變電站雙電源供電系統(tǒng)改造

許橙

摘 要：隨著智能電網(wǎng)背景下變電站的不斷興建，對變電站的供電可靠性也提出更高要求。對單電源系統(tǒng)進(jìn)行改造，使用雙電源供電系統(tǒng)成為必要，文章簡介了變電站供電系統(tǒng)，并結(jié)合變電站雙電源供電系統(tǒng)改造的實例，探討了變電站雙電源供電系統(tǒng)改造中，應(yīng)該注意的問題，最后就變電站雙電源改造的安全性、經(jīng)濟(jì)性、多樣性的協(xié)調(diào)進(jìn)行了規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：變電站；雙電源；供電系統(tǒng)；改造

引言

近年來，隨著我國建設(shè)智能電網(wǎng)的進(jìn)程不斷深入，大量的變電站新建、改造、優(yōu)化工程投入建設(shè)。對于僅由單電源供電的系統(tǒng)來說，一旦該電源發(fā)生故障失電，將導(dǎo)致整個單電源供電系統(tǒng)的停電事故。因此，實現(xiàn)雙電源可自動切換的供電方式，對提高變電站供電可靠性有重要作用。

1 變電站供電系統(tǒng)簡介

變電站中運(yùn)行著大量的一次設(shè)備和二次設(shè)備，同時承擔(dān)著向用戶供電的重要任務(wù)。變電站供電系統(tǒng)能夠保障變電站的電能供應(yīng)，是變電站正常運(yùn)行的前提條件。目前，對變電站供電的方式主要包括單電源供電、雙電源供電兩種，有些特殊的變電站還有多電源供電。按照電源選取不同，又包括不同電壓等級就近供電、電廠直供電、相同變電站雙回路供電、手拉手供電等方法。

目前，我國大部分變電站都實現(xiàn)了雙回供電的方式，變電站供電的可靠性獲得了保證，與此同時，一些規(guī)模較小的變電站與開閉所，還存在單電源供電或從同一個電源出雙回線供電的方式，一旦上級電源故障，將導(dǎo)致變電站陷入癱瘓，因此，對變電站實施雙電源供電系統(tǒng)改造是非常必要的。下文將結(jié)合具體實例，對變電站雙電源供電系統(tǒng)改造展開分析。

2 某變電站雙電源供電系統(tǒng)改造

某35kV變電站，主變壓器容量1×10MVA，有輸電線路2回，長度共32.8km，興建時間較長，電網(wǎng)供電方式為一站雙回供電，且存在輸電線路長、系統(tǒng)故障率較高等問題，一旦變電站因故停電，很容易影響附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)的重要客戶用電，影響系統(tǒng)的供電可靠性。

2.1 變電站原有供電系統(tǒng)簡介

該變電站原有供電方式為一站雙回供電，系統(tǒng)電源為上級110kV變電站，經(jīng)過系統(tǒng)變壓器變壓后，通過35kV供電母線引出兩條用戶出線，一旦雙回出線中某一條出現(xiàn)故障，可以通過另一回出線來供電。具體供電方式如圖1所示。

圖1 該變電站原有的供電方式

該種供電方式能夠?qū)崿F(xiàn)一定的備用作用，從供電母線引出的兩條用戶出線可以互為備用，但此種供電方式存在一定的問題，當(dāng)系統(tǒng)電源失電或系統(tǒng)變壓器出線故障時，由于兩條用戶出線均來自同一條母線，所以兩條用戶回線會同時失電。

2.2 變電站雙電源供電系統(tǒng)改造

基于提高系統(tǒng)用電可靠性的考慮，為了解決原有供電方式存在的兩回線同時故障的隱患，對該變電站進(jìn)行雙電源供電系統(tǒng)改造，改造后的供電方式如圖2所示。

圖2 該變電站進(jìn)行雙電源改造后的供電方式

如圖2所示，通過改造，將該變電站改由雙電源供電，系統(tǒng)電源1和系統(tǒng)電源2分別來自不同的上級110kV電源，通過變壓器1和變壓器2降壓到35kV，經(jīng)過用戶出線1和用戶出線2進(jìn)行供電。這樣就大大提高了供電的可靠性，系統(tǒng)電源1和系統(tǒng)電源2來自不同上級供電系統(tǒng)，兩個電源同時失電的可能性極小。

其中，系統(tǒng)電源1為主供電電源，系統(tǒng)電源2為備用，正常情況下由系統(tǒng)電源1供電，當(dāng)系統(tǒng)電源1由于某種原因失電后，可以通過雙電源切換開關(guān)自動將電源切換到系統(tǒng)電源2，通過備用電源來繼續(xù)向變電站供電。當(dāng)系統(tǒng)電源1重新恢復(fù)后，雙電源切換開關(guān)能自動將電源從備用電源切換回主電源供電。經(jīng)過改造后，該變電站在出現(xiàn)斷電事故時，系統(tǒng)都能夠正確的進(jìn)行主備電源之間的切換。

2.3 對變電站雙電源供電系統(tǒng)改造的討論

對變電站雙電源供電系統(tǒng)的改造應(yīng)該注意以下問題：

（1）綜合考慮安全性與經(jīng)濟(jì)性。變電站的雙電源改造在提高供電安全性的同時，必然會帶來一定的經(jīng)濟(jì)投入，增設(shè)輸電線路和變壓器等都會提高建設(shè)成本。對于變電站來說，絕對的安全可靠是難以實現(xiàn)的，對系統(tǒng)改造時，選擇的安全級別應(yīng)該根據(jù)該變電站在電網(wǎng)中的重要程度，并結(jié)合系統(tǒng)改造的成本，綜合考慮安全性而后經(jīng)濟(jì)性而定。

（2）綜合考慮多種供電方式。首先，對應(yīng)急電源的選擇上，很多工業(yè)和廠礦企業(yè)由于自身需要，可以選擇UPS不間斷電源或柴油發(fā)電機(jī)等為備用電源，不僅節(jié)省了造價，也能夠?qū)崿F(xiàn)較好的應(yīng)急電源作用，UPS能夠?qū)崿F(xiàn)毫秒級的自動切換速度，避免對企業(yè)內(nèi)部一類負(fù)荷造成影響。其次，當(dāng)交流電網(wǎng)中諧波含量較高、電壓波動較大時，對于電能質(zhì)量要求較高的地區(qū)，還可以考慮再進(jìn)行雙電源系統(tǒng)改造時，對所有采用交流電源供電的設(shè)備增加抑制干擾的措施，如在電源與設(shè)備之間增設(shè)隔離變壓器等。

3 結(jié)束語

我國電力工業(yè)的發(fā)展使得變電站對供電可靠性的要求日益提升，對變電站進(jìn)行雙電源供電系統(tǒng)改造應(yīng)該注意達(dá)到技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，綜合考慮供電可靠性和靈活性，達(dá)到最優(yōu)效果。

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