降壓變電站電氣設(shè)計(jì)探討

沈晶

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與推進(jìn)，我國(guó)在電氣方面取得了舉世矚目的成就，對(duì)電的需求量越來越多，特別是變電站運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性越來越受到社會(huì)與人們的重視。變電站在電力系統(tǒng)中占據(jù)著至關(guān)重要的作用，為保證生產(chǎn)生活用電發(fā)揮十分重要的價(jià)值?；诖?，文章從多個(gè)角度與層面就降壓變電站電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析與探究，以此提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：降壓變電站；電氣設(shè)計(jì)；探討

中圖分類號(hào)：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）24-0140-02

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與推進(jìn)，對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)出了更高要求，特別是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性越來越受到社會(huì)與人們的重視，工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常居民生活對(duì)電能的形式有著不同的要求，變電站是匯聚電源、分配電力和升降電壓的重要場(chǎng)所。所以，必須做好電力規(guī)劃與設(shè)計(jì)，這是電能轉(zhuǎn)化過程中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，優(yōu)化降壓變電站的電氣設(shè)計(jì)，保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1 降壓變電站電氣組成

在全球經(jīng)濟(jì)一體化背景下，世界各國(guó)都緊密聯(lián)系在一起，能源緊缺是影響一個(gè)國(guó)家發(fā)展的重要因素，我國(guó)人口眾多，資源的使用非常有限。電能是人們生產(chǎn)、生活必須具備的要素，隨著資源的日益緊缺，供求之間的矛盾也凸顯出來。各個(gè)領(lǐng)域以及人們?nèi)粘Ｉ顚?duì)電能的形式有著不同需求，電能從發(fā)電站輸出之后，必須經(jīng)過變電站處理也就是升降電壓之后，才可以滿足各個(gè)行業(yè)的使用需求。變電站是聯(lián)系用戶和發(fā)電廠的中間環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，承擔(dān)著變換電壓、接受和分配電能與控制電力的流向以及調(diào)整電壓的重要作用，是電能傳輸與分配的重要樞紐，直接影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全與效率。

降壓變電站電氣主要由電氣主接線、主變壓器、配電裝置以及繼電保護(hù)裝置等幾部分組成。電氣主接線是指變壓所的主變壓器，與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電的任務(wù)，變電所的主接線是電力系統(tǒng)連接的一個(gè)重要組成部分。其次，是配電裝置，它是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，根據(jù)主接線的連接方式，以終端為導(dǎo)向，基于高低壓參數(shù)互補(bǔ)的負(fù)荷管理模式，其主要功能是對(duì)變電站的具體運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視與遠(yuǎn)程操控用來接受和分配電能的裝置。配電裝置原理主要是實(shí)現(xiàn)高低側(cè)參數(shù)的準(zhǔn)確采集，以高低壓參數(shù)作為負(fù)荷管理的基礎(chǔ)與前提，以此保證高壓側(cè)電能參數(shù)的準(zhǔn)確采集。在普通中型配電裝置中，各級(jí)電業(yè)部門無(wú)論是在安裝檢修還是運(yùn)行維護(hù)方法都必須嚴(yán)格遵照相關(guān)要求進(jìn)行，并且安排兩名工作人員在調(diào)度中心對(duì)無(wú)人指標(biāo)變電站的斷路器進(jìn)行實(shí)時(shí)操作。

最后，主變壓器。電力變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且會(huì)涉及多方面的專業(yè)知識(shí)與技能。其主要作用是向電力系統(tǒng)或者用戶輸送功率的電壓器，對(duì)于整個(gè)電氣系統(tǒng)來說，主變壓器是至關(guān)重要的，我們根據(jù)電力變壓器的運(yùn)行原理以及內(nèi)部機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，可以知道電力變壓器在運(yùn)行過程中使用的交流電，這就是說在運(yùn)行中容易受到電力變壓器的影響，不僅影響交流電的傳輸效率，還影響著整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。選擇合適的主變壓器，體現(xiàn)降壓變電站的設(shè)計(jì)目的，減少降壓變電站出現(xiàn)故障的幾率，保證降壓變電站穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

2 降壓變電站電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 電氣總布置原則

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)在人們的生活中，自動(dòng)化系統(tǒng)的有效運(yùn)行極大地節(jié)約運(yùn)用成本，節(jié)省資源，還為電力資源的供應(yīng)提供了強(qiáng)大的支持。因此，注重降壓變壓器電氣設(shè)計(jì)，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)生活以及其他領(lǐng)域的發(fā)展具有十分重要的作用。變電站內(nèi)的二次設(shè)備是一個(gè)極其復(fù)雜、綜合性較強(qiáng)的系統(tǒng)，在自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)涉及多方面的專業(yè)知識(shí)與其他科學(xué)技術(shù)，尤其對(duì)通信技術(shù)與信息技術(shù)的應(yīng)用，這是保證變電站設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)與前提。

因此，電氣總布置首先要滿足電氣主接線所需要的生產(chǎn)要求，也就是說嚴(yán)格依照電氣主接線生產(chǎn)順序進(jìn)行，將各個(gè)電氣設(shè)備布置緊湊，這樣不僅減少電能消耗，縮短連接導(dǎo)線和電纜的長(zhǎng)度，減少資源浪費(fèi)，還可以防止電纜與導(dǎo)線相互干擾，減少電氣設(shè)備發(fā)生故障的幾率，對(duì)于維護(hù)電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

其次，便于電氣設(shè)備維修與養(yǎng)護(hù)。傳統(tǒng)的電網(wǎng)中，由于技術(shù)比較低，無(wú)法帶達(dá)到自動(dòng)化的程度，所以對(duì)采集回來的數(shù)據(jù)不能進(jìn)行自動(dòng)分組，就很容易導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，電源相缺故障是一種常見的現(xiàn)象，這種故障主要就是因?yàn)殡娫丛O(shè)計(jì)與安裝出現(xiàn)的故障，導(dǎo)致電源部件的損壞或者電源的絕緣線損壞，最終導(dǎo)致電源相互之間發(fā)生故障。為了保障大型電氣設(shè)備變壓器的運(yùn)輸、安裝以及后期維護(hù)和檢修方便，應(yīng)該盡量縮短運(yùn)輸距離，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)巡視和維修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并且采取針對(duì)性措施進(jìn)行處理。還要求將主廠房、中控室和開關(guān)站之間的交通方便，最好將發(fā)電機(jī)和主變壓器安裝在同一個(gè)地方，便于運(yùn)行維護(hù)和檢修。

最后，便于發(fā)展擴(kuò)建。根據(jù)現(xiàn)在電力系統(tǒng)的發(fā)展情況來看，電力系統(tǒng)的應(yīng)用達(dá)到了系統(tǒng)化、自動(dòng)化的程度。社會(huì)發(fā)展與電力系統(tǒng)的應(yīng)用緊密相關(guān)，但是電力系統(tǒng)還存在一些安全穩(wěn)定運(yùn)行方面的問題，比如直流偏磁引起的振動(dòng)噪聲問題直接影響著電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。所以電氣總布置應(yīng)該依照規(guī)劃容量進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)今后發(fā)展留有一定的空間，規(guī)劃容量必須與電力系統(tǒng)以及城市發(fā)展情況相適應(yīng)，無(wú)論規(guī)劃容量是偏小還是偏大都對(duì)總平面布置產(chǎn)生不利影響，不僅會(huì)造成布置擁擠混亂，還會(huì)影響后期運(yùn)行安全。所以，電氣總部署要先處理好分期建設(shè)的關(guān)系，可以采用分期購(gòu)地方法，減少前期和后期施工與運(yùn)行上的不利影響，初期工程要與后期施工建設(shè)相結(jié)合，盡量避免對(duì)后期工程施工造成不利影響。

2.2 電氣總部署設(shè)計(jì)分析

目前，我國(guó)電力變壓器在運(yùn)行中，依舊存在著諸多問題，不僅嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，而且無(wú)法滿足人們的對(duì)電力質(zhì)量的要求，因此，必須做好電氣總部署工作，首先從中控室布置方式、配電裝置位置的確定和電纜構(gòu)建物的確定等幾方面著手，在嚴(yán)格遵循降壓變電站設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)之上，對(duì)電力總體進(jìn)行科學(xué)、合理部署。

首先，配電安裝位置。在配電裝置振動(dòng)測(cè)試中，測(cè)量藍(lán)寶石線位置發(fā)生移動(dòng)、液體試樣中的分布狀態(tài)以及樣量等因素都會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果造成影響，利用DSC方法測(cè)量不同配電裝置的位置，也就是說配電裝置位置的選擇是非常重要的。將220kv配電裝置布置在西北側(cè)，110KV配電裝置布置在東北側(cè)，這樣各個(gè)配電裝置和出線方向就保持一致，防止出線交叉跨越，影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。但是在實(shí)踐中，由于外界因素的影響經(jīng)常會(huì)使傳播路徑的頻響特性被污染，因此對(duì)于振動(dòng)配電裝置的安裝最好是直接就可以獲取的，根據(jù)最直接傳播路徑原則，對(duì)配電裝置多個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試和分析，在100HZ基頻處振動(dòng)加速度要高于其他位置。

具體來說，在屋外配電裝置在整個(gè)變電站布置中占據(jù)著至關(guān)重要的作用，占地面積大，并且涉及多方面的專業(yè)知識(shí)，所以需要對(duì)220KV和110KV各個(gè)電壓等級(jí)集中布置，在對(duì)配電裝置設(shè)備安裝之前，需要了解與掌握配電裝置具體情況以及其他設(shè)施運(yùn)行情況，全面對(duì)配電裝置設(shè)備以及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查與測(cè)試，只有保證這些電氣設(shè)備質(zhì)量與技術(shù)上都符合電氣安裝要求之后才可以進(jìn)行安裝。對(duì)于110KV屋內(nèi)配電裝置，對(duì)其使用說明以及相應(yīng)資料仔細(xì)閱讀，嚴(yán)格依照說明要求來進(jìn)行安裝，在安裝過程中，相關(guān)人員不可以隨意操作或者出現(xiàn)違法違規(guī)操作的現(xiàn)象。遵循便于生產(chǎn)和便于維修的原則，一臺(tái)三繞組主變壓器居間露天放置，當(dāng)然，由于配電裝置安裝位置對(duì)于振動(dòng)信號(hào)的影響是非常大的，還需要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇安裝位置。

為了后期發(fā)展再擴(kuò)建，總圖緊湊，布局合理，還需喲遵循因地制宜和節(jié)約資源的原則，將兩臺(tái)主變壓器位于電壓等級(jí)配電中間，在安裝之前要尋找寬敞平穩(wěn)的地方進(jìn)行安裝，配電裝置設(shè)備體積比較大，容量相對(duì)較高，不可以采用吊裝方式，只能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。如果采用掛壁式安裝將會(huì)導(dǎo)致通導(dǎo)設(shè)備與地面無(wú)關(guān)保持水平，在負(fù)荷較大情況下，容易發(fā)生傾斜或者位移，所以，需要與導(dǎo)電金屬物質(zhì)保持兩米以上的距離，它的發(fā)射功率是水平的，所以立柱不要太高。也就是說在通電的情況下，保持插頭不能連續(xù)插拔，否則會(huì)造成電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定，從而影響著電量供應(yīng)。最后，如果電網(wǎng)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障或者其他異常情況時(shí)候，不得不將插頭與插座分開的時(shí)候，遵循高中低壓側(cè)引線的連接原則，控制110KV屋內(nèi)配電裝置并在兩側(cè)設(shè)置輔助設(shè)施，這樣可以節(jié)省大量的人力與物力，操作簡(jiǎn)便、快捷，為處理工作提供相應(yīng)時(shí)間，也有利于運(yùn)行人員的監(jiān)督與控制。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，變電站是電力企業(yè)發(fā)電與供電的主要設(shè)備，可以對(duì)電壓進(jìn)行自由調(diào)節(jié)，為人們提供更安全、更優(yōu)質(zhì)的電力資源。為了保證電力系統(tǒng)輸電質(zhì)量和電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，應(yīng)該加強(qiáng)總降壓變電站的電氣設(shè)計(jì)，針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的問題采取針對(duì)性措施，推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展。

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