变电站电气主接线设计及主变压器的选择许晶超

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年第2期   作者:许晶超
[导读] 变电站作为维持居民日常用电的重要系统

         摘要:变电站作为维持居民日常用电的重要系统,能够在电力传输过程中确保电压高压度和用户使用时的低压度,有效调节城市电力负荷度。尤其随着社会的发展,人们对用电系统的安全稳定性要求越来越高,为了迎合人们的需求,变电站必须在安全性、时效性等方面都有所提升,这需要保证主接线设计的科学合理性,并根据相应的电力需求来选择合适的主变压器。因此本文通过实际工作中的问题来展开专用设计讨论。
         关键词:变电站;电气主接线;主变压器
一、变电站电气主接线设计的内容
(一)电力系统分析
         一要仔细分析电力系统现有的装机容量和负荷水平,电量平衡问题和存在的问题。二要分析变电站的规模和性质类型,以及变电站所承担的责任等,以明确电气主接线的可靠性和灵活性要求。三要采用变电站和电力系统有效连接方式来避免电压等级多于三级的状况。当通观考虑后就可以将变电站接入到系统网内,实现稳定调压的要求。
(二)电气主接线的方案设计
         这部分包括了主变压器的配置和变压器配置之间的连接方式,还有配电装置的接线形式以及变电站用电接线设计等,一般我们会制定出几个比较合理的电气主接线方式,再根据现场实际情况来确定使用哪一个方案。
二、电气主接线方式应遵循的设计原则
(一)可靠性原则
         电气主接线方式应遵循可靠性原则也是出于保证生活生产供用电质量的基础上考虑的,如果主接线保持可靠性可以最大程度地避免由于断电而带来的经济损失,此外工作人员为了保证主接线的可靠性,都会要求技术人员避开用电高峰期进行检修,如果是母线出现故障要最快速度制定出二号供电方案,尽可能地保证二级负荷的使用程度。
(二)适应性原则
         我国地广人多,可以说每个供电企业要承担的供电范围都非常大,加上每个地区的经济发展水平和供电的难易程度也不一样,所以需要技术人员要因地制宜地考虑主接线设计的适用性,采取最适应该地区供电模式的接线方式来保证电力传输的稳定性。而我们定义的适应性主要是围绕着电力变压灵活度、检修方便度和范围扩大保证度这三方面进行的。
(三)可操作性原则
         国内很多城市居民人均居住面积大,这部分地区环境对其影响程度比较高,除了遵循适用性原则以外还应该采取智能操作系统来进一步保证高效输送电力。因此技术人员应该要实时调整主接线的智能操控性,安装专用智能设备来一键化控制电力输送,最大程度减少人工成本和实践,提升工作效率。
三、主接线设计的方式
(一)桥形设计
         桥形接线设计主要包括了内桥接线和外桥接线两种方式,内桥接线的优点在于使用的高压断路器不多,比较容易实现线路切换,但缺点也是切换变压器比较麻烦,需要的时间长。外桥接线所需设备少,操作简单,但要切换线路的操作繁杂,容易影响供电稳定。


(二)角形设计
         角形接线设计最大的优点就是不需要花费太多的人力物力和财力,能有效降低成本,遇到故障时简单拆除连接元件就可以了,这种操作几乎不会影响到供电稳定。但缺点是要选择匹配合适的电气设备非常困难,如果变电站要扩建的话会存在非常多制约因素。
(三)双母线
         双母线调度比较灵活,供电可靠性强,故障维修也简单,但缺点在于操作配电装置比较麻烦,使用的电气设备数量较多,从经济角度来说成本有点偏高。
    (四)单母线
    变电站电气主接线设计使用单母线的比较常见,这种接线方法基本上不存在什么技术难度,出错率低,投资少,也不会影响到后期变电站的扩建。但最大的缺点就在于其操作灵活度不高,有时候在特定的情况下可靠性也不稳。
四、主变压器的选择方式
(一)合理性原则
         在选择主变压器的过程中还是应该以电气主接线的设计作为参考对象进行选择,尤其是针对一些负荷较大的线路,或是一、二级线路我们完全可以选择两个或两个以上的变压器,这样能最大程度确保电力输送的安全稳定性。这样选择的好处还在于能降低线路故障率,减少后期线路维修工作,有效确保供电企业的利益最大化。而如果是负荷比较小、等级也比较低的线路,就可以选择一两台主变压器,不仅能避免资源浪费,也不会影响到供电稳定性。总之,在选择主变压器的过程中,还是应该综合考量线路负荷情况,遵循选择合理性原则。
(二)准确性原则
         选择主变压器还要注意选择台数的准确性原则,要确定台数必须要先掌握所属区域的用电量,如果是用电量比较大的主城区等,应该先了解中低压的环网状况,然后综合用电量和环网状况来选择,通常情况下我们会选择两台主变压器。但如果是比较偏僻的工业区,建议应该选择三台或三台以上的主变压器,以保证工业区用电正常。
(三)容量有效性原则
         基本上变电站选择主变压器都是根据电站供电负荷量和区域内的电网结构共同决定的,为了确保电力输送的稳定性,我们必须要考虑以上两个因素,将容量选择到最大值。
五、结语
         变电站作为维持居民日常用电的重要系统,能够在电力传输过程中确保电压高压度和用户使用时的低压度,有效调节城市电力负荷度。而变电站的电气主接线设计决定了电力输送的安全稳定性,通过这个设备能从根本上保证供电质量,而为了迎合来自社会、城市、用户对供电系统的更高要求,电力工作人员还是应该以提高系统运行稳定度为己任,对包括主接线、主变压器、配电零部件以及变压零部件等作出必要的调整,同时还应该安装专业的报警系统,以减少损失。尤其是在当前信息科技时代,电力企业还可以借助计算机技术最大程度实现供电系统的智能化操作,减少人力物力的同时还能确保供电稳定性,推动我国电力行业的持续发展。
        
参考文献:
[1]郝海波.110/220kv变电站电气一次主接线设计探究[J].科技风,2014(23).
[2]张立伟.变电站电气主接线方案优化研究[J].现代工业经济和信息化,2017(10).
[3]孙继刚.变电站电气主接线设计及主变压器的选择[J].城市建设理论研究(电子版),2017(06).
[4]武文平.新型变配电设备运行与异常处理[M].北京:中国电力出版社,2013.
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