35/10kv總降壓變電站電氣設(shè)計與探討

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前言

現(xiàn)階段有關(guān)我國35/10kv總降壓變電站電氣設(shè)計研究相對較少,基于該問題現(xiàn)狀,要求行之有效的方法對其進(jìn)行分析研究,如設(shè)備連接方法、設(shè)備選擇分析、二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計配置等,本次研究對35/10kv總降壓變電站電氣設(shè)計進(jìn)行分析,有十分重要的理論意義。

一、35/10kv總降壓變電站電氣一次階段設(shè)計

(二)35/10kv總降壓變電站電氣設(shè)備連接方法。在采用35/10kv總降壓變電站電氣設(shè)備之前,需要對諸多因素及連接問題進(jìn)行考慮,具體如下：第一、要明確該連接方法。連接方式的差異性導(dǎo)致工作運行狀態(tài)大不相同。同時,對其電氣設(shè)備具體規(guī)格需求也尤為不同。另外,35/10kv總降壓變電站電氣連接方法尤其較大的重要影響。一旦出現(xiàn)連接方法不科學(xué)、不正確,則會導(dǎo)致變電站靈活性大幅度降低,進(jìn)而造成運行經(jīng)濟(jì)成本持續(xù)增加,有的也會對其會變電站運行穩(wěn)定及安全造成較大波及。

通過分析研究后發(fā)現(xiàn),35/10kv總降壓變電站主體連接模式包括：單母線分段連接、單母線連接及外橋連接等。其優(yōu)點及缺點各自不同。單母線連接方法相對成本投入偏低,可在穩(wěn)定性及靈活性方面相對較弱；其單母線分段連接方法在靈活性、穩(wěn)定性等方面表現(xiàn)一般,且成本投入也一般；外橋連接方法的靈活性及穩(wěn)定性都較為優(yōu)秀,但其成本投入過高[1]。所以,35/10kv總降壓變電站連接方法在選擇當(dāng)中,需對具體情況進(jìn)行分析考慮。例如：個別用電客戶在穩(wěn)定性能方面要求較高,即變電站穩(wěn)定性保障,且出現(xiàn)斷電事故問題后必將造成巨大經(jīng)濟(jì)損失,需選擇外橋連接方法；如其用電客戶要求變電站各項指標(biāo)及運行狀態(tài)較為均勻,并對連接方法的投入成本考慮較為敏感,建議選擇單母線分段連接模式。

(二)35/10kv總降壓變電站電氣設(shè)備選擇分析。35/10kv總降壓變電站基礎(chǔ)核心設(shè)備為變壓器,通過分析后發(fā)現(xiàn),在對其電氣一次階段設(shè)計中主要以變壓器選擇為主,主要強(qiáng)調(diào)其適用性。在對變壓器選擇總主要根據(jù)實際用電要求對變壓器功率、最大負(fù)荷及相數(shù)等參數(shù)等進(jìn)行分析考量。同時,在確保其各項指標(biāo)參數(shù)完全可以滿足實際要求后,方可選取經(jīng)濟(jì)成本相對最低變壓器。將滿足某工廠用電需求為案例分析,某工廠功率因素數(shù)值為0.8,且實際用電中為三相電,調(diào)查研究后,規(guī)劃每年用電中的最大有功負(fù)荷為5000小時。從滿足某工廠用電要求出發(fā)。35/10kv總降壓變電站變壓器需要充分符合下述要求,第一、其功率因素數(shù)值需高出0.8,建議取1.0最為適宜,且變電完成后輸出模式需為“三相”,這樣才能對工廠用電進(jìn)行匹配。且某工廠歷年最大有功負(fù)荷中對其電壓這整體水平要求頗高。所以,該變壓器一定要具有調(diào)壓作用,進(jìn)而才能滿足其需求。其中最為復(fù)雜問題在于其變壓器容量設(shè)置、明確,一旦容量出現(xiàn)增大,會產(chǎn)生嚴(yán)重的資源浪費及經(jīng)濟(jì)損失；一旦容量偏小,其無法對工廠用電需求進(jìn)行滿足。所以,需對工廠實際情況進(jìn)行明確判斷。進(jìn)而對近年來某工廠最大有功負(fù)荷應(yīng)用小時數(shù)變化情況進(jìn)行計算,一定要充分考慮其經(jīng)濟(jì)效能,建議選擇最低經(jīng)濟(jì)成本的設(shè)計方案。比如,某工廠按增長模型計算出其在近幾年的最大有功負(fù)荷利用小時數(shù)如表1所示：

表1 某工廠用電負(fù)荷歷年變化模型預(yù)測結(jié)果

數(shù)據(jù)來源：相關(guān)數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計分析后得出

通過表1可以看出,建議采用變壓器容量應(yīng)為11000千伏安,13500千伏安及17000千伏安。選擇11000千伏安容量變壓器后,通過觀察,且十年后變壓器將無法滿足某工廠用電要求；一旦選擇17000千伏安容量變壓器,分析近二十年某工廠生產(chǎn)中,則會導(dǎo)致大量資源浪費及經(jīng)濟(jì)損失情況出現(xiàn)。因此,建議某該工廠應(yīng)采用容量13500千伏安變壓器作為適合。

二、二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計配置

35/10kv總降壓變電站在二次系統(tǒng)設(shè)計中需要明確系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)。且系統(tǒng)機(jī)構(gòu)主要包括：主站層、間隔層及通訊層等。主站層作為變電站監(jiān)測管理中心,即人機(jī)交互管控層,技術(shù)人員可以利用主站層對其整體變電站工作及運行進(jìn)行管控。在其設(shè)計當(dāng)中,一定要結(jié)合實際需要,對通信協(xié)議、傳輸速率、寬帶等參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行明確。另外,35/10kv總降壓變電站在二次系統(tǒng)設(shè)計中,完成各層之間關(guān)聯(lián)后,且主站層相關(guān)設(shè)備之間與其間隔層各設(shè)備中以“以太網(wǎng)”進(jìn)行構(gòu)建關(guān)聯(lián),進(jìn)而大幅度提高其運行管控效率,有利于實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸及優(yōu)化處理[2]。

結(jié)論

通過對35/10kv總降壓變電站電氣設(shè)計進(jìn)行分析研究,將其實質(zhì)性與重要性進(jìn)行闡明,結(jié)合實際案例對其設(shè)計步驟、方式等進(jìn)行重點論述,為其穩(wěn)定運行及方便管理奠定堅實基礎(chǔ)。