220kV变电站电气主接线设计相关问题探讨 庞瑜

发表时间:2020/12/17   来源:《当代电力文化》2020年第21期   作者:庞瑜
[导读] 随着经济和各行各业的快速发展,电气主接线的设计是变电站里面最核心的部分
        庞瑜
        广西鸿泰勘察设计有限公司 广西玉林 537000
        摘要:随着经济和各行各业的快速发展,电气主接线的设计是变电站里面最核心的部分。只有合理设计好变电站的电气主接线才能保证整个电力系统供电的可靠性和灵活性。通过分析变电站电气主接线的设计内容和电气主接线设计要求,找出电气主接线最优的设计方案,为以后的变电站工作带来更多的帮助。
        关键词:电力系统;变电站;电气主接线设计
        引言
        人均耗电量日益增加的过程中,广大人民群众对我国电网运行质量水平提出了更高的要求,变电站作为国家电网的重要组成部分。电网的安全是智能电网的重要组成部分,是直接连接广大电力用户的社会公共服务平台。加快建设结构合理、技术先进、灵活可靠、经济高效、节能环保的现代智能电网,进一步提高我国电网的建设质量和水平,为了全面建成现代化电网,提高可持续的电力保障,意义十分重大。因此,电气设计人员要本着:“技术标准体系化、设计方案模块化、设备选型规范化、施工工艺标准化、工程造价合理化、运行检修精益化”的工作思路。电气工程设计作为变电站内容的重要组成部分,对高素养水平、创新型人才提出了更高的要求,积极探索电气工程设计现存的系列发展性问题,提出相应的问题应对策略,强化提升电气工程设计质量,出精品工程图纸,推动电气工程行业的发展。
        1变电器电气主接线
        变电器电气主接线在电力系统中非常重要。电气主接线设计对电力生产运行的影响非常大,能够决定整个电力系统的正常运行,还能影响电气设备的选择和配电设备的使用。在变电站进行改造的时候首先需要根据标准和要求进行设计,这样才能减少影响,在设计的时候还需要分析整个变电站的经济和技术等方面工作,这样才能最终选择最合适的方案。
        2变电站中电气主接线基本要求
        2.1供电可靠
        要想保证电力生产的安全性和可靠性,首先需要保证的就是电气主接线。在判断电气主接线的时候可以通过以下标准来进行判断其供电的可靠性:在检修断路器损坏的时候不会影响供电系统的运行;在母线发生故障的时候不影响用户的用电使用;尽量保证变电站在工作的时候能够正常使用,不出现故障。
        2.2运行灵活
        电气主接线在设计时以工作方式为主,同时在设计的时候还需要给以后的检修提供方便。在调度运行的时候能够灵活切除变压器和接入线路,这样就能早日实行变电站无人看守的状态。
        2.3经济节约
        在进行电气主接线设计的时候要做到合理、实惠的要求,要想做到这两点,需要在设计的时候有一个清晰的思路,这样做的目的是最大限度地减少成本。
        3变电站中电气主接线基本类型
        3.1变电站中有母线的电气主接线
        有母线的电气主接线主要由电源、母线和馈线组成,母线能够在运行的时候汇集所有的电能并及时把电能分配出去,在电气主接线里面能够保证结构清晰的就是母线,同时母线还会对后期的扩建起到一定的作用。(1)单母线接线单母线接线的主要特点就是接线的时候会使用非常少的设备,同时在操作和维修上都非常简单,整体接线的结构也简单清晰,缺点就是操作的时候可靠性和灵活性差。如果在运行的时候需要检修母线和母线隔离开关,需要断开和其连接的电源和电力用户。同时如果在检修出线隔离开关的时候一定要停止出线回路的运行。综上所述,单母线接线只适用于一些比较小的变压器运行。

(2)单母线分段接线在单母线分段接线连接时,如果要想在维修的时候不出现全部停电的情况,就需要分段断路器来帮助,分段断路器能够提高供电的可靠性和灵活性。单母线分段接线的时候使用分段断路器还能保持不是母线的位置一直进行供电,在维修的时候减少一定的停电范围。但是在维修的时候还是有和单母线不分段相同回路停电的缺点。(3)单母线带旁路母线接线单母线带旁路母线接线的时候需要在单母线上再加一个旁路母线和旁路断路器,这些设备都能解决维修时的回路供电问题,加强供电的连续性。单母线带旁路母线接线非常适用于110kV及以上的高压配电装置。但是这种接线方式增加了成本,同时在操作的时候还非常繁琐,需要很强的专业技术,如果出现技术失误就会影响整个操作,所以一般情况下不会使用这种接线方式。(4)双母线接线双母线接线的方式的特点就是能够保证供电的可靠性和灵活性,缺点就是接线的时候需要很多的设备,成本也要比其他接线方式大。(5)一台半断路器接线一台半断路器接线就是平时常说的2/3接线。这种接线方式在运行的时候能够形成多环状供电,所以比较适合220kV及以上的大型变电所。
        3.2变电站中无母线的电气主接线
        无汇流母线的主接线在连接的时候因为少了一个环节,所以在一定程度上就会节约很多的成本,同时在接线的时候也能节省很多配电装置的占用面积。无母线的电气主接线主要有2种接线方式。(1)变电站中无母线的电气主接线中的发电机-变压器单元接线。在进行接线的时候发电机和变压器能形成一个整体,这种操作方法非常的简单,成本也低,缺点就是停电的时候会造成很大范围的影响,所以这种接线方式只能用于一机、一线的场所。(2)变电站中无母线的电气主接线中的桥使接线。在只有2台变压机和2条馈线的时候就可以使用这个接线方式,桥使接线方式的特点就是成本低。
        3.3做好电气设备选择工作
        电气设备是整个变电站的核心内容,对电网正常安全有效运行有较大的影响与作用,设计人员应当切实做好电气设备选择工作,为解决当前阶段存在的电气设备选择问题,需做好以下作业:(1)参考电气设备选择原则,实施相应的电气设备选择工作,如节约土地资源,设计人员应当基于能够满足电网运行发展需要的基础之上,选择占地面积最小的电气设备;(2)基于强化提升电网运行安全稳定性的基础,进行电气设备选择工作,设计人员一般需要选择高阻抗设备,该类电气设备产品本身已经呈现较为成熟的发展态势,同时又具有较好的强化电网运行稳定性应用优势;(3)选择总体安装较为方便快捷的短路器,短路器是电气设备的重要组成,设计人员进行设备选择时,不仅需要考虑电气设备自身的性能效用情况,而且还需要考虑今后安装的方便快捷性,尽可能选择自然接地的方式完成相应的接地设计工作。
        3.4做好变电站接地设计工作
        切实做好变电站接地设计工作,解决变电站电气设计存在的问题,强化提升变电站电气设计的科学合理性等。具体的设计工作要点为:(1)以变电所为中心,做好相应的布置工作,促使变电站接地设计工作井然有序、有条不紊地开展实施;(2)确保电气设备均有一个点与接地体处于连接状态,涉及的相关电气设备主要包括高低压配电室、变压器等;(3)做好设计期间接地电阻的计算工作,一般情形下,接地电阻值应当满足高压小接地系统的保护需要;(4)依据实践经验结果可知,尽可能选择自然接地的方式完成相应的接地设计工作。
        结语
        综上所述,通过分析变电站对电气主接线的要求,选择符合变电站不同等级下电气主接线的设计方案以及接线时选择最佳方案。最佳方案的选择能够在增加供电稳定性和灵活性的基础上降低成本。电气主接线是变电站电气设计的重要内容,电气主接线的使用能够提高整个变电站里面的系统灵活可靠性,根据变电站的实际情况和未来的发展,选择最适合当前情况的电气主接线设计方案,才能给变电站的供电运行带来帮助,真正满足对供电的质量的需求。
        参考文献:
        [1]李焱威.电力工程设计中电气主接线方案评估研究[D].武汉:华中科技大学,2015.
        [2]许珉.变电站电气一次设计[M].北京:机械工业出版社,2015.
 
 
 
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