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摘要:随着我国社会经济的不断发展,110KV变电站的应用越来越广泛。为了满足日益增长的用电用户需求,110KV变电站的使用环境更加复杂多样,这就导致其在实际应用中出现很多问题,无法保证供电系统的平稳正常运行。为此,要加强对变电站的电气主接线设计,并格外重视对变电站的防雷保护。要尽可能提高110KV变电站的防雷保护功能,最大限度地减少雷电天气对110KV变电站带来的伤害。
关键词:110KV;变电站;电气设计;防雷保护
引言
随着我国社会经济的不断发展,110KV变电站的应用越来越广泛。为了满足日益增长的用电用户需求,110KV变电站的使用环境更加复杂多样,这就导致110KV在实际应用中出现很多问题,无法保证供电系统的平稳正常运行。
1.110KV变电站的电气设计
1.1电气主接线
电气主接线是110KV变电站电气设计时最关键的部分。电气主接线不仅能帮助电器设备在既定功率下稳定连接,也能确保电气设备间电力的有效传送。电气主接线也是电力系统的重要组成部分,通过电气主接线可以准确有效地连接两个线路的接口,在此基础上建立电源的进线及引线,在电力系统间设置母线,形成完全闭合的电力系统,保证正常的供用电传输。
1.2电气主接线设计
电气主接线的设计工作是个不小的挑战,不仅要设计电压配电装置的接线方式,还要对变压器的规格容量、数量进行合理估计、科学计算。相关工作人员要确保主接线设计工作是按照实际情况开展的,这样该设计方案的可行性将会大大提升。在不影响主接线设计工作的前提下,还要控制方案的经济成本,尽可能减少不必要的开销。只有确定完善的主接线设计方案,才能开展电气主接线安装图的绘制工作。工作人员在选择电气设备时,需要结合实际情况,保证电气设备的所有环节都能够正常运行,尽可能地减少电气设备的维修次数,使电气设备长时间有效运行。
1.3110KV变电站的电气设计原则和基本要求
电气主接线设计方案直接影响110KV变电站的建设规模,变电站的规模则直接影响电气设备的规模、继电保护装置的规格、配电装置的规格。这些配置分工协作、平稳正常运行,在一定程度上会对电力系统的安全性和稳定性提供动力支撑。工作人员要确保人们日常工作的用电正常,在用电质量达到标准的前提下,减少设计时不必要的材料损耗,最大限度控制变电站的经济成本。此外,工作人员还要立足长远考虑,随着用电量需求的不断增加,未来该如何合理规划110KV变电站的应用,提前制定可行性的供电方案,采取有效应对措施,提高电力系统的稳定性,促进电力事业的长远发展。设计人员还需要将备用容量因素对电气主接线的影响考虑在内,一旦备用容量不足,无法适应110KV变电站的实际需求,将对供用电系统的正常运行产生严重影响。
2.110KV变电站的防雷保护
变电站大部分是建立在户外的,在110KV变电站受到的所有外界环境影响中,最致命的影响便是雷害事故。雷害事故的产生主要来自两个方面:一是雷直接击中变电站;二是雷击中输出线路并产生雷电波,侵入变电站。一旦遇到雷雨天气,将会直接影响到110KV变电站的平稳运行,变电站遭到雷击伤害,其造成的损失非常巨大,并很容易严重损坏周围线路,使变电站电压输出出现失误,影响正常电压范围值,严重时甚至会影响110KV变电站的使用寿命。相关工作人员需要采取先进的防雷措施,加强110KV变电站的防雷保护工作,最大限度地避免雷电带来的严重影响。变电站防雷保护措施中最常见的方法是在容易遭受雷电电击的地方安装合适的防雷设备。随着科学技术的不断发展,工作人员未来还能够将更智能化的技术运用到110KV变电站的防雷保护工作中。
2.1防雷保护设备概述
电力系统中防雷设备有很多,其中最基本的防雷保护设备就是避雷针、避雷线、避雷器、直击雷保护装置。直击雷保护装置通常将雷电引到设备本身,保护电力系统不被雷电直接击中,并能够顺利接入大地。避雷针和避雷线则会防止雷电直接击中变电站,起到防御作用,因此也被称作直击雷保护。避雷器的作用与其他两个设备不尽相同,它防止沿输电线路入侵变电站,因此也称作雷电侵入波保护。
2.2避雷针的保护原则
避雷针的装设原则及其接地装置的要求:(1)独立避雷针最好设置独立的接地装置。110KV变电站的避雷针装置一般放在变电站的架构上,这样能够有效防止雷电直击对变电站的损害,装在架构上的避雷针应直接连接接地网,接地装置应集中装设在避雷针附近。装有避雷针的架构也有特殊要求,即接地部分的距离最好保持在高于绝缘子串的长度,但在空气污秽的地方,该距离可适当调整。(2)避雷针与主接地网的地下连接点到变电器接地线与接地网的地下连接点,其连接长度不宜小于15cm。因为变压器的门型架构与变压器距离较近,很难达到不小于15cm的要求,因此该架框上不应装置避雷针等设备。
2.3避雷器的保护措施和配置要求
2.3.1避雷器的保护措施
110KV变电站配电装置的保护措施是通过氧化锌避雷器与进线保护段相结合。110KV的配电装置绝缘与氧化锌避雷器的最大雷电冲击为10KA,配合系数应保持在不低于1.4的范围内。另外,进线保护段的作用在于通过限制雷电流量来降低雷电波损害,通过进线段上避雷器控制绝缘数值不超过要求最高值。
2.3.2避雷器的配置要求
氧化锌避雷器的安装位置和组数有一定的要求规范。配置要求一般由变电站、雷电冲击绝缘水平、配电装置的接线方式等决定。避雷器到110KV变电站的距离要与雷电季节的进线路数成正比,即进线路数越多,允许距离越远。110KV变电站中存在断路器、隔离开关等绝缘水平高的部件,因此可适当扩大避雷器与它们之间的距离。
2.3.3变压器的防雷保护
作为110KV变电站最重要的组成部分,变压器是需要重点进行防雷保护的电气设备。因其绝缘比较薄弱,在三绕组变压器正常工作时,时常会出现高、中压绕组工作而低压绕组开路的工作状态,一旦在这个时候有雷电波入侵,低压绕组出现过低电压会危害变压器的绝缘。为了避免发生这一事故,必须在低压绕组的任一出口加装一个氧化锌避雷器。对于中性点接地系统,只需装置氧化锌避雷器即可。
3.结束语
近些年来,我国的经济发展越来越迅速,城市化进程不断加快,对电力资源的使用需求也随之增加。电力作为人们日常生活不可或缺的部分,是日常生活的主要能源,为人们能够生活在如此明亮的世界里提供动力。人们对供电系统的期望越来越大,要求越来越严格,这也让我国的供电公司产生了巨大压力。供电公司需要不断思考如何满足大部分用电用户的不同需求。值得注意的是,相关工作人员在110KV变电站的电气设计过程中,对变电站的防雷保护尤其重要,要尽可能提高110KV变电站的防雷保护功能,最大限度地减少雷电天气对110KV变电站的带来的伤害。
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