特高壓變電站站用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)維

劉成為

國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司 山東 濟(jì)南 250000

引言

在電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用特高壓變電站進(jìn)行輸電運(yùn)行,可以實(shí)現(xiàn)電力資源的高效利用,為了保障特高壓變電站的運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性,需要對變電站用電系統(tǒng)進(jìn)行接線方式和配置方案的設(shè)計(jì)優(yōu)化,從而更好的保障特高壓電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

1 傳統(tǒng)站用電系統(tǒng)的現(xiàn)狀

目前,我國大多數(shù)地區(qū)變電站采用傳統(tǒng)的接線方式。站用變壓器主要有干式或油浸變壓器,現(xiàn)在的變電站采用油浸變壓器的偏多。為了避免站用變低壓以及反送電,多采用人工手動控制刀閘開關(guān)切換站用電的低壓供電。對于重要負(fù)荷,在其末端進(jìn)行自投。但是隨著變電站設(shè)備的不斷更新以及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)站用電系統(tǒng)中存在的問題逐漸顯現(xiàn)。首先,站用電源的可靠轉(zhuǎn)換非常重要,采用雙投刀閘人為切換站用電低壓供電,根本不能對站用電實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控,而對于單相熔斷器保護(hù)的研究只是一個粗略概念,不能完整地獲得保護(hù)信息。對于一般的空氣斷路設(shè)備,不能有效避免站用變低壓并列及反送電。其次,斷相運(yùn)行問題。由于站用變低、高壓側(cè)都是采用單相熔斷器,很有可能出現(xiàn)斷相運(yùn)行的現(xiàn)象。如果在低壓側(cè)發(fā)生一相斷線現(xiàn)象,將會造成過負(fù)荷發(fā)熱;如果在高壓側(cè)出現(xiàn)一相斷線現(xiàn)象,由于變壓器起到隔離的作用,將很有可能造成變壓器由本來的三相供電變成單相供電,與低壓側(cè)一相斷線相比,高壓側(cè)一相斷線的危害更大。當(dāng)電動機(jī)正在運(yùn)行時,出現(xiàn)高壓斷相會使回路的電流逐漸增加,電壓降低,長時間的不正常運(yùn)行會使電動機(jī)等設(shè)備燒壞。最后,接線組別問題。傳統(tǒng)的接線組別主要是采用Y,yn12接線組。采用此種接線組主要是考慮到其制造工藝簡單、生產(chǎn)成本低。但是經(jīng)過長時間的使用,發(fā)現(xiàn)這種接線組別存在諸多問題,不適合站用電系統(tǒng)采用。

2 特高壓變電站站用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)維

2.1 特高壓變電站站用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)油侵變壓器設(shè)備分析 為了保障特高壓變電站用電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,需要選擇合適的變壓器設(shè)備,目前我國的特高壓變電站中使用的變電站主要是干式變壓器,一般情況下安裝于用電室。由于干式變壓器占地面積小、沒有油、沒有重大電力事故、沒有火災(zāi)等突出的特性,從而使得干式變壓器在特高壓變電站用電系統(tǒng)中進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。在干式變壓器應(yīng)用的過程中也是存在一定缺陷的,由于干式變壓器沒有瓦斯繼電器,在干式變壓器運(yùn)行的過程中出現(xiàn)內(nèi)部過熱、絕緣體損壞、短路等故障的時候,由于干式變壓器設(shè)計(jì)的缺陷不能及時的處理相關(guān)的隱藏電力故障,從而引起更大的電力事故。在干式變壓器設(shè)計(jì)的時候,由于變壓器設(shè)計(jì)的內(nèi)部溫度探頭沒有足夠的靈敏性,在電力設(shè)備過熱的時候由于沒有及時的檢測出過熱故障,從而導(dǎo)致了對應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)備沒有發(fā)揮出相應(yīng)的工作性能,從而造成干式變壓器出現(xiàn)了內(nèi)部電力設(shè)備燒毀的事故出現(xiàn),直接影響到了特高壓電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。在特高壓變電站用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時候可以合理的規(guī)劃建設(shè)場地,其中變電站的占地面積較為寬裕,為此變電站的低壓站就可以采取油侵式變壓器,在低站變壓區(qū)域設(shè)置瓦斯繼電保護(hù)設(shè)備,從而有效的保障了低壓變電站的運(yùn)行穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)中設(shè)置有載調(diào)壓開關(guān),從而保障可以根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營情況合理的調(diào)整電壓,從而使得變電系統(tǒng)的接線方式清晰明了,對應(yīng)的變電站用電系統(tǒng)運(yùn)維工作就可以得到很好的提高。

2.2 低壓電器的選擇 在選擇低壓電器時,首先要考慮其是否能夠滿足動熱穩(wěn)定、周圍環(huán)境、分?jǐn)嗄芰?、工作電流、工作電壓等要求。通常是采用成套低壓柜作為站用電低壓系統(tǒng)的主要設(shè)備。將眾多的電氣設(shè)備都封閉密集在一個狹小的屏柜內(nèi)部,當(dāng)設(shè)備工作時,會產(chǎn)生大量的熱能,而且設(shè)備散熱條件差,很容易造成火災(zāi)等危險情況。因此,對于封閉在設(shè)備柜中的電器額定電流的選擇可以考慮合適的裕度,一般情況下是按照電器額定電流乘以0.6～0.8的裕度系數(shù)對其進(jìn)行修正。

2.3 低站變宜采用油浸變壓器 干式變壓器占地小,沒有油,沒有火災(zāi)、爆炸等問題,故現(xiàn)在站用變系統(tǒng)中較多采用,同樣的特高壓變電站低壓變也采用了干式變壓器,安裝于站用電室。但干式變壓器并不是沒有缺點(diǎn),因沒有瓦斯繼電器,對變壓器內(nèi)部過熱、絕緣損壞、匝間短路等故障不能很好反應(yīng),加之因溫度探頭靈敏度不高也不太準(zhǔn)確,故過熱保護(hù)正常不會投入。當(dāng)干式變內(nèi)部過熱時,沒有保護(hù)可反映,不能及時切除故障,干式變燒毀事故在系統(tǒng)中時有發(fā)生。干式變壓器因?yàn)闆]有外殼,同電壓等級同容量的干式變壓器本體尺寸的確比油浸式變壓器較小,但在使用中必須放入開關(guān)柜中或放入廠家提供的保護(hù)罩中方能保證安全。

結(jié)語

綜上所述,在特高壓變電站用電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候需要綜合考慮系統(tǒng)運(yùn)行方案的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、運(yùn)維效率、安全性等等,并根據(jù)實(shí)際的情況對設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行很好的優(yōu)化,確保特高壓變電站用電系統(tǒng)運(yùn)維工作的質(zhì)量與效率。