變電站改擴建中的變電一次設(shè)計研究

趙曉萌

沈陽電力勘測設(shè)計院有限責任公司 遼寧沈陽 110001

變電站投入使用的時間越長，其變電站設(shè)備的老化問題就越嚴重。特別是近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對電力系統(tǒng)提出了更高的要求。老變電站逐漸感到薄弱，甚至一些變電站已經(jīng)不能滿足正常用電需求，帶來了很多安全隱患。因此，對這些舊變電站進行改擴建和建設(shè)勢在必行。變電站設(shè)計是變電站改擴建和擴建過程中的重要組成部分。它包含許多項目，并且更加復雜?？梢哉f，設(shè)計過程中的任何失誤都可能對整個變電站的設(shè)計質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響。為此，筆者結(jié)合變電站改擴建與擴建的設(shè)計要求，探討了變電站的設(shè)計在變電站改擴建與擴建中的作用，供廣大同行參考。

1 研究變電一次設(shè)計的重要性

電氣設(shè)備的主線統(tǒng)稱為主線。這一系列的系統(tǒng)設(shè)計稱為變電所設(shè)計。主要設(shè)計范圍包括變電站主接線的選擇、電氣設(shè)備的選擇、電氣設(shè)備的布置。它是保證變電站正常運行的主要環(huán)節(jié)。因此，應(yīng)保證設(shè)計的科學性、精密度和實用性。目前，電力行業(yè)的市場競爭日趨激烈，變電站企業(yè)都已到了關(guān)鍵時刻。只有不斷提高設(shè)計質(zhì)量和工作效率，才能保證電能的正常供應(yīng)，從而提高公司的市場競爭力，促進其發(fā)展。企業(yè)的生存與發(fā)展。綜上所述，變電站設(shè)計的有效程度與企業(yè)的生存和發(fā)展息息相關(guān)。因此，研究各種隱患，尋求科學有效的解決方案，是電力企業(yè)發(fā)展的必然選擇。我們必須對電線桿有清醒的認識。

2 變電站改擴建中變電一次設(shè)計原則

對于變電所改擴建工程，變電所主設(shè)計涉及到系統(tǒng)的一次專業(yè)知識和線路規(guī)劃。內(nèi)部流程極其繁瑣，特別是在間隔確認部分，需要盡可能少地或不進行間隔調(diào)試。線路應(yīng)保證很少或沒有交叉，避免以往工程量隨機增加的隱患。具體來說，在設(shè)計過程中，需要積極貫徹以下規(guī)范原則：

（1）了解變電站設(shè)備的運行狀態(tài)、運行周期、主接線方式、預設(shè)計，進行有效的前期集資，并根據(jù)變電站的運行狀態(tài)和供電負荷確定擴容和擴容的相關(guān)內(nèi)容。

（2）特定位置的新出口間隔，設(shè)計師必須聯(lián)系變電站的預先設(shè)定的時間間隔進行的具體規(guī)劃位置，和計劃的擴展路徑線，然后進行全面的驗證和認證，如果有雙路勃起當這種情況出現(xiàn)時，它是必要的，以避免交叉跨越的線（見圖1），它必須根據(jù)相應(yīng)的訂單安排。

圖1 線路交叉跨越

（3）聯(lián)合上述規(guī)范守則，對每臺設(shè)備的間隔進行集中鎖緊，同時對電氣主體接線圖和總平面圖數(shù)據(jù)進行修復，希望對此類產(chǎn)品的精度進行一絲不茍的計算。添加區(qū)間線的所有相關(guān)參數(shù)，包括最大負荷、變電站系統(tǒng)阻抗、母線交叉電源。

3 新增電氣設(shè)備精確化選擇和校驗工作的處理方案

3.1 對于新增電氣設(shè)備的精確化選擇

在選擇新的電氣設(shè)備時，需要考慮主機接線、負載等因素，以便做出更加科學合理的選擇。員工主要注重四個方面。一是確定電氣設(shè)備正常運行時的額定值；二是根據(jù)短路情況對特定電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性進行驗證；三是根據(jù)實際情況仔細檢查開關(guān)的短路和電流中斷電位；最后一種是在安裝前反復檢查電氣設(shè)備，以及設(shè)備安裝的環(huán)境。通過檢查這些方面，工作人員可以更準確地計算出主變壓器的容量。一般情況下，變電站運行兩臺或兩臺以上變壓器，其中一臺可以保證出現(xiàn)故障，另一臺可以保證正常運行。在滿足供電能力和保持現(xiàn)場供電可靠性的前提下，對電氣設(shè)備進行變壓器的應(yīng)用能力、供電條件和區(qū)域負荷性能的驗證。能力；其次，工作人員也要注意變壓器在運行中出現(xiàn)的過載問題。

3.2 對新增電氣設(shè)備的細致化檢驗

在對原母線及電氣設(shè)備的檢測過程中，常規(guī)母線的載流能力必須超過新增加的電氣設(shè)備的額定電流。如果不符合標準，將立即更換。對于電氣設(shè)備，額定斷開電流必須大于加設(shè)備短路電流，并保證設(shè)備動態(tài)電流大于涌流。與預置條件相沖突的，必須更換。然后對母線間隔電氣設(shè)備進行測試，額定電流必須超過母線要求的載流電流。額定斷開電流大于短路電流，動態(tài)穩(wěn)態(tài)電流大于涌流。當母線連接的電氣設(shè)備的額定電流值未超過母線所要求的載流電流時，可以結(jié)合同一電壓等級的所有出線中最大的一條出線的負荷計算和測試額定電流。類值被認為是可接受的，但是在大多數(shù)情況下，這個值總是低于總線所需的當前容量。

4 變電站改擴建中的變電一次設(shè)計

綜上所述，新電氣設(shè)備精密選型與驗證的處理方案主要是針對新電氣設(shè)備的精密選型和新電氣設(shè)備的細致檢查。聯(lián)系現(xiàn)實生活中可能發(fā)生的情況，可以在變電所改擴建擴建工程中進一步優(yōu)化升級變電所設(shè)計，從而保證其工作質(zhì)量。接下來，我們將在變電所改擴建擴建工程中考慮和探討變電所的設(shè)計，主要從以下幾個方面進行:

4.1 主變壓器的選擇

在選擇變壓器容量時，應(yīng)根據(jù)變壓器的用途確定變壓器的負載特性，參考相關(guān)標準中給出的正常循環(huán)負荷圖所建議的正常壽命損耗下變壓器的容量。負荷的發(fā)展也應(yīng)予以考慮。應(yīng)該從標準容量系列中盡可能多地選擇該值。大型變壓器應(yīng)進行經(jīng)濟計算。經(jīng)以上確認后，可以對變壓器的實際容量進行準確計算。通常情況下，大多數(shù)變電站會有兩個以上的主變壓器（見圖2），因此即使其中一個發(fā)生故障，另一個變壓器也可以承擔相應(yīng)的負載。一般情況下，在保證現(xiàn)場供電可靠性和滿足供電容量的前提下，主變壓器的實際精度必須確定主應(yīng)用容量。應(yīng)用條件主要適用于該地區(qū)所有供電條件、運行方式和負荷性能?？紤]到所有的方面。此外，必須實現(xiàn)改擴建項目的經(jīng)濟技術(shù)控制指標，必須注意以下兩點：

（1）總荷載恒定。主變壓器停運的，另一主變壓器的總?cè)萘勘仨毐３窒鄳?yīng)的供電容量；（2）科學合理地限制變壓器的制造能力。

4.2 防雷設(shè)計

圖2 主變壓器

如果新址與過去的防雷空間不匹配，必須增加相應(yīng)的防雷接地措施。如果原變電所正在擴建或重建，一般來說，必須防止第一階段的內(nèi)部故障。射線設(shè)計時，要注意全方位的相關(guān)性能驗證，如果不符合預期的規(guī)范要求，這就必須添加到適當?shù)姆览状胧┲?。具體內(nèi)容如下：（1）防雷措施。在變電站建設(shè)中，配電裝置的布置一般是在室內(nèi)進行的。因此，也可以充分利用屋面防雷帶，防止直接雷擊現(xiàn)象的發(fā)生。屋面防雷帶應(yīng)選用熱鍍鋅扁鋼為主要材料，規(guī)格一般為40mm×4mm。此外，地網(wǎng)連接采用熱鍍鋅鋼，接地可靠。熱鍍鋅鋼規(guī)格為60mm×8mm。（2）過電壓保護。此外，根據(jù)變壓器的中性點設(shè)置避雷器和放電間隙。（3）之前采用水平接地方式，采用輔助垂直接地方式。其中鍍鋅扁鋼主要用于主接地網(wǎng)和設(shè)備下導線。在設(shè)置過程中設(shè)備，接地電阻的110千伏變電站接地電阻不應(yīng)超過0．5Ω，和壓力均衡帶在門口設(shè)置訪問的位置。配電柜、二次設(shè)備室和GIS設(shè)備的電位必須用銅接地。

4.3 照明設(shè)計

變電站照明范圍廣，主要包括高壓室、控制室和開關(guān)柜。每個單元需要設(shè)計兩套照明系統(tǒng)，事故照明和工作照明。設(shè)計照明系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)不同工作面進行標準照明。如果工作照明系統(tǒng)出現(xiàn)問題，不能正常工作，則樓梯、安全出口和疏散通道必須是事故。照明設(shè)置，以避免不必要的安全事故。由于工作照明和事故照明使用相同的電源，如果工作照明的電源有問題，自動控制系統(tǒng)會將事故照明的電源轉(zhuǎn)換成直流電源。照明控制主要采用集中控制和群控兩種方式。為了節(jié)約用電，可將語音控制系統(tǒng)和風控系統(tǒng)置于配電箱內(nèi)。需要注意的是，照明燈需要有較大的光通量，使用時間長，調(diào)光系數(shù)小。

同時，應(yīng)將地面的特殊結(jié)構(gòu)單元與變電站電氣設(shè)備連接起來，一方面避免人身觸電的安全事故，另一方面可以提高電氣設(shè)備運行的安全性。工作人員在進行接地工作時，一般會根據(jù)變電站周圍的具體位置，將低壓配電室和高壓配電室按照兩個位置點的連接方式連接到接地體上。只要連接體連接到變壓器室，高低壓配電室和變壓器室的接地一般采用鍍鋅扁鋼或銅棒。當工作人員連接補償電容器、高壓開關(guān)柜和底座角鐵時，使用螺栓。變電所內(nèi)設(shè)備與外部接地線，應(yīng)按繼線與底座的聯(lián)絡(luò)線連接。在整個過程中，計算低壓電氣設(shè)備的電阻值時，工作人員應(yīng)檢查保護接地和接地電阻。

5 結(jié)語

正是因為變電所的擴建是一個極其復雜的工程，需要多方的認真研究才能做出決定。因此，在變電站的設(shè)計過程中，必須綜合考慮變電站的實際情況，把握主要矛盾，分析解決。另外，要注意不同的變電站，由于它們的類型不同，在設(shè)計方法和設(shè)備水平上也有很多很大的差異。因此，在變電站的設(shè)計過程中，有必要結(jié)合變電站的實際情況，因地制宜。只有這樣，才能有效地開展變電站改擴建和擴建工作，使變電站的安全穩(wěn)定最大化，使改擴建后的變電站更好地滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的需要。