(广东电网茂名供电局广东茂名525100)
摘要:随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划,110kV变电站的建设迅猛发展。供电可靠性是城网建设改造的一个重要目标,110kV变电站设计是城网建设中较为关键的技术环节,如何设计110kV变电站,是城网建设和改造中需要研究和解决的一个重要课题。
关键词:110kV变电站;部分电气;一次设计
一、变电站的重要性
变电站主要功能是通过转变电压,以及对转变完电压的传输和对电流流向的控制达到传输电流的目的。它沟通电压和电网,使不同等级电压的电流稳定有序的传输。由此可见,变电站的主要功能就是增加或减少电压。根据用电单位的不同用电需求,变电站负责将发电厂生产的固定压力电流通过加压或降压的方式进行处理,加压方便长距离运输,同时保护传输线路;降低压方便人们使用,同时保证人们用电安全。由于不同地网之间的构造不同,变电站的设计也不相同,主要有110kV、220kV和500kV等不同规格,不同规格的变电站对电压的调节也会不同。当今,110kV变电站的分布最广,因为我国家庭用电的规格几乎都是110V,所以必须要用110kV变电站进行变压。因此,对110kV变电站的设计工作必须重点关注它的实用性、安全性和绿色环保性能,确保它的传输安全和居民用电安全和减少对能源的使用和浪费,对整个国民经济都有着重要的作用。
二、110kV变电站部分电气一次设计分析
2.1合理选择变压器
2.1.1变电站负荷条件考虑
变电站变压器的选择必须充分考虑其用电负荷情况,以此确保选择的变压器能够充分满足电负荷需求。对于以下变电站负荷情况,应最少安装两台或以上的变压器:第一,存在大量一级负荷;第二,该地区季节性负荷变化较大;第三,一些特殊负荷情况,例如电气装置外露、电源系统不接地等情况。
2.1.2变电站台数配置
在110kV变电站工作中,为了保证安全可靠的工作,只安装一台变压器是不够的,具体应该安装变压器的数量应由包括供电条件、供电区域情况等具体的实际情况来决定,与此同时还应该在考虑使用性的基础上保证成本的经济性。具体内容如下:
1)在总负荷一定的时候要不断改变主变的容量,当某一台变压器发生故障停止后,要保证有其他的变压器可以顶替,保证电力供应不中断。2)充分考虑短路电流水平。3)在使用多台变压器时,会增加投资。4)变压器成本。选用两台变压器与三台变压器所需的总容量要相对较多,但总体投资却所差无几。若是以两台主变和三台主变两种方案为例,两台变压器的方案要比三台占地面积小很多,并且投资成本和运行维护费用也都低得多,同时容载比较大、电网适应能力强,优越性非常明显。但需要注意的是,要考虑对外输出电量的情况,帮助进一步提高变电站运行的安全性和灵活性。
2.2变电站主接线
变电站主接线的选择是根据变电站在系统中的地位和作用、地理位置、电压等级、站内变压器台数及容量和进出线等各种条件综合优化决定的。下面对110kV城网的几种高压接线方式进行经济技术分析比较:
2.2.1线路——变压器组接线
变电站110kV电源进线,采用双电源“T”型接线,或一路“T”接、另一路和其他城网变电站联络。这种接线的优点是接线简洁,高压设备少、占地少、投资省、继电保护简单,可以在任一个电源失电情况下,以备用自投进行负荷转移,从而以最快的速度恢复供电。其缺点是当高压任何一个电源失电时,都要停1台主变电器,需要暂时对部分电负荷限电。这种接线方式建议用于只承担受电功能,没有功率转移任务的城网1lOkV变电站。
2.2.2单母线接线
变电站110kV电源进线采用2路接110kV电网,一主一备;高压侧主接线采用单母线方式,低压侧采用单母线分段接线方式。这种接线的优点是供电可靠,运行灵活,在l10kV主供电源失电的情况下,以高压备用自投自动恢复供电。其缺点是高压设备较多,占地增大,投资增大。这种接线方式建议在既要具有受电功能,又要承担功率转移任务的城网变电站采用。
2.2.3内桥接线
变电站l10kV电源进线采用2路接110kV电网,高压侧主接线采用内桥接线方式,低压侧采用单母线2分段带旁母接线方式。这种接线的优点是4个回路只有3台断路器,需要的断路器较少,而且线路的投入和切除比较方便。当线路发生故障时,仅线路断路器断开,不影响其他回路运行。其缺点是运行的灵活性和可靠性较差,一、二次运行操作较复杂,同时当变压器发生故障时,与该台变压器相联的2台断路器都断开,从而影响未发生故障的线路的运行。由于变压器故障少,系统中应用较多。这种接线方式建议用于高压线路运行操作频繁但不承担电网穿越功率经过的城网变电站。
2.3高压配电装置的选择
运用高压配电的方式在110kV变电站中布置总共有两种形式,分别是室内布置和室外布置。和室内布置相比,室外布置的造价相对较低并且运行起来比较的可靠,其主要的方法是把电气设备都安装在室外的地面支架上,在一定的高度中形成配电之间的跨度,但是由于这种设计所占面积比较大,对于室内布置来说不太实用。而室内设计主要是将母线、断路器、隔离开关、电流互感器等电气设备布置在屋内,这样可以改善运行和检修条件,其优点是效果明显,占地较少。以上室内和室外两种布置方案中,室外布置方式的占地面积大,但是检修维护效果好,室内设计节约土地,抗震效果好,但是检修效果差。所以,在具体的工程选择是要根据工程的实际情况进行选择。
2.4断路器与隔离开关的配置
2.4.1断路器的配置
在断路器的设计配置的过程中,我们应该注意以下几个原则:断路器的额定短路关合电流,不应小于短路冲击电流值。在短路情况下,动稳定电流、热稳定电流和持续时间应满足相应的要求。开断电流、短路关合电流、操作循环、操作次数、操作相数、分合闸时间及同期性、对过电压的限制、某些特需的开断电流、操作机构均满足要求,不应选用手动操作机构。110kV变电站中的断路器选择单断口磁柱式SF6断路器,这对于开关上的选择,就适合选择密度继电器、气体阀门高质量的设备,这样才会有可靠性,才能保证电网正常运行。
2.4.2电力隔离开关
在隔离开关的配置上要想取得非常良好的效果,就需要对整个电网的导线的负载量有严格的控制。在110kV变电站的隔离开关中使用的是GEF型号的开关,其优点是方便远程操作,这样既节约了时间,也能够有效的解决处理发送的故障问题。
结语
110kV变电站部分电气一次设计作为保证电力系统稳定运行的关键环节,需要引起有关部门及相关且的高度重视。在进行110kV变电站部分电气一次设计时,设计人员需要充分考虑各种因素影响,通过采用最佳的接线方式,来促进110kV变电站的健康发展。只有通过对110kV变电站部分电气一次设计的不断完善,才能不断推进110kV变电站建设事业的发展,在保证我国电力事业实现可持续发展的同时,还可以促进我国经济的长远发展、提升公众的生活水平质量。
参考文献
[1]李静珊.110kV变电站部分电气一次设计浅析[J].中国新技术新产品,2017(20):64-65
[2]孙鹏,娄慧明,崔博群.110kV变电站部分电气一次设计分析[J].通讯世界,2016(08):200-201
[3]张涵羽.110kV变电站部分电气一次设计浅析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(12):311-312.
作者简介:
周斐斐(1968年12月)性别:男,籍贯:广东省化州市,民族:汉族,学历:中专,在读电力自动化(大专),职称:助理工程师,研究方向:探讨110kV变电站部分电气一次设计,单位:广东电网茂名供电局。