220kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)技術(shù)探析

王鴻鵬

（國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司撫順供電公司—撫順市電力設(shè)計(jì)院，遼寧 撫順 113006）

一、變電站的重要性

變電站主要功能是通過轉(zhuǎn)變電壓，以及對(duì)轉(zhuǎn)變完電壓的傳輸和對(duì)電流流向的控制達(dá)到傳輸電流的目的。由于不同地網(wǎng)之間的構(gòu)造不同，變電站的設(shè)計(jì)也不相同，主要有110kV、220kV和500kV等不同規(guī)格，不同規(guī)格的變電站對(duì)電壓的調(diào)節(jié)也會(huì)不同。當(dāng)今，220kV變電站的分布最廣，因?yàn)槲覈?guó)家庭用電的規(guī)格幾乎都是220v，所以必須要用220kV變電站進(jìn)行變壓。因此，對(duì)220kV變電站的設(shè)計(jì)工作必須重點(diǎn)關(guān)注它的實(shí)用性、安全性和綠色環(huán)保性能，確保它的傳輸安全和居民用電安全和減少對(duì)能源的使用和浪費(fèi)，對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)都有著重要的作用。

二、關(guān)于220kV變電站進(jìn)行電氣一次設(shè)計(jì)方面的原則

由于220kV變電站的適用范圍非常廣，在所有規(guī)格變電站中的特殊地位，故在進(jìn)行220kV變電站的設(shè)計(jì)時(shí)還要進(jìn)行一定的特殊性設(shè)計(jì)。一是主接線的設(shè)計(jì)，這也是最主要的設(shè)計(jì)，要求安全可靠是第一位的，要求每一個(gè)模塊的連接必須平順緊密，安全可靠。二是要求整體220kV變電站設(shè)計(jì)總體統(tǒng)一，使整體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，避免出現(xiàn)前后矛盾，減少維護(hù)成本。三是充分考慮供電單位的經(jīng)濟(jì)效益，只有保證供電企業(yè)的合理經(jīng)濟(jì)效益，才能使整個(gè)供電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。四是在變電站的選址和建設(shè)時(shí)應(yīng)該充分考慮當(dāng)?shù)丨h(huán)境的承載能力，因地制宜進(jìn)行建設(shè)施工，避免對(duì)環(huán)境造成不可逆后果。

三、針對(duì)電氣一次設(shè)備的一些有效建議

220kV的變電站在設(shè)計(jì)方面的目的是讓變電站得到模塊化的發(fā)展，對(duì)220kV規(guī)格的變電站進(jìn)行電氣一次設(shè)計(jì)，應(yīng)該把整個(gè)設(shè)計(jì)工程的各個(gè)獨(dú)立模塊劃分開，之后根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行規(guī)范，才能夠讓模塊之間能夠進(jìn)行有效可靠的連接，進(jìn)而讓變電站在設(shè)計(jì)方面滿足實(shí)際需求。

（一）關(guān)于變電站主接線的設(shè)計(jì)工作

對(duì)于電氣主接線設(shè)計(jì)工作來說，可靠性和安全性是其最基本的要求，所以出于變電站可以平穩(wěn)運(yùn)行的考慮，應(yīng)該可以在不同電網(wǎng)之間進(jìn)行有效切換，進(jìn)而確保其供電穩(wěn)定性。在進(jìn)行變電站電氣一次設(shè)備的時(shí)候，電氣主接線是很重要的環(huán)節(jié)，平面布局也是非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，這兩項(xiàng)內(nèi)容加以結(jié)合進(jìn)行緊密布置，才可以確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定，主接線方案應(yīng)該合理優(yōu)化，這樣才能有效減輕后期運(yùn)行維護(hù)的壓力。

（二）合理選擇電氣設(shè)備

在系統(tǒng)主接線、負(fù)荷計(jì)算和短路電流計(jì)算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行電氣設(shè)備選擇，在選擇時(shí)遵守了以下幾項(xiàng)原則：第一，按正常工作條件選擇電氣設(shè)備的額定值。第二，按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定。第三，檢驗(yàn)安裝地點(diǎn)的三相短路條件并校驗(yàn)開關(guān)電器的斷流能力。第四，根據(jù)安裝地點(diǎn)、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件來選擇電氣設(shè)備的適當(dāng)形式。在此基礎(chǔ)上，要確定主變壓器臺(tái)數(shù)。城網(wǎng)變電站中一般配有2臺(tái)或多臺(tái)主變壓器，當(dāng)其中一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，可以將其負(fù)荷自動(dòng)轉(zhuǎn)移至正常運(yùn)行的變壓器。對(duì)于一座變電站，在滿足相同的供電能力和供電可靠性的前提下，安裝兩臺(tái)或三臺(tái)變壓器哪個(gè)方案更合理，如何選擇合適的主變壓器臺(tái)數(shù)，需要根據(jù)城醫(yī)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)及運(yùn)行方式等條件，從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面考慮以下幾個(gè)因素：主變總?cè)萘吭诳傌?fù)荷不變的前提下，停一臺(tái)主變壓器時(shí)，要求仍具有相同的供電能力；變壓器制造容量限制；占地面積城網(wǎng)變電站位于市內(nèi)，節(jié)約占地具有十分重要的意義，顯然安裝三臺(tái)變壓器比安裝兩臺(tái)變壓器要多占地。

（三）關(guān)于接地設(shè)計(jì)

我們?cè)谠O(shè)計(jì)中為了讓接地的電阻降低到安全范圍，一般采用的方法有自然接地體、深井接地的方式，除此之外還可以利用降阻劑或者加深地網(wǎng)埋藏的深度，也可以在局部進(jìn)行換土、讓接地面積擴(kuò)大而達(dá)到降低電阻的作用。在設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮到該地區(qū)的地質(zhì)條件，進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘測(cè)工作，然后才能確定方案和材料的選擇，務(wù)求合理，確保電氣設(shè)備能夠平穩(wěn)運(yùn)行，要注重安全性，防止火災(zāi)和觸電事故的出現(xiàn)，會(huì)造成不必要的生命和財(cái)產(chǎn)損失。

（四）關(guān)于變電站防雷設(shè)計(jì)

對(duì)于以上兩個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)概括，具體內(nèi)容如下：第一，對(duì)于有關(guān)防止直擊雷保護(hù)方面，在變電站一次電氣設(shè)計(jì)中，所有的配電裝布置上都應(yīng)當(dāng)采用用戶所提供的方案，在屋頂設(shè)置避雷針，通過此方式實(shí)現(xiàn)預(yù)防直擊雷的目的。通過大量的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，在屋頂避雷采用的原材料應(yīng)當(dāng)選取過熱鍍鋅扁鋼，選擇的尺寸大小應(yīng)當(dāng)為40mm×4mm。并且在此基礎(chǔ)上，選用的熱鍍鋅扁鋼的尺寸可以略大于40mm×4mm作為引下線，并且同與接地網(wǎng)進(jìn)行連接，從而確保在雷雨天氣中出現(xiàn)的直擊雷能夠通過該方式傾瀉入大地，有效地避免了變電站在運(yùn)行過程中遭遇雷擊，從而遭受破壞。第二，從過壓角度進(jìn)行分析，為了避免線路在正常運(yùn)行情況下，遭遇雷擊，而出現(xiàn)過壓侵入現(xiàn)象，在具體設(shè)計(jì)中，需要在220kV進(jìn)線段以及10kV出現(xiàn)段每段母線線路上分別安裝獨(dú)立避雷器，通過利用避雷的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中電壓的安全保護(hù)。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)將避雷器安裝在220kV中性點(diǎn)上，通過設(shè)置放電間隙的方式，實(shí)現(xiàn)變壓器中性點(diǎn)絕緣，從而實(shí)現(xiàn)過壓的可靠保護(hù)。

結(jié)束語：

綜上所述，探究220kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)踐，對(duì)促進(jìn)提升相關(guān)區(qū)域電網(wǎng)的運(yùn)行與供電質(zhì)量，具有重要意義。通過相關(guān)分析，從220kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)的各個(gè)角度著手，對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效優(yōu)化，能夠最大程度降低電氣設(shè)備的能耗，進(jìn)而提升電網(wǎng)的供電質(zhì)量與供電效益。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)220kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)的重視，為我國(guó)電網(wǎng)的整體發(fā)展，提供可靠的基礎(chǔ)支持。