基于變電站設(shè)計(jì)基本要求與原則綜合探討

賴銓

摘 要：變電站是發(fā)電廠與電力用戶間的中間的環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)處于正常的運(yùn)行狀態(tài)下，變電站就是其中的重要環(huán)節(jié)之一，它承擔(dān)著電力系統(tǒng)中電壓的變換、控制電力的流向、接受與分配電能以及調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，在電力系統(tǒng)中的作用十分重要。隨著飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)、電力系統(tǒng)以及電力負(fù)荷的增長(zhǎng)，導(dǎo)致了電力網(wǎng)的容量大大增加，變電站投建的需求量增加，先進(jìn)的設(shè)備引進(jìn)，設(shè)計(jì)技術(shù)革新，使得它與世界先進(jìn)變電站接軌，不但提升了電力網(wǎng)供電的可靠性，改善了電能的質(zhì)量，降低了線路的損耗，更能讓電力企業(yè)收獲更多經(jīng)濟(jì)效益方面的利益。

關(guān)鍵詞：變電站設(shè)計(jì) 基本要求 原則

新中國(guó)的成立初期，中國(guó)的電力工業(yè)相當(dāng)落后，全國(guó)總裝機(jī)的容量甚至比不上當(dāng)今一個(gè)大城市消耗的電量，而且主要集中在當(dāng)時(shí)大中型的城市中，縣級(jí)城鎮(zhèn)以及廣大的農(nóng)村根本是無(wú)電可用。經(jīng)過社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，生產(chǎn)力的大幅提高，進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展，特別是最近幾年，30萬(wàn)千瓦與60萬(wàn)千瓦的大型成套發(fā)電設(shè)備、單機(jī)容量等，已經(jīng)步入了規(guī)模化的生產(chǎn)階段，總裝機(jī)容量與年發(fā)電量已經(jīng)躋身世界先進(jìn)行列。與此關(guān)聯(lián)緊密的各類型變電站，不論在規(guī)模、數(shù)量以及分部上，已經(jīng)發(fā)生了覆地翻天的巨大變化，遍布全國(guó)各個(gè)地區(qū)，但為了進(jìn)一步的擴(kuò)建變電站，隨著其變電站的設(shè)計(jì)技術(shù)等一系列因素，越來(lái)越制約著變電站的建設(shè)的發(fā)展。

1、我國(guó)變電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

變電技術(shù)的發(fā)展，與電網(wǎng)發(fā)展以及設(shè)備生產(chǎn)品質(zhì)緊密相關(guān)。近幾年來(lái)，為了滿足經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)對(duì)電力的大量需求，我國(guó)的電力工業(yè)也在高速地發(fā)展著，國(guó)家電網(wǎng)的規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大。目前為止，我國(guó)建成的500千瓦的變電站有200座左右，220千瓦的變電站多達(dá)幾千座；500kV的電網(wǎng)現(xiàn)已成為輸入電力的主要網(wǎng)絡(luò)，在大經(jīng)濟(jì)區(qū)之間徹底實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)，最終會(huì)實(shí)現(xiàn)全國(guó)的聯(lián)網(wǎng)目標(biāo)。同時(shí)，電氣設(shè)備制造的水平也在不斷地提升，產(chǎn)品的質(zhì)量與性能都有較大的改善。除了與空氣絕緣的高壓電氣設(shè)備之外，GIS、數(shù)字化、組合化、智能化的高壓配電的裝置也有著新的發(fā)展；在電力系統(tǒng)中全面推廣采取了計(jì)算機(jī)監(jiān)控微機(jī)保護(hù)這一措施；代表著現(xiàn)代輸變電技術(shù)的最高水平的750kV直流輸電以及500kV交流可控串聯(lián)補(bǔ)償也已投入到了商業(yè)運(yùn)行之中。我國(guó)的電網(wǎng)供電的可靠性也在近幾年來(lái)有著較大的提高，在發(fā)達(dá)國(guó)家嚴(yán)重的電網(wǎng)事故連續(xù)發(fā)生的同時(shí)，我國(guó)的電網(wǎng)運(yùn)行相對(duì)比較穩(wěn)定，保證了經(jīng)濟(jì)的高速的發(fā)展。

1.1 變電站在未來(lái)的發(fā)展中需要解決的問題

在未來(lái)，在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下，在變電技術(shù)上還將有著新的突破。同時(shí)，也給電力的工程技術(shù)人員們提出了一些要解決的問題。例如：電網(wǎng)之間的聯(lián)系越來(lái)越緊密，怎樣解決在事故發(fā)生時(shí)快速并準(zhǔn)確地隔離與切除故障點(diǎn)，以保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的問題；高壓、大容量變電站在深入負(fù)荷中心，進(jìn)入市區(qū)的過程中所帶來(lái)的怎樣減少變電站的占地問題以及環(huán)境兼容問題；保證供電的可靠性的前提下，怎樣恰當(dāng)?shù)倪x擇電氣設(shè)備和主接線以及降低工程造價(jià)的問題等。

1.2 地區(qū)變電站未來(lái)的發(fā)展

在變電站中想要實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，是技術(shù)含量高、關(guān)系面廣、要求的管理和技術(shù)工作需要相互配套的系統(tǒng)全面的工程。它包括了：變電站的裝備水平、通信通道的全面建設(shè)、調(diào)度自動(dòng)化的系統(tǒng)的建立和變電站無(wú)人值班狀態(tài)下的運(yùn)行管理工作等。所以，想要變電站無(wú)人值班，必須要滿足一定的前提。主要有下面幾方面：

（1）變電站基礎(chǔ)設(shè)施必須要符合要求。例如：主接線要力求簡(jiǎn)單，運(yùn)行方式的改變易實(shí)現(xiàn)，變壓器需具有調(diào)壓功能，主開斷設(shè)備需要具備較高的健康水準(zhǔn)，操作機(jī)構(gòu)必須滿足遠(yuǎn)方拉合的要求等。此外，變電所內(nèi)還應(yīng)具有基本的自動(dòng)化程度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輔助性的設(shè)備控制，來(lái)減輕調(diào)度的工作量。

（2）調(diào)度的自動(dòng)化的系統(tǒng)在達(dá)到部門所頒發(fā)的文件之中所要求的功能基礎(chǔ)之上，還應(yīng)通過擴(kuò)展“遙調(diào)”“遙控”，以實(shí)現(xiàn)“四遙”的功能，達(dá)到實(shí)用化的要求。同時(shí)，還應(yīng)滿足RTU的功能先進(jìn)、通道暢通、可靠等條件。

（3）企業(yè)中應(yīng)組建一支高素質(zhì)的人才隊(duì)伍。這不僅僅是變電站中實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班建設(shè)的基本需要，更加是變電站中無(wú)人值班模式建成之后的運(yùn)行和管理的基本，也是變電站中是否能夠真正的實(shí)現(xiàn)無(wú)人化運(yùn)行，達(dá)到應(yīng)有的效益的要求。

（4）對(duì)于企業(yè)必須要產(chǎn)生明顯的效益。

變電站中想要實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，不論是設(shè)備的升級(jí)還是自動(dòng)化系統(tǒng)，都需要投入大量的資金。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，要設(shè)無(wú)人值班的變電站，首先要做好投入產(chǎn)出的評(píng)價(jià)。要設(shè)無(wú)人值班變電站，就得形成規(guī)模。實(shí)踐證明：一個(gè)縣級(jí)的供電部門，無(wú)人值班的變電站的數(shù)量達(dá)到50%以上時(shí)，才能收獲到良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2、電氣的主接線設(shè)計(jì)的原則與要求

變電站的電氣主接線，是指變電站中輸線電路、變壓器如何與電力系統(tǒng)相接，以實(shí)現(xiàn)輸配電使命。變電站主接線是電力系統(tǒng)的接線組成中的一個(gè)重要的組成部份。主接線設(shè)計(jì)的原則應(yīng)該滿足：

（1）應(yīng)思考變電站于電力系統(tǒng)之中的作用及地位。

（2）應(yīng)思考近期以及遠(yuǎn)期發(fā)展的規(guī)模。

（3）應(yīng)思考其負(fù)荷的重要性的分級(jí)與出線回?cái)?shù)的多少對(duì)于主接線所產(chǎn)生的效果。

（4）應(yīng)思考主變壓器的臺(tái)數(shù)對(duì)于主接線所產(chǎn)生的效果。

3、主接線的設(shè)計(jì)基本的要求

根據(jù)文件規(guī)定：變電站的電氣的主接線應(yīng)按照該變電站在電力系統(tǒng)中所處的位置，變電站所籌算的容量、設(shè)備的特點(diǎn)等前提確定。并應(yīng)概括考慮供電的可靠、節(jié)省投資以及操作與維修便利等要求。主接線需滿足靈活性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性這三項(xiàng)基本的要求。

4、結(jié)語(yǔ)

隨著當(dāng)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的要求，越來(lái)越迫切的需要更多新型變電站的投入建議，入智能的變電站。留給了變電站的設(shè)計(jì)更為艱巨的問題。怎樣實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的設(shè)計(jì)以及智能的設(shè)計(jì)，成為了21世紀(jì)更為新穎的課題任務(wù)，更有待更深入地研究。

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