電力系統(tǒng)接線設(shè)計原則和電氣一次設(shè)計技術(shù)要點(diǎn)研究

林俊賢

摘要：生活質(zhì)量不斷提高相應(yīng)地促進(jìn)了人們對用電的需求量的增加。在人們的生活與社會發(fā)展中，所以人們要進(jìn)行研究電力系統(tǒng)接線和電氣一次設(shè)計工作。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；主接線；一次設(shè)備；設(shè)計

前言

社會的發(fā)展與人們的生活都離不開電力系統(tǒng)的發(fā)展，而科技經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展也對供電系統(tǒng)提出了更高的要求，要求更加全面系統(tǒng)，也對電力系統(tǒng)設(shè)計工作提出了新要求。

1 電力系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計原則

電氣主接線作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，是電廠中電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，對電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性和靈活性有著直接的影響，同時還決定著電器選擇、繼電保護(hù)裝置、配電裝置的布置等。在電力系統(tǒng)中進(jìn)行主接線設(shè)計需要按照下面幾個原則進(jìn)行：

1.1 可靠性

可靠性主要指的是主接線的設(shè)計應(yīng)該能夠保證對用戶進(jìn)行不間斷的供電， 對可靠性進(jìn)行衡量的客觀標(biāo)準(zhǔn)就是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性是一次設(shè)計和二次設(shè)計在整個運(yùn)行過程中的可靠性的綜合體現(xiàn)。所以，在進(jìn)行主接線的設(shè)計過程中我們不但要對一次設(shè)備對供電可靠性的影響進(jìn)行分析，還需要關(guān)注到二次設(shè)備對主接線的重要影響。

1.2 靈活性

對于主接線的靈活性主要具有以下幾點(diǎn)要求：①檢修的靈活和安全，能夠比較便利的對斷路器、母線及其繼電保護(hù)裝置進(jìn)行停止運(yùn)行，從而能夠比較安全的進(jìn)行檢查和維修，同時還不會對正常供電產(chǎn)生影響；②調(diào)度的靈活性，保證調(diào)度的便利性。能夠?qū)ψ儔浩?、線路、電源和負(fù)荷等進(jìn)行靈活的投入和切除；③要求能夠保證擴(kuò)建的方便[1]。

1.3 經(jīng)濟(jì)性

上述兩個方面的原則主要是體現(xiàn)主接線設(shè)計的技術(shù)性，它們與經(jīng)濟(jì)性是存在一定的矛盾性的， 因而要想保證主接線的靈活性和可靠性，很可能會導(dǎo)致設(shè)計成本和投資增加。因而必須對主接線的靈活性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合考慮，在滿足上述兩個原則的情況，盡可能的做到經(jīng)濟(jì)性和合理性。盡可能的做到占地面積小、投資小、年運(yùn)行費(fèi)用小，充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益。

2 電力系統(tǒng)一次設(shè)備設(shè)計

2.1 主變壓器的選擇

電力變壓器是發(fā)電廠和變電所中重要的一次設(shè)備之一，其安全、可靠運(yùn)行是電力系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)。如果某變電站主變壓器的數(shù)量不足，或者變壓器的容量不足，那么就會導(dǎo)致變電站乃至整個電力系統(tǒng)的可靠性下降。根據(jù)城市規(guī)劃，負(fù)荷性質(zhì)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對于重要變電所應(yīng)考慮以1 臺主變壓器停運(yùn)時其余變壓器容量在計及負(fù)荷能力允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足Ⅰ類及Ⅱ類負(fù)荷的供電。對于普通的變電站，在一臺主變停止運(yùn)行的情況下，其他的變壓器的容量應(yīng)該能夠滿足負(fù)荷的70～80%，在目前實(shí)際的運(yùn)行情況變電所中通常都是采用兩臺變壓器互為暗備用并聯(lián)運(yùn)行。主變壓器在設(shè)計中不僅要滿足上述要求，還需要對未來變電站的發(fā)展和擴(kuò)展的需要進(jìn)行綜合考慮，應(yīng)當(dāng)預(yù)留一定的容量對變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件進(jìn)行滿足。

2.2 斷路器種類和型式選擇

斷路器根據(jù)選擇的滅弧介質(zhì)的不同能夠分成四種，即真空斷路器、壓縮空氣斷路器、油斷路器以及六氟化硫斷路器。隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展以及開關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，目前變電站中斷路器通常會選擇真空斷路器以及六氟化硫斷路器，基本上已經(jīng)淘汰了油斷路器。對于電網(wǎng)的容量較小，則可以考慮真空斷路器，它的優(yōu)點(diǎn)是滅弧迅速，觸頭壽命長。小型的發(fā)電站的屋內(nèi)配電裝置也常采用SN 型少油斷路器，系采用縱橫氣吹和機(jī)械油吹聯(lián)合作用的結(jié)構(gòu)。

2.3 電流互感器和電壓互感器的配置

在進(jìn)行電流互感器型號的選擇過程中，需要根據(jù)產(chǎn)品的情況以及產(chǎn)品使用的環(huán)境條件為依據(jù)進(jìn)行選擇。對于6～20kV屋內(nèi)配電裝置，應(yīng)當(dāng)選擇瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對于35kV 及以上配電裝置，通常選擇油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。如果各方面的條件允許，那么應(yīng)該盡可能的選擇樹脂膠主絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；35～110kV 配電裝置通常選擇油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器；220kV級以上的配電裝置，如果容量和準(zhǔn)確等級能夠滿足相關(guān)要求，通常需要選擇電容式電壓互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。

2.4 避雷器的選擇

雷擊建筑物和電力設(shè)備往往造成極大的危害，為了保證電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的供電可靠性和人身安全，在設(shè)計過程中設(shè)計人員應(yīng)該以所在地區(qū)的雷電情況、工程的規(guī)模和特點(diǎn)以及地區(qū)的地質(zhì)情況為依據(jù)，對防雷接地設(shè)計方案進(jìn)行合理的、科學(xué)的確定。每一段母線須配置一組避雷器。對于三線圈變壓器，低壓繞組有可能開路運(yùn)行時，為避免靜電感應(yīng)對低壓繞組絕緣的危害，應(yīng)在低壓繞組出線端裝一個避雷器，三角形繞組的，可裝在任一相，星形繞組的，裝于中性點(diǎn)。對于自耦變壓器，當(dāng)一側(cè)斷開后，在斷開側(cè)仍會出現(xiàn)對絕緣有危害的過電壓，因此，須在自耦變壓器的各側(cè)繞組上裝設(shè)避雷器[2]。如果接地系統(tǒng)是中性點(diǎn)直接接地，同時變壓器中性點(diǎn)可能處于斷開運(yùn)行的情況，在變壓器中性點(diǎn)絕緣沒有按照線電壓設(shè)計的情況下，需要在中性點(diǎn)進(jìn)行避雷器的安裝。對于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，變壓器中性點(diǎn)經(jīng)套管引出時，應(yīng)在中性點(diǎn)裝一個避雷器。變壓器中性點(diǎn)接有消弧線圈時，為消除消弧線圈端部可能出現(xiàn)的過電壓，應(yīng)與消弧線圈并聯(lián)安裝一個避雷器。

結(jié)語

目前相關(guān)電力企業(yè)的重要工作任務(wù)就是要確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上相關(guān)企業(yè)要對電力系統(tǒng)的改造進(jìn)行深入研究，科學(xué)的接線原則和電氣一次設(shè)計要點(diǎn)要遵循好，改造方法和電力設(shè)備的選擇要正確，這樣電力系統(tǒng)才能達(dá)到要求，才能更好地滿足人們用電需求的同時，經(jīng)濟(jì)效益才能更好地得到提升，發(fā)展更加穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭日彩，李寶金，李明.500（330）kV變電站典型設(shè)計研究與應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù).2005（20） .

[2] 傅健.探討變電站電氣一次安裝的質(zhì)量控制及技術(shù)要點(diǎn)[J].科技資訊.2011（14） .endprint