110kV变电站的电气主接线设计要点分析 侯培敬

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:侯培敬
[导读] 摘要:全国上下所有的工业,服务业,甚至是农业的发展都离不开电力的支持。
        (山东思迪普电气有限公司  山东省济南市  250000)
        摘要:全国上下所有的工业,服务业,甚至是农业的发展都离不开电力的支持。因此我国要不断的完善电力供应系统,以满足国民经济的高速发展,切合我国的国情。变电站电气主接线的设计问题既要考虑实用性,同时还要考虑经济性。充分考虑各种配套设备的选择。近年来,科学技术不断发展,各种自动化技术也纷纷涌现,这告诉我们设计创新也需要考虑在内。我们要设计出一条综合性的、符合我国国内状况的电气主接线。
        关键词:110kV;变电站;电气主接线;设计要点
        一、电气主接线设计的关键因素
        1、电气主接线的设计原则
        这种设计的基本要求首先是要保证电力的正常供应,满足工业、服务业以及居民生活用电的正常运转。其次要考虑经济因素,选择价格低廉且质优的方案。要设计出简单清晰明了、方便检修和维护的线路,还要保有扩建可能性的电气主接线。同时还要环保,不能污染环境。克服城市中人流量多、建筑物密集的困难,符合城市中的建筑规划设计。在山区及自然灾害多发区,要设计出可以满足在发生自然灾害时,能快速恢复,抗灾能力强,自动启动保护装置的变压器。以至于在供电系统大面积瘫痪时,可以快速维修,方便救灾工作和灾后重建的工作及时开展。
        2、配电装置的设计
        变电站电气主接线的设计是要依据变电站的最高电压等级情况,今天我们主要说的是110kV的变电站,根据此选择出一种满足变电站正常高效运转的接线方式。变电站的电气主接线主要包括高中低三种压测接线,这三种接线都有不同的作用。目前110kV高压配电装置主要是分屋内布置和屋外布置两种方式。断路器又分为普通、小车、全封闭屋内布置三种方式。每一种组合起来的情况都不一样,要根据当地具体的状况进行组合设计,不可以盲目的进行使用。例如:如果当地的环境状况不好,污染较严重或者是空地面积比较大,这个时候就可以选择普通电器和小车屋内布置。反之,如果当地建筑比较密集,人流量较大,投资的成本较高则选择全封闭组合器屋内布置。环境因素对于变电站主接线设计的影响是非常大的,要多加注意。
        屋外布置又分为屋外半高、高型、以及中型布置。如果进出线比较复杂、回路较多,可以选用半高型的布置。如果是双母线设置,则可以选用高型布置。如果想造价低廉,维修方便,则可以选择中型布置。每一种都各有利弊,要根据当地的具体情况进行设计,不能够停滞不前,要自主创新设计出一套符合多种情况且可以克服多种障碍的变电站电气主接线。
        3、电气设备的保护装置设计
        如果变电站发生故障,仅仅依靠工人的维修是远远不够的。要设计出可以自我保护的装置。如果变压器长期超过负荷,就容易损坏。如果设计出当变压器感觉自身温度过高时候,自动减负荷或者跳闸来保护自身,就可以大大的降低伤害。当变压器的内外部发生故障时,可能会引起变压器绕组过电流的状况,所以可以设计出电流保护装置。这样当发生状况时,电流保护装置就可以保护自己了。当变压器的油量不足或者发生各种故障的时候,要设计出可以自动启动瓦斯保护和差动保护的装置。这样的保护装置不仅可以减轻工作人员的工作量,还可以保护变电站,减轻对变电站的损害。
        4、相关电气设备及电气接线的设计
        我们可以对变电站高压电气主接线进行设计改造。例如:安装在夏季克服雷暴的避雷针,继电保护装置,以及隔离开关等设备。110kV的电气主接线简单清晰,有利于操作,检修简单方便。它与任何装置进行配置时都不会产生断电的状况,这种主接线费用还较低。但是这种方案的可靠性较低,这也是一大需要改进的设计点。对于变电站电气主接线的设计要尽可能的安全可靠,并且设计要进行创新。目前世界上大多都采用了自动化运转,我们的设计也要规范化、无人化。不仅要考虑到经济和社会因素,还要减少对耕地的占用,设计出价格低廉,电能消耗较少,同时又能满足人们日常的生活、工作用电的电气主接线。才能保证工业等正常运转,促进国民经济的发展和提升,推动中国的发展与壮大。


        二、110kV变电站的电气主接线设计要点
        1、主母线的接线方式
        主母线的接线要根据实际的配电装置进行分析,对于330kV~500kV的配电装置来说,我们需要在接线时注意以下几个方面:第一,在进行主母线的接线时,要统筹全局,全面考虑整个发电厂的发电能力和要求;第二,实际接线时,双母线接线方式主要适用于进出线回路数小于六回的情况;第三,增加半断路器的方式适用于进出线回路数大于等于六回的情况;第四,4/3接线方式主要适用于进出线回路数大于六回同时进线和出线的回路数之比为2∶1的情况。至于对220kV的配电装置进行主母线接线,我们需要在接线时主要以下几个方面:第一,在进行接线方式选择之前,我们要充分掌握发电厂的总装机数量,如果大于等于3台,那么就要充分考虑整个电力系统的工作能力和稳定程度;第二,双母线双分段接线方式适用于大型电力系统;第三,双母线单分段接线方式适用于3台机组的中型电力系统;第四,双母线双接线方式适用于4台机组的中型电力系统。
        2、电缆的选择
        电缆的选择是发电厂电气一次设计时应关注的技术要点之一。电缆在发电厂中承担着运输电流的主力作用,所以要经过科学选择,根据不同的区域选择不同的电缆。通常来说,C类阻燃电缆适用于发电厂中的易燃易爆场所,如主厂房、输煤场所和燃油供应室等可燃物品多的区域,以防止产生安全隐患,造成不必要的人员伤亡和财产损失;动力电缆则适用于一些动力系统中,如消防、应急照明、直流、安保等一些应急系统中必须采用动力电缆工作,保证系统的稳定;而耐火电缆则更加适用于一些控制系统中,诸如监控系统中的电缆及一些控制动力系统的电缆都应选择耐火电缆,有更好的安全性能。
        3、数据备份技术
        随着电力调度自动化系统的不断发展成熟,越来越多的系统集中到调度控制中心,因此有必要及时开展相关的数据备份。当应用程序服务器备份时,应在不影响正常系统操作的前提下,利用应用程序服务器的文件系统相对稳定的特性,适当延长备份周期,用主机的备份方式快速备份其系统。当进行备份时,数据库服务器的数据可快速进行备份,以便其可以在很短的时间内从裸机状态达到数据库系统和操作系统的正常状态,同时还应避免因工作人员手动安装造成不必要的安全隐患。工作站服务器的主要功能是管理和控制整个系统,使得用户能够经由工作站服务器的操作实现与系统之间的信息交互。然而,在某些公司,人为原因导致的错误在所难免,因此有必要进行及时、准确和安全的数据备份。正常情况下,在备份工作站服务器时,使用LAN对工作站服务器进行备份。
        4、配电装置的设计
        变电站电气主接线的设计是要依据变电站的最高电压等级情况,今天我们主要说的是110kV的变电站,根据此选择出一种满足变电站正常高效运转的接线方式。变电站的电气主接线主要包括高中低三种压测接线,这三种接线都有不同的作用。目前110kV高压配电装置主要是分屋内布置和屋外布置两种方式。断路器又分为普通、小车、全封闭屋内布置三种方式。每一种组合起来的情况都不一样,要根据当地具体的状况进行组合设计,不可以盲目的进行使用。例如:如果当地的环境状况不好,污染较严重或者是空地面积比较大,这个时候就可以选择普通电器和小车屋内布置。反之,如果当地建筑比较密集,人流量较大,投资的成本较高则选择全封闭组合器屋内布置。环境因素对于变电站主接线设计的影响是非常大的,要多加注意。
        结束语
        随着我国电力系统的不断发展,需要改进的地方也越来越多。只有设计出一套综合性的变电站电气主接线,才能够满足多方面的需求。110kV变电站设计应该注意分析短路的状况和改造变电器的保护设置,提高国家电网的综合水平。这对于保障国家经济平稳运行也有重要的作用。我相信我们国家的电路系统必将更上一层楼,综合实力也必将得到进一步的提升。
        参考文献:
        [1]闵万雄.变电站改造工程中的电气一次设计研究[J].企业技术开发,2016,35(4):65-66.
        [2]邓明.变电站电气一次设计中的常见问题讨论[J].工程技术:全文版,2016(11):138.
        [3]张同谦.110kV智能变电站电气设计的要点分析[J].科技致富向导,2014(27):86.
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