)居民的生產(chǎn)和生活都產(chǎn)生影響。電氣設(shè)備發(fā)生故障就不能保證正常的電力供應(yīng)，就會(huì)影響居民生活用電的同時(shí)，影響工廠企業(yè)的正常生產(chǎn)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓柏. 220kV變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J]. 交通科技與經(jīng)濟(jì)，2013，06：111-113.

[2]陳哲平. 關(guān)于500kV變電所電氣設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)探討[J]. 科技與創(chuàng)新，2016，17：159.endprint