變電站電氣一次設計的探析

1、<p>　　變電站電氣一次設計的探析</p><p>　　摘要:變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分。本文主要概述了變電站的電氣主接線設計、主變壓器選擇、電氣設備的選擇、配電裝置和平面設計等電氣一次設計中的問題。 </p><p>　　關健詞: 變電站；電氣一次；設計 </p><p>　　中圖分類號：TM6 文獻標識碼： A </p><p

2、><b>　　0 前言 </b></p><p>　　隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展進步，我國用電量大幅度地增加。在用電量不斷增加以及人們要求不斷提高的情況下，對變電站的設計和使用必須盡最大努力滿足其需求。變電站在人們的日常生活中占據(jù)了重要的地位。 </p><p>　　1 變電站的重要性 </p><p>　　變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受電

3、能并對之進行分配、控制電力的流向以及調整電壓的電力設施。它是電網(wǎng)之間相互聯(lián)系的紐帶，通過變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來，能夠將電能進行變換和分配，它的安全可靠運行之間關系到整個電網(wǎng)的安全運行。 </p><p>　　變電站的主要作用就是在高低壓之間進行轉換，有些變電站是將發(fā)電廠發(fā)車的電壓進行升壓，這樣有利于電能遠距離傳輸?shù)耐瑫r還能夠降低輸電時在線路上的損耗；其他一些變電站是將高壓轉換成低壓再傳輸給用戶端。 <

4、;/p><p>　　變電站中最重要的設施是變壓器，它能夠將變電站接受的高電壓進行變換，轉換成用戶使用的安全電壓。除了變壓器之外，變電站中的設備還有控制開閉電路的開關設備、互感器、母線、儀表、調度通信裝置、防雷保護裝置和繼電保護裝置等。 </p><p>　　110kV變電站是直接面向用戶的，因此其數(shù)量較多，分布也較廣。因此在對變電站進行設計時應考慮其經(jīng)濟性、靈活性以及可靠性，這樣才能夠在某個區(qū)

5、域內減少變電站所在單位的投資，且能夠靈活地應對各種停電需求和電網(wǎng)故障，還能夠提高該區(qū)域內供電的可靠性。變電站能夠滿足各區(qū)域的需求，就能夠提高110kV變電站分布點的合理性以滿足社會發(fā)展的需求。 </p><p>　　根據(jù)上述對變電站重要性的分析，我們可以清晰地了解到，只有設計出符合某區(qū)域發(fā)展的變電站，設計出經(jīng)濟、靈活、可靠的變電站，才能夠滿足各方面的用電需求。 </p><p>　　2 變

6、電站一次設計的一些體會 </p><p>　　2.1 電氣主接線設計 </p><p>　　變電站的電氣主接線，應根據(jù)變電站在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設備特點及負荷性質等條件確定。并應滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴建等要求，即經(jīng)濟性、靈活性和可靠性。 </p><p>　　在經(jīng)濟性方面，電氣的主接線能滿足運行要求時，變電站高壓側宜采用斷路

7、器較少或不用斷路器的接線；在電氣二次設計方面，在保證系統(tǒng)安全運行的前提下，簡化繼電保護和二次回路，節(jié)省二次設備和控制電纜的使用量；在電氣一次設備選擇方面，在保證主接線能夠有效限制短路電流的同時，可以選擇較為經(jīng)濟的設備。除去在設備上的節(jié)省，在變電站的占地面積以及電能的損耗上，還應遵循經(jīng)濟節(jié)省的原則。對于變電站的占地面積，主接線在設計時應為配電裝置和布置創(chuàng)造出能夠節(jié)約土地的條件，使變電站所占土地面積盡量減少；對于電能的損耗，要合理經(jīng)濟地選擇

8、主變壓器的種類、數(shù)量和容量，要避免兩次變壓而造成的電能損失。 </p><p>　　在靈活性方面，變壓器的設計要滿足其在調度、檢修以及擴建時的要求。在調度時，變電站應該靈活地切除或投入線路和變壓器，調配電源和負荷；在檢修時，能夠滿足停止斷路器、母線以及繼電保護裝置的工作時而不影響電網(wǎng)的正常運行以及對居民的正常供電，這就需要在對變電站設計時，應靈活地滿足變電站檢修時的要求；在擴建時，電氣的主接線設計能夠較為簡單地從

9、初期接線過渡到最終接線，這就要求在對主接線進行設計時，應設計出適應以后擴建的線路設備，且在擴建后投入使用時能夠做到變壓器或者線路互不干擾。 </p><p>　　在主接線可靠性方面，主要是要保證其設計的變電站不會出現(xiàn)全站停運、停電的現(xiàn)象；在各線路和設備進行全面檢修時，不能長時間停電，還要保證一級負荷以及大部分的二級負荷；要保證在對斷路器進行檢修時，不會對系統(tǒng)和負荷的供電造成影響。 </p><

10、p>　　2.2變壓器的選擇 </p><p>　　在變壓器的選擇上，應根據(jù)變電站的情況而定。如果變電站的季節(jié)性負荷較大，或者有大量的一級負荷或者二級負荷時，應考慮安裝兩臺或以上的變壓器。如變電站可由中、低壓側電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時，可裝設一臺主變壓器。在對變電站中變壓器臺數(shù)的確定時，應根據(jù)該變電站中的具體指標來進行選擇，該指標有主變的總容量、變壓器制造容量的限制、變電站的占地面積以及對配電裝置的投資

11、、對變壓器的投資、短路情況下的電流水平等，根據(jù)這些指標可以確定變電所中對變壓器的數(shù)量選擇。一般情況下，城網(wǎng)110kV變電站的變壓器有兩臺或多臺，這樣能夠保證當其中一臺變壓器出現(xiàn)故障停運時，其余主變壓器的容量應保證該站全部負荷的70%，在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷。 </p><p>　　由于系統(tǒng)負荷不斷變化，各個變電站節(jié)點的電壓也隨之變化，在系統(tǒng)無功電力平衡的前提下，可以進行電力系統(tǒng)

12、的電壓調整。電力潮流變化大和電壓偏移大的變電站，如經(jīng)計算普通變壓器不能滿足電力系統(tǒng)和用戶對電壓質量的要求時，應采用有載調壓變壓器。 </p><p>　　當需限制110kV變電站主變壓器35kV側、10kV側母線的短路電流時，可采用高阻抗變壓器。 </p><p>　　為減少能源浪費，在滿足將各電壓側短路水平限制在規(guī)定值的前提下，盡量不使用阻抗較高的變壓器，降低主變壓器的空載損耗（鐵損）及

13、負載損耗（銅損）。另外，隨著變壓器廠家生產(chǎn)水平提高及變壓器組件優(yōu)化，《三相油浸式電力變壓器技術參數(shù)和要求》（GB/T6451-1999）規(guī)定的空載損耗及負載損耗參數(shù)值已不能滿足節(jié)能減排的要求，作為電力運行單位及設計單位應密切關注當前變壓器性能水平，提倡選用經(jīng)濟、節(jié)能的變壓器。 </p><p>　　3 電氣設備典型的接線方式 </p><p>　　在110kV的變電站電氣設計中,主要考慮的

14、就是終端變電站以及中間變電站。前者變電站則接近110kV變電站負荷中心,并在其中分為兩路進線,從而將電能分配給低壓用戶,而實現(xiàn)這一分配的主要是通過兩臺主變來實現(xiàn)的。終端變電站的高壓側主接線形式有三種:單母線接線;內橋接線以及線路變壓器組接線。對于單母線接線方式,主要是用在110kV變電站的高壓側主接線,且單母線分段的接線方式則是用在110kV變電站的低壓側主接線。該接線方式其供電可靠性高,運行較為靈活,但仍然存在一定的不足,即所涉及到的

15、高壓設備較多,增大了占地面積以及投資資本。對于內橋接線方式,主要用在110kV變電站的高壓側主接線,單母線分段的接線方式則是用在110kV變電站的低壓側主接線。該方式線路的進出較為方便,但也存在一定的缺點,即運行不靈活,用電不可靠。該接線方式適合于那些在高壓線路運行較為頻繁,且不受到電網(wǎng)穿越功率而經(jīng)過城網(wǎng)變電站的情況。綜合以上接線方式的不同特點以及適應性,在設計110kV變電站接線方式時,應該根據(jù)實際情況來選擇不同方式的接線,以期達到最

16、佳的接線效果。 </p><p>　　4 配電裝置及平面設計 </p><p>　　高壓配電裝置的設計除了要認真的貫徹國家的技術經(jīng)濟政策以外,還應該根據(jù)當?shù)氐淖匀画h(huán)境特點、電力系統(tǒng)要求和運行檢修要求,制定出合理的設計方案并選擇適宜的設備。高壓配電裝置要盡可能的采用新的材料、新的設備和新布置,在運用先進的設計技術的同時,保證設備的安全可靠的運行、巡視檢修方便、經(jīng)濟合理。 </p>

17、<p>　　在《變電站總布置設計技術規(guī)定》中明確的規(guī)定,變電站的的總平面布置因地制宜、努力創(chuàng)新,在充分利用現(xiàn)有的技術經(jīng)濟的基礎上精心設計、合理布置。在變電站改建過程中,應該盡量的利用當?shù)氐牧拥?、坡地和荒?最好做到少占或是不占當?shù)氐母刭Y源,在以保證整個電力網(wǎng)絡安全可靠運行的基礎上,選擇最佳的設計方案,做到技術與經(jīng)濟效益并重。 </p><p><b>　　5 結語 </b>&

18、lt;/p><p>　　綜上所述,變電站電氣的一次設計是一個綜合工程,它是電力系統(tǒng)項目設計中的一個重要組成部分。要想做到變電站電氣一次設計的完美實現(xiàn),除了有一份成功的變電站電氣設計方案之外,還需要注意諸如配電器、電氣設備以及接線方式等方面的選擇問題,只有這樣,才能使變電站在實際的運行中獲得最大的效益,才能使變電站電力系統(tǒng)實現(xiàn)用電的安全性,才能最終確保電力系統(tǒng)較高的經(jīng)濟效益以及社會效益。 </p><

19、;p><b>　　參 考 文 獻 </b></p><p>　　[1]呂欣.110kV變電站部分電氣一次設計[J].北京電力高等?？茖W校學報,2010 </p><p>　　[2]劉婭.110kV變電站部分電氣一次設計淺析[J].民營科技,2009 </p><p>　　[3]楊耀杰,姚凱.變電所電氣一次部分設計[J].科技資訊,2010