關于500 kV變電所電氣設計的幾點探討

陳哲平

文章編號：2095-6835（2016）17-0159-01

摘 要：電氣設計是500 kV變電所施工建設的核心內容，對于整個變電所的安全運行有著重要的影響。結合500 kV變電所電氣設計要求，從多方面優化電氣設計，實現500 kV變電所電氣系統的科學、節能設計。簡要分析了500 kV變電所電氣設計要求，闡述了500 kV變電所電氣設計策略，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：500 kV變電所；電氣設計；設計策略；設計要求

中圖分類號：TM64 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.159

電力是推動我國經濟發展的重要能源之一，為了滿足人們的生產生活需求，近年來，我國持續進行電網建設。500 kV變電所是電力系統的重要組成部分，其電氣設計是一項非常復雜、專業的工作，涉及多項內容。為了提高500 kV變電所的安全性和穩定性，必須重視電氣設計，加強各方面的設計管理。

1 500 kV變電所的電氣設計要求

1.1 方便性和靈活性

500 kV變電所電氣設計必須滿足方便性和靈活性的要求，不僅要確保電氣主接線的可靠、安全運行，穩定供電，而且當設備或者系統發生故障需要檢修時，必須滿足電網的調度要求，迅速、簡便、靈活地進行倒換運行，最大程度地縮小停電范圍，縮短停電時間。

1.2 供電可靠性

在500 kV變電所運行的過程中，電力生產必須確保可靠性和安全性。停電事故不僅會嚴重影響人們的生產生活，還會給國家、社會和電廠造成較大的經濟損失，甚至造成城市生活混亂、產品報廢、設備損壞、人身傷亡等。所以，500 kV變電所電氣主接線應堅持供電可靠性的原則。供電、頻率和電壓的可靠性、連續性是代表電能質量的重要指標，在各種運行環境中，電氣主接線都必須滿足這些要求。

1.3 經濟性

500 kV變電所電氣設計在保障供電可靠性的情況下，還要堅持經濟性，減少電氣設備的運行費和投資費，節約變電所搬遷費用和占地面積，在條件允許的情況下，應實現500 kV變電所的一次性電氣設計，然后分期投產和投資，以提高500 kV變電所的經濟效益和社會效益。

1.4 可擴展性

500 kV變電所電氣設計應具有前瞻性和可擴展性，結合其電氣設計要求，在電氣設計時，要考慮到后期500 kV變電所擴展建設的需求，還要注意施工的方便性，并分期進行過渡接線。

2 500 kV變電所電氣設計策略

2.1 電氣主接線設計

500 kV變電所電氣主接線設計應滿足可擴展性、經濟性、靈活性和可靠性等要求。為了保障500 kV變電所供電的靈活性和可靠性，有些電力規劃設計人員在設計500 kV變電所的電氣主接線時，設計得非常復雜。這樣做，雖然在一定程度上提高了變電所供電的靈活性和可靠性，但是，復雜的電氣主接線設計在安裝設置和后期維護管理方面的難度比較大，需要耗費大量的精力、時間和人力，并且建設投資和占地面積也比較大。因此，在500 kV變電所電氣主接線設計過程中，相關設計人員應綜合考慮損耗小、占地少、投資省、方便擴建、調度操作、運行經驗、電氣設備特點、主變負載率、運行方式、負荷性質等方面的內容，確定最佳的500 kV變電所電氣主接線形式。

2.2 選擇合適的主變壓器

主變壓器的臺數、容量和型式對500 kV變電所變電站配電裝置結構和變電站一次主接線方式有重要的影響。在設計主變壓器時，不僅要考慮主變壓器的運行容量，還要結合饋線回路數、500 kV變電所輸送功率、電網發展規劃等因素，合理選擇主變壓器。相關設計人員在選擇主變壓器運行容量時，對于500 kV變電所，應注意一臺主變壓器停運時其他主變壓器的運行容量，在允許時間內主變壓器的過負荷能力必須滿足Ⅱ類和Ⅰ類負荷的供電需求。對于500 kV變電所，當主變壓器停運時，其他變壓器的運行容量必須滿足變電所運行負荷的70%左右。同時，在設計過程中，要按照500 kV變電所的運行負荷選擇合適的主變壓器臺數和主變容量。

2.3 母線設計

對于500 kV變電所，主接線可以采用無匯流母線的設計形式，采用變壓器-線路組和橋形接線形式，變壓器-線路組接線形式比較簡單，500 kV變電所高壓配電裝置中只需要設置2個設備單元，占地面積比較小，并且接線相對簡單。如果1臺主變線路發生運行故障需要檢修時，應退出運行，在500 kV變電所低壓側進行負荷操作轉移，確保500 kV變電所正常、安全供電。對于500 kV變電所，主變容量應滿足“N-1”要求，優化內橋接線設置，保障500 kV變電所供電的安全性和可靠性。當500 kV變電所電氣系統有功率流過或者需要經常切換變壓器時，最好采用外橋式接線設計。

2.4 GIS組合電器配電裝置

在500 kV變電所施工建設的過程中，因為500 kV進出線規模比較大或者所在場地過小，所以，500 kV變電所電氣設計往往采用全封閉類型的三相共箱式組合電器。其布置形式為雙列式管型或者戶外中型母線設計形式，一組母線配置旋轉類型雙水平單斷口隔離開關，另一組母線配置垂直端口單柱隔離開關。這種配置方式的特點是出線間隔、母設間隔和外加分段以母聯跟主變進線，在母線上對稱布置，其占地面積比較小，并且可以壓縮配電裝置的縱向尺寸。根據500 kV變電所的電氣設計要求，GIS組合電器配電裝置最好采用三相共箱緊湊類型，共面布置三相導體，利用彈簧電動操動機構來操作開關設備，從而實現500 kV變電所的三相聯動。

3 結束語

500 kV變電所電氣設計應堅持兩型一體化的原則，在實際設計過程中，要滿足供電可靠性、經濟性和可擴展性等要求。結合500 kV變電所的負荷性質以及其在電力系統中的作用和地位，綜合考慮多方面內容，根據500 kV變電所電氣設計要求，優化電氣主接線設計，選擇科學、合理的電氣布置方案，加強各個環節的電氣設計，以確保500 kV變電所電氣設計的可靠性和穩定性。

參考文獻

[1]張弦，尉威.500 kV變電所的設計與優化[J].新疆電力技術，2010（01）：79-81.

[2]蘇國梁，龐春，趙春剛.500 kV變電所保護小室設計及抗干擾措施[J].中國電力，2013（12）：48-51.

[3]諶嘉圖.對某220 kV變電所電氣主接線設計的探討[J].企業家天地（理論版），2010（06）：89-90.

〔編輯：白潔〕

文章編號：2095-6835（2016）17-0160-01