變電站電氣一次設(shè)計發(fā)展分析

汪鵬

摘 要：電力系統(tǒng)中變電站尤為重要，是保障安全供電的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。隨著農(nóng)村電網(wǎng)的改造和城市化電網(wǎng)的建設(shè)，變電站需要承擔(dān)更多的功能，所以，制定合理科學(xué)的變電站設(shè)計方案，能夠合理規(guī)劃變電站的布局，適當(dāng)促進提升變電站運行安全性、運行效率以及正常供應(yīng)電力。該文從變電站電氣一次設(shè)計的基本要求開題，主要分析了電氣一次設(shè)計的具體技術(shù)流程。

關(guān)鍵詞：變電站 電氣一次設(shè)計 發(fā)展

中圖分類號：TM71 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（a）-0018-02

變電站電氣一次設(shè)計的基本原則有三，第一需要針對所劃分區(qū)域電力需求實施設(shè)計，滿足變電量需求，做到設(shè)計優(yōu)化；第二應(yīng)該采用可靠的標(biāo)準(zhǔn)接線方式，以確保變電站設(shè)備日常運行的安全穩(wěn)定性，同時確保主接線路的調(diào)整靈活性；第三要確保變電站基于多需基礎(chǔ)上運行，降低建設(shè)占地面積，節(jié)約資源，盡量采用性能良好的小型設(shè)備。隨著電力企業(yè)的日趨成熟和不斷改革，電氣一次設(shè)備運行的穩(wěn)定性和安全性要求越來越嚴(yán)格，施工安全和質(zhì)量需求也更加規(guī)范了。目前，變電站一次設(shè)備包括隔離開關(guān)、電流互感器、變壓器、發(fā)電機、斷路器等，基于目前大環(huán)境的影響，從設(shè)計變電站電氣一次設(shè)備角度進行分析。

1 變電站電氣一次設(shè)計的基本要求

電力系統(tǒng)中變電站具有十分重要的作用，一般來說主要有匯集電能、變換電壓、控制電能流向、分配電能、調(diào)整電壓等功能。設(shè)計變電站電氣一次設(shè)備的時候，主要內(nèi)容有輸電線路、變壓器、斷路器、發(fā)電機、電力電纜、隔離開關(guān)等設(shè)備，其中最重要的就是變壓器。變電站應(yīng)用中存在轉(zhuǎn)換高低電壓的作用，會嚴(yán)重影響電網(wǎng)運行的可靠性和安全性，設(shè)計變電站電氣一次設(shè)備的過程中，應(yīng)該切實滿足設(shè)計的基本原則和需求，也就是要符合制定區(qū)域的電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計方案，對主線接線方式進行確定的時候，不僅需要分析可靠性，也應(yīng)該分析靈活性，對整體結(jié)構(gòu)和設(shè)備性能進行優(yōu)化，以便降低占地面積。電氣設(shè)備應(yīng)質(zhì)量可靠、安全經(jīng)濟、性能良好、檢修率低。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)該存在比較低通信誤碼率和強自動化水平，也就是說靈活、可靠、經(jīng)濟、安全、方便維護[1]。

2 變電站電氣一次設(shè)計

2.1 布置電氣平面

對場地因素進行充分分析，對施工場地的情況進行勘察設(shè)計，制定設(shè)計規(guī)劃，然后設(shè)計變電站電氣一次設(shè)備，最終形成總體設(shè)計方案。如戶內(nèi)布置和戶外布置的主變形式，設(shè)計中充分分析主變設(shè)計消防設(shè)備和通風(fēng)措施，此外，設(shè)計二次設(shè)備的時候，垂直空間中不能設(shè)計電容器，避免電容器干擾計算機設(shè)備，提升電力系統(tǒng)運行安全性和可靠性[2]。

2.2 選擇電氣設(shè)備

完成變電站建筑平面設(shè)計之后，依據(jù)設(shè)計區(qū)域的功能進行劃分，需考慮電流、負(fù)荷等參數(shù)。利用主接線方式來對電氣設(shè)備額定值的選擇，分析合理工作狀態(tài)，校驗核算電氣設(shè)備的動穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性等參數(shù)，并且對設(shè)計原則進行分析，在滿足安全位置、環(huán)境需求以及使用規(guī)范的基礎(chǔ)上設(shè)計設(shè)備體積，通過已確定變電站為系統(tǒng)提供運行方式以及供電量，對變電站系統(tǒng)的技術(shù)和變壓器數(shù)量進行確定[3]。

2.3 設(shè)計主接線

電氣主接線是設(shè)計變電站電力系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容，在設(shè)計電氣主接線前提下完成繼電保護、配電裝飾、自動化系統(tǒng)等，會對變電站正常運行產(chǎn)生重要影響，此過程中應(yīng)該對穩(wěn)定性、靈活性、經(jīng)濟性進行分析，可以從以下幾方面分析接線形式。第一，選擇雙電源形式，主要就是利用I型接線方式進行處理，此外能夠連接其他變電電路，變壓器連接高壓測線線路，依據(jù)母線分段的方式來處理低壓線路，不需要使用很多高壓設(shè)備，具備靈活、清晰的線路性質(zhì)。實際操作中比較少連接高壓設(shè)備，存在相對小的占地面積，高壓線如果出現(xiàn)故障，能夠通用主變壓器，若某個電源出現(xiàn)失效的現(xiàn)象，利用繼電保護方式進行自動切換，在符合功率轉(zhuǎn)移規(guī)范的前提下設(shè)計。第二，選擇單母線形式，這種設(shè)計方式主要包括兩種電源進線方式，一路作為備用、一路作為主線，依據(jù)單母線方式連接高壓線路，以便能夠穩(wěn)定安全地運行供電系統(tǒng)。如果電源出現(xiàn)故障，利用連接備用低壓接線兩段母線來對系統(tǒng)進行供電恢復(fù)。實際操作中應(yīng)用備用電源接線，具有成本較高和工藝復(fù)雜的的特點，適合應(yīng)用在城市供電網(wǎng)中高功率轉(zhuǎn)移、大電需求的場合中。第三，選擇內(nèi)橋連接形式，這種技術(shù)能夠在電網(wǎng)中接入兩路接線，系統(tǒng)中接入高壓線內(nèi)橋，有機結(jié)合低壓線，以便形成四回路供電系統(tǒng)，斷路器保護系統(tǒng)不需要過多，因為系統(tǒng)中存在多回路，降低系統(tǒng)靈活性，出現(xiàn)復(fù)雜的運行程序，如果變壓器故障，存在兩個以上斷路器，對故障線路進行切斷，適合用在頻繁操作的電路中[4]。

2.4 完善配套系統(tǒng)

照明系統(tǒng)設(shè)計的過程中，綜合分析機房、內(nèi)外廠房、開關(guān)站，對照明系統(tǒng)類型進行分析，包括事故和工作兩種，也就是對工作照明時間設(shè)計的基準(zhǔn)為工作面標(biāo)準(zhǔn)照度，并且把應(yīng)急照明設(shè)備安置在樓梯間、安全出口、疏散通道等場合中，避免由于照明故障導(dǎo)致失去工作照明，影響修復(fù)設(shè)備的水平。燈具選擇的過程中充分考慮使用期限、減光系數(shù)、光通量，此外，把絕緣導(dǎo)線暗敷在中控室中，利用鍍鋅鋼管處理室外線路，剩余的進行明線敷設(shè)。設(shè)計系統(tǒng)防雷的過程中，不但能夠利用屋頂避雷設(shè)備來處理，同時也能夠利用避雷器來保護處理系統(tǒng)過電壓，并且把避雷器合理安裝在主變壓器進線、中性點，但是也不能忽略接地系統(tǒng)，也就是說主要方式為水平接地，輔助方式為垂直接地，利用扁鋼、圓鋼來處理接地線，有機結(jié)合角鋼處理接地體，端部削尖打入地中，接地體系統(tǒng)敷設(shè)的時候，注重變電站設(shè)計，與此同時對低壓配電室和高壓配電室進行設(shè)計，配備兩個連接接地體，變壓器室實際上是一個連接體，實際操作中應(yīng)該對接地螺絲和接地設(shè)備進行固定，保障在滿足實際需要的基礎(chǔ)上選擇接地電阻，從而能夠全面提升變電站一次設(shè)備運行的安全性和可靠性[5]。

3 結(jié)語

從電力系統(tǒng)整體角度進行分析，設(shè)計變電站電氣一次設(shè)備的水平會對系統(tǒng)運行質(zhì)量和效率造成直接影響，因此設(shè)計變電站電氣一次設(shè)備的過程中應(yīng)該切實滿足基本需求，并且依據(jù)現(xiàn)場情況，選擇科學(xué)合理的接線方式、電氣設(shè)備、照明系統(tǒng)、接地系統(tǒng)等，保障能夠提高電力系統(tǒng)的可靠性、安全性以及運行效率，為電力企業(yè)進一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 林隆眉.110 kV變電站電氣一次設(shè)計的具體方法探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（29）：190.

[2] 覃芳玲.220 kV變電站電氣一次設(shè)計方案分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2014（5）：380.

[3] 楊健.變電站電氣一次設(shè)計的問題及對策探究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2014（21）：2178-2179.

[4] 任志毅.城市110 kV變電站電氣一次設(shè)計的分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2013（33）：304，305.

[5] 劉向東.論110 kV變電站電氣一次設(shè)計[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014（16）：710.