110kV變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)的研究

胡躍東 馬渝貴 葉忠杰 鄧子釗 傅煜

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)電力的需求量越來越大，對(duì)電力質(zhì)量的要求也越來越高，因此必須提升變電站的設(shè)計(jì)和應(yīng)用水平?；诖?，本文就110KV變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，首先就110KV變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行分析，同時(shí)提出110KV電壓回路和備自動(dòng)投入裝置的設(shè)計(jì)方案，然后對(duì)110KV變電站短路電流和進(jìn)線保護(hù)進(jìn)行分析，從而提升110KV的設(shè)計(jì)水平。

關(guān)鍵詞：110KV變電站；電氣二次部分；設(shè)計(jì)方案

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，電力產(chǎn)業(yè)獲得極大的發(fā)展，不僅與信息技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能化和科技化的電網(wǎng)管理，還對(duì)配電線路和變電站的規(guī)劃方式進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，從而避免在實(shí)際應(yīng)用過程中出現(xiàn)不必要的故障。110KV變電站是智能電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵工程，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量具有至關(guān)重要的影響，而電氣二次部分的設(shè)計(jì)能夠有效保障110KV變電站的應(yīng)用質(zhì)量，因此探究這一課題是很有必要的。

一、110KV變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和方案

（一）110KV電氣二次部分設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在對(duì)110KV變電站電氣二次部分進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要注重以下幾方面的內(nèi)容：首先，要對(duì)主接線方式進(jìn)行合理的選擇。110KV變電站電氣設(shè)備的主接線選擇必須從整體性的角度進(jìn)行考慮，充分結(jié)合110KV變電站規(guī)劃線路的特點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)整體與細(xì)節(jié)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，還要遵循簡單原則，盡可能對(duì)線路規(guī)劃進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)，避免大量線路出現(xiàn)糾纏現(xiàn)象，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定造成影響；其次要合理選擇電氣設(shè)備。電氣設(shè)備是整個(gè)110KV變電站的核心，在選擇時(shí)要在保障質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡可能降低成本；第三，要對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行合理選擇。不同導(dǎo)體性質(zhì)不同，因此在選擇的過程中要堅(jiān)持統(tǒng)一性的原則，避免在供電系統(tǒng)中選擇不同的導(dǎo)體，造成供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到影響[1]。

（二）110KV變電站電氣二次部分的設(shè)計(jì)方案

110KV變電站電壓回路的設(shè)計(jì)遵循電壓并列的設(shè)計(jì)原理，主接線從一段母線和二段母線接觸，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視線路、電壓回路等線路的并列。備自動(dòng)投入裝置運(yùn)行的設(shè)計(jì)方案依據(jù)自動(dòng)邏輯控制條件，將備自動(dòng)投入裝置運(yùn)行設(shè)置為兩種模式，一種是啟動(dòng)模式，另一種是閉鎖模式，并且設(shè)置充電計(jì)數(shù)器，對(duì)兩種模式的次數(shù)進(jìn)行合理控制，避免兩種模式重復(fù)作業(yè)。在110KV變電站中，一段母線與二段母線之間的關(guān)系是互為備用關(guān)系，當(dāng)其中一個(gè)進(jìn)線開關(guān)處于分為狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)就處于合位狀態(tài)。

二、110KV變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)的相關(guān)分析

（一）110KV變電站短路電流分析

在設(shè)計(jì)110KV變電站電氣二次部分時(shí)，需要對(duì)短路電流進(jìn)行分析和計(jì)算。對(duì)于110KV變電站中的電氣設(shè)備而言，會(huì)由于很多原因?qū)е露搪冯娏砍霈F(xiàn)，具體分析來看主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，電氣設(shè)備出現(xiàn)老化或者損壞的現(xiàn)象，無法負(fù)擔(dān)電路中過大的電壓，從而導(dǎo)致短路情況發(fā)生；其次，受到雷雨天氣的影響，被雷擊中后產(chǎn)生短路電量；第三，架空線路處于開放的自然環(huán)境中，因此很容易受到動(dòng)物的干擾或者破壞，從而造成電氣設(shè)備短路；第四，電氣設(shè)備的選擇在最初設(shè)計(jì)階段存在問題，因此發(fā)生短路現(xiàn)象；第五，電力系統(tǒng)需要進(jìn)行定期有效的檢修和維護(hù)，由于電力工作人員檢修和維護(hù)工作不到位，從而發(fā)生短路現(xiàn)象；第六，電力工作人員在檢修和維護(hù)過程中存在違規(guī)操作的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致短路現(xiàn)象。為了使110KV變電站電氣二次部分的設(shè)計(jì)更加合理，必須要對(duì)短路電流發(fā)生的原因進(jìn)行全面的分析，對(duì)電氣設(shè)備發(fā)生短路的情況進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)量，從而以計(jì)量數(shù)據(jù)為依據(jù)選擇合理的電氣設(shè)備。例如在短路電流的計(jì)量過程中，發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備短路電流值存在過大偏差，可以通過限流措施，對(duì)這一情況進(jìn)行改善。

（二）110KV變電站進(jìn)線保護(hù)分析

電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)受到各種因素的影響，既有內(nèi)部因素，也有外部因素，一旦發(fā)生故障就會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響，不僅降低社會(huì)的供電質(zhì)量，甚至?xí){到人身財(cái)產(chǎn)安全，因此必須對(duì)電力設(shè)備容易發(fā)生的故障進(jìn)行分析。具體來看，電力設(shè)備發(fā)生進(jìn)電保護(hù)故障主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成短路，從而發(fā)生電弧燃燒的現(xiàn)象，對(duì)電力設(shè)備造成損壞；其次，會(huì)形成短路電流，使電氣設(shè)備自身的絕緣效果受到影響；第三，會(huì)使電力系統(tǒng)的電壓值下降，從而損壞用戶的用電設(shè)備。

為解決上述的電力故障，必須在110KV變電站中設(shè)置繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)裝置能夠在電力故障發(fā)生之前迅速做出反應(yīng)，從而切斷故障發(fā)生部分的線路，避免故障部分對(duì)其他正常設(shè)備產(chǎn)生影響。繼電保護(hù)裝置發(fā)生作用的主要表現(xiàn)形式為跳閘、緩解電力負(fù)荷、發(fā)出警報(bào)信號(hào)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)。在110KV變電站主變壓器設(shè)置繼電保護(hù)裝置，要以變壓器融量作為主要依據(jù)，選擇靈敏度較高的保護(hù)方法，必要時(shí)對(duì)各種方法進(jìn)行綜合應(yīng)用。在110KV變電站一般采用電流速斷法，但是這種方法的靈活性不夠高，因此可以采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置，在變壓器容量較大的情況下實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)。另外，還可以裝設(shè)瓦斯溫度警報(bào)器，對(duì)電力系統(tǒng)中的電流負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)督和分析，同時(shí)采用阻抗保護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)110KV變電站的安全運(yùn)行[2]。

結(jié)論：綜上所述，針對(duì)110KV變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)的研究是非常必要的。本文主要分析110KV變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和方案，然后針對(duì)短路電流和進(jìn)電保護(hù)提出切實(shí)有效的建議。研究可得，在110KV變電站電氣二次部分的設(shè)計(jì)中要做好前期的設(shè)計(jì)，對(duì)電流短路值進(jìn)行計(jì)量，選擇合理的電氣設(shè)備和導(dǎo)線，做好繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)。希望本文可以為研究110KV變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)的相關(guān)人員提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]何玉.研究110kV變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)[J].低碳世界，2017（34）：85-86.

[2]林少華.110kV變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)分析[J].低碳世界，2016（05）：64-65.

（作者單位：海軍工程大學(xué)）