110kV變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)分析

王寧+田詩雯+陳曲

摘 要：當(dāng)前，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的日益完善，我國電網(wǎng)規(guī)模得到了進(jìn)一步的拓寬，尤其是變電站數(shù)量也在大量的涌出，尤其是110kV變電站，能夠?yàn)槲覈娏π袠I(yè)的發(fā)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。由于110kV變電站在實(shí)際運(yùn)作的時(shí)候往往依賴于自動(dòng)化的建設(shè)及其管理，而繼電保護(hù)裝置在變電站可以實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)作的目的起到了重要的作用。因此，相關(guān)人員需要對(duì)電氣二次部分的設(shè)計(jì)引起高度重視，從而推動(dòng)我國電力行業(yè)的不斷進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：110kV變電站；電氣；二次部分；設(shè)計(jì)；分析

相關(guān)人員在對(duì)變電站中的二次部門設(shè)計(jì)的過程中，需要從多個(gè)方面做好充分的考慮，并對(duì)110kV變電站中存在的主接線進(jìn)行確定，利用電氣設(shè)備具有的供電范圍及其負(fù)荷情況進(jìn)行計(jì)算，從而將相關(guān)的型號(hào)及其實(shí)際數(shù)量加以確定，接著對(duì)電氣設(shè)備存在的短路結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，并制定出切實(shí)可行的保護(hù)方案。然后相關(guān)人員再對(duì)設(shè)備繼電保護(hù)做好預(yù)算工作，通過認(rèn)真設(shè)計(jì)以后做好嚴(yán)格的監(jiān)督，以上就是設(shè)計(jì)電氣二次部分的整個(gè)流程。

1 對(duì)110kV變電站電氣一次部分的設(shè)計(jì)分析

在進(jìn)行110kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)時(shí)，要選擇110kV變電站主電氣設(shè)備，進(jìn)行型號(hào)以及參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，首先要統(tǒng)計(jì)主變壓器的基本參數(shù)，通過對(duì)主變壓器的型號(hào)、額定電壓與容量、連接的組別、空載以及負(fù)載下的損耗、空載的電流、阻抗的高低、高中以及中低電壓。然后根據(jù)這些參數(shù)以及公式進(jìn)行阻抗的折算。

對(duì)110kV的主變壓器做完阻抗折算后，還需要設(shè)計(jì)電氣的主接線，在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)，要遵循一定的設(shè)計(jì)基本要求：①不管是對(duì)110kV變電站進(jìn)行一次或者二次部分的設(shè)計(jì)，都需要做好電氣主接線的設(shè)計(jì)，這是變電站設(shè)計(jì)中必不可少的重要組成；②變電站在進(jìn)行電氣設(shè)備主接線的設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到多種要素，例如，變電站主電氣設(shè)備的特點(diǎn)，所具備的回路數(shù)、電氣負(fù)荷的性質(zhì)以及變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中國所起到的根本作用于地位。主接線的形式設(shè)計(jì)要從經(jīng)濟(jì)性、靈活性以及安全性角度出發(fā)，滿足變電站的安全、可靠供電原則，嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求靈活的設(shè)計(jì)主接線，盡可能簡(jiǎn)化主接線的結(jié)構(gòu)。

2 對(duì)110kV變電站進(jìn)行線路的保護(hù)分析

通常情況下，電氣故障具有嚴(yán)重的破壞作用，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①一些電氣設(shè)備在故障的位置會(huì)產(chǎn)生較大的短路電流，當(dāng)短路電流足夠大時(shí)就會(huì)形成電弧燃燒，從而損壞電氣設(shè)備；②一般當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生短路故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生短路電流，當(dāng)短路電流由故障的設(shè)備流向正常的電氣設(shè)備時(shí)，就會(huì)由于電動(dòng)力以及發(fā)熱的影響，破壞設(shè)備本身的絕緣性，極大的縮減了電氣設(shè)備的使用年限；③一旦出現(xiàn)短路故障，就會(huì)降低電網(wǎng)運(yùn)行中的電壓值，使得很多電力用戶都會(huì)受到破壞；④短路故障會(huì)影響變電站與變電站之間的安全穩(wěn)定性關(guān)系，從而破壞整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中會(huì)經(jīng)常突發(fā)這種短路故障，所以我們要采取有效的措施應(yīng)對(duì)故障損失，一些可以避免的事故要盡早發(fā)現(xiàn)，并且及時(shí)處理，將容易出現(xiàn)短路故障的元件與設(shè)備進(jìn)行檢修或切除，從而保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。想要快速的切除故障，就要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行繼電保護(hù)，繼電保護(hù)裝置可以有效的保證設(shè)備的安全性，及時(shí)的應(yīng)對(duì)電氣設(shè)備的不正常故障問題，繼電保護(hù)裝置是一種自動(dòng)化的裝置，可以及時(shí)的應(yīng)對(duì)故障問題，發(fā)出故障信號(hào)或者作出保護(hù)動(dòng)作，繼電保護(hù)的主要作用：①繼電保護(hù)裝置可以快速有效的將故障部分切除，從而保證設(shè)備的故障設(shè)備不繼續(xù)受到破壞，也保證其他電氣設(shè)備正常的運(yùn)行；②繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行的不正?，F(xiàn)象，因?yàn)楸旧淼难b置是自動(dòng)化處理系統(tǒng)，可以根據(jù)實(shí)際的情況作出一定的反應(yīng)，比如跳閘、發(fā)出故障信號(hào)以及減小負(fù)荷等，這時(shí)候，電氣設(shè)備主要是根據(jù)故障的類型以及程度進(jìn)行一定程度的延時(shí)，避免發(fā)生故障處理的誤動(dòng)作。

由于在變電站中設(shè)置繼電保護(hù)裝置的主要作用是確保電力系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)作的目的，同時(shí)在符合相關(guān)原則的基礎(chǔ)上，相關(guān)人員還應(yīng)當(dāng)對(duì)變電站的實(shí)際狀況做好科學(xué)的設(shè)計(jì)，除了要對(duì)電氣設(shè)備加以保護(hù)，而且還需要對(duì)后背及其輔助做好恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。相關(guān)人員在對(duì)電氣二次部門進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)線路做好恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)設(shè)計(jì)，并對(duì)相應(yīng)的線路短路電流做好詳細(xì)的計(jì)算，接著依據(jù)實(shí)際線路對(duì)繼電保護(hù)做好整定計(jì)算工作，并且還需要對(duì)10kV、35kV側(cè)端的線路設(shè)備做好整定計(jì)算工作。

3 110kV變電站主變壓器繼電保護(hù)的分析

3.1 110kV變電站主變壓器設(shè)備的保護(hù)

由于變壓器在變電站的組成部分中扮演著重要的角色，倘若變壓器發(fā)生質(zhì)量問題，那么就會(huì)危及到電力系統(tǒng)的順利運(yùn)作。相關(guān)人員在對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)的過程中，應(yīng)當(dāng)選擇較為恰當(dāng)?shù)呐渲眉捌湫阅?，這樣做的目的是為了確保變壓器可以實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)作的目的。通常情況下，變壓器出現(xiàn)故障的因素分為以下兩方面：一方面是內(nèi)部因素，主要包含油箱內(nèi)故障及其外故障，而出現(xiàn)這些質(zhì)量問題的因素涵蓋諸多內(nèi)容，例如接地短路、相間短路等。一方面是外部因素，對(duì)于油箱外故障來說，大部分因素是因?yàn)榻拥爻霈F(xiàn)短路的情況亦或是相間短路出現(xiàn)問題引起的，這樣就會(huì)在某種程度上對(duì)設(shè)備帶來不利影響，嚴(yán)重的情況下可能會(huì)發(fā)生爆炸情況，致使電力系統(tǒng)處于癱瘓的狀態(tài)。這樣就需要相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加大對(duì)變壓器繼電保護(hù)的力度，并在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)變壓器出現(xiàn)異常情況有所察覺，從而采取恰當(dāng)?shù)氖侄芜M(jìn)行處理。

3.2 110kV變電站主變壓器繼電保護(hù)整定方法分析

通常情況下，對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行整定的手段主要包含以下幾個(gè)：第一，相關(guān)人員使用電流速斷保護(hù)手段，就容量不大的變壓器而言，通常使用電流速斷來對(duì)變壓器加以保護(hù)；第二，當(dāng)電流速斷保護(hù)無法符合相關(guān)需要亦或是當(dāng)變壓器容量不小的情況下，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)進(jìn)行保護(hù)；第三，外部相間短路而出現(xiàn)過電流的保護(hù)情況；第四，在變壓器出現(xiàn)過負(fù)荷的情況下需要設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)；第五，相關(guān)人員需要將溫度報(bào)警信號(hào)進(jìn)行裝設(shè)；第六，依據(jù)中性點(diǎn)對(duì)指定位置做好相應(yīng)的保護(hù)工作。不管怎樣，主變壓器的保護(hù)需要依據(jù)具體狀況做好恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而制定出切實(shí)可行的保護(hù)方案。

結(jié)束語

通過以上內(nèi)容的論述，可以得知：對(duì)于二次部分的設(shè)計(jì)來說涵蓋諸多的環(huán)節(jié)，這樣就需要相關(guān)人員對(duì)二次部門設(shè)計(jì)存在的要點(diǎn)引起高度重視，并做好相應(yīng)的保護(hù)工作，進(jìn)而確保電力系統(tǒng)的可以實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)作的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡柳榮.變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方法及問題分析[J].通訊世界，2017（12）.

[2]李平，林永清，張海岸.110kV縣城變電站設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2014（12）.

[3]王青.智能變電站設(shè)計(jì)中存在的問題及改進(jìn)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（18）.

[4]賴向平，吳彬，常濤，徐瑞林.新一代智能變電站特征分析[J].電氣應(yīng)用，2013（S1）.

[5]新一代智能變電站設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究在京啟動(dòng)[J].河北電力技術(shù)，2013（02）.