變配電站綜合自動化系統(tǒng)的電氣設(shè)計

吳敵

摘要：我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)步帶動著計算機(jī)技術(shù)以及自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)正在朝著智能化、自動化方向邁進(jìn)，變配電站綜合自動化系統(tǒng)有著非常多的優(yōu)勢。但是在實際應(yīng)用中還存在諸多不足，鑒于此本文對變配電站綜合自動化電氣設(shè)計進(jìn)行深入分析，為相關(guān)工作人員提供參考資料。

關(guān)鍵詞：自動化;電氣設(shè)計;變配電站

1變配電站綜合自動化系統(tǒng)介紹

隨著信息技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的普及，給各個領(lǐng)域都帶來了非常大的變化，在這種趨勢下，變配電站的管理也引入了計算機(jī)系統(tǒng)，并且隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而不斷的發(fā)生著變化，使得變配電站的運行和管理更加快捷、準(zhǔn)確，大大的提高了電力行業(yè)的服務(wù)水平。變配電站的自動化系統(tǒng)結(jié)合了相當(dāng)多的先進(jìn)技術(shù)，包括計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及電子技術(shù)等，這些技術(shù)的加入使得變配電站的功能更加完善，同時還具備了監(jiān)測和控制的作用，甚至能夠進(jìn)行自我的調(diào)節(jié)，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行？。

2 變配電站電氣設(shè)計

2.1 線路變壓器組接線方式

線路變壓器組接線方式是指將變配電站中的線路與變壓器直接相連，是一種最為簡單的接線方式。變配電站的接線方式主要是雙電源形式，在其中一路線路與其他電網(wǎng)變配電站相互連接。線路變壓器組接線方式所需的高壓設(shè)備比較少，使用中占據(jù)的面積較小，投資成本相對較少，而且簡化了繼電的保護(hù)程序，從而使操作更為方便，有利于變壓站的后期擴(kuò)建。雖然線路變壓器組接線方式具有較多優(yōu)點，但是也存在比較多的弊病，比如當(dāng)高壓的設(shè)備電源如果中斷以后，那么另一臺主變壓器就需要停止工作，主要適用于正常二運一備的城區(qū)中心變電所的設(shè)計。

2.2 單母線分段接線方式

現(xiàn)在電網(wǎng)系統(tǒng)對供電安全可靠性要求較高，電網(wǎng)網(wǎng)架多采用雙回鏈接接線，變配電站均有多回線路出線，因此單母線分段接線方式在電網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛。單母線分段接線方式一般采用兩段母線，兩臺主變壓器高壓側(cè)分別接入一段母線，若有三臺主變壓器，其中主變壓器高壓側(cè)采用雙臂進(jìn)線，同一電源點的雙回路線路分別接入一段母線，設(shè)置母線分段斷路器間隔，每段母線配套建設(shè)一套母線設(shè)備。這種接線方式優(yōu)點是能夠減少線路故障、母線及主變壓器等設(shè)備故障時對變配電站供電的影響，使得變配電站的供電方式更為靈活，更能保證電網(wǎng)的安全可靠性，更能夠較大程度減少變配電站及線路的日常檢修維護(hù)等對用戶供電及電網(wǎng)系統(tǒng)的影響。

3 變配電站綜合自動化系統(tǒng)的問題

3.1設(shè)計開展之前未明確電源位置

配電站的位置選擇要根據(jù)企業(yè)具體的實際情況，進(jìn)行綜合設(shè)計，要依據(jù)適用和安全的原則。由于配電站對易燃和易爆的物品比較敏感，必須遠(yuǎn)離這些敏感物品。但現(xiàn)實設(shè)計中，許多設(shè)計工作者沒有進(jìn)行過實地考察、沒有明確電源的位置就進(jìn)行配電線路的設(shè)計，這給配電線路的施工帶來了困難，使施工人員在開關(guān)房、電房類型以及數(shù)量等施工設(shè)置環(huán)節(jié)存在問題，影響配電線路的施工進(jìn)度，給公司造成時間和人力財力的損失浪費。

3.2 設(shè)備布置不當(dāng)

高壓配電網(wǎng)包含許多的設(shè)備，每一個設(shè)備的布置都有內(nèi)在的規(guī)律，它們相互影響、共同形成一個網(wǎng)絡(luò)。如果設(shè)備布置不當(dāng)，就會對整個配電系統(tǒng)的運行造成影響，如中柜的排列順序不合理，或設(shè)計的平面圖上對于雙排面對面置配電屏之間存在的母線橋沒有標(biāo)識等，使得施工的時候出現(xiàn)困難，降低施工質(zhì)量。

4 變配電站電氣設(shè)計中綜合自動化的應(yīng)用措施分析

4.1實現(xiàn)變壓器運行分列性

以電壓等級變配電站為例：采用母線分段運行體制，使母線線路短路電流只經(jīng)過一臺變壓設(shè)備，從而減少母線短路電流。但是，在使用該種方案時，都會出現(xiàn)一些問題，即在變配電站運行過程中，若某臺設(shè)備出現(xiàn)故障，在分段器設(shè)備正式工作前，母線線路就處在停止供電的狀態(tài)。但是，可以引入自投裝置解決這一問題。

4.2 設(shè)置電抗器裝置

在設(shè)計變配電站電氣時，可以通過設(shè)置電抗器裝置，達(dá)到降低短路電流參數(shù)的作用，使變配電流控制在合理的范圍內(nèi)。但是，采用該種方案也有其不足之處，會增加變配電站配電樓的建筑面積，不利于經(jīng)濟(jì)效益的有效提升。

4.2.1 安裝串聯(lián)電抗器

可以在變壓器低壓回路中安裝串聯(lián)電抗器，以此控制短路電流。串聯(lián)電流可以有效控制短路電流，使變配電站能夠正常工作。但使用該種方式也有一些不足，在設(shè)置該電抗器時，必須要擴(kuò)大配電樓的控制，從而增加變配電站的成本投入，設(shè)設(shè)備程序也更為復(fù)雜。

4.2.2 選擇具備高阻抗性質(zhì)的變壓器設(shè)備

可以選擇設(shè)置高阻抗性質(zhì)的變壓器設(shè)備，提高整個系統(tǒng)短路線路電流水平，以免周圍通信線路對去造成影響，但是，該種設(shè)備費用高，在初期階段資金不足是需要解決的重點問題。所以，在后續(xù)的實踐研究過程中，還必須要加大對這內(nèi)設(shè)備的技術(shù)開發(fā)和研究力度，不斷地減少設(shè)備投入費用，從而提高綜合自動化的應(yīng)用效率。

4.2.3 設(shè)置出現(xiàn)電抗器裝置

若出現(xiàn)短路電流很大的問題，則上述方式都無法滿足電力要求。這時，就可以設(shè)置出現(xiàn)電抗器裝置，來控制短路電流。值得注意的是，在采用該種綜合自動化時，配電樓設(shè)置非常關(guān)鍵，一般為兩層層高，且在該種方案下，需要投入的成本大。所以，變配電站電氣設(shè)計時，必須要根據(jù)實際情況，進(jìn)行靈活的設(shè)計和選擇。

4.3加裝綜合自動化電氣設(shè)計

加裝綜合自動化電氣設(shè)計能夠控制短路電流，其主要是串聯(lián)電抗限流器，優(yōu)化和改進(jìn)電力電子技術(shù)，在系統(tǒng)順利運行時，將電阻值設(shè)置為0;在系統(tǒng)出現(xiàn)斷路問題時，立即輸入指定電抗值來限流。采用該種方式可以有效解決短路電流問題，并且不會影響母線電壓。目前，一些新型的綜合自動化電氣設(shè)計已成為了人們研究的重點，如液態(tài)金屬限流器、PTC限流器等等，雖然，還未在工程實際中得到應(yīng)用，但是，關(guān)于這些故障限流器的理論研究已取得了一定的進(jìn)展，采用新技術(shù)融合的方式是解決這一問題的有效方式。在設(shè)備故障限流中，使用最多的方式就是串聯(lián)電抗器及高短路阻抗器，前者廣泛運用于高壓、中壓、低壓各種短路電流控制中，后者也是一種非常有效的控制電流設(shè)備，但這兩種方式有其不足之處，即增加網(wǎng)損，影響電壓穩(wěn)定性。

5結(jié)語

總之，變電站在整個電力系統(tǒng)的運行中起著非常重要的作用。隨著社會的不斷發(fā)展和改革，其功能將在未來的發(fā)展過程中更加突出。綜合電動化系統(tǒng)的電氣設(shè)計會是變配電站朝著較好的方向發(fā)展。因此，配電站應(yīng)積極采用綜合自動化系統(tǒng)，降低配電站的成本投入。

參考資料：

[1]陳鎮(zhèn)清.變配電站電氣設(shè)計方案的探討[J].通訊世界，2017（24）：228-229.

[2]劉芳.變配電站電氣一次設(shè)計現(xiàn)狀及改善對策[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（23）：165.

（作者單位：遼寧力康職業(yè)衛(wèi)生與安全技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司）