(杭州鸿晟电力设计咨询有限公司浙江省杭州市310000)
摘要:当前,我国社会经济的快速发展,对于电力供应的要求也是在不断的提升,对于电力供应部门的稳定供电的要求也是愈加提升。在这样的背景下,高压变电站的数量也是如雨后春笋般逐步增加。为了确保电力供应的稳定性,在变电站设计的过程中也是需要给与高度的重视,确保变电站的每一个环节都能够高效的运行,为实现整个变电站的工作作出相应的贡献。因此,本文结合新形势下变电站电气一次主接线设计的内容进行研究,指出当前高压变电站中存在的与一次设计需要注意的问题,并给出具有针对性的设计建议。
关键词:变电站;电气一次设计;主接线设计
引言:
变电站对于电力系统的作用不言而喻,不仅是承担着电压的转变、电力的收集、分配等功能,还实现了电压与电网之间的有效连接,对于保证区域内电力系统的稳定运行具有重要的意义。在变电站中影响到其功能的因素相对较多,包括电气系统的一次设计、二次设计等内容,尤其是电气一次设计对于变电站的基础功能的实现意义非凡。针对于此,本文对变电站电气一次设计的内容进行研究,并以其中主接线设计的内容为重点,指出当前设计中应注意的问题,并给出相应的应用建议,旨在进一步保障变电站的高效运行,为区域经济的发展做出相应的贡献。
一、变电站电气一次设计概述
1.电气一次设计的意义
对于变电站电气一次设计来说,也可以称之为一次线路,是在变电站内对一系列系统的设计,这些设计的内容涉及到全部变电站功能实现的基础设备,是变电站建设的基础和关键性的设计环节。具体来说,电气系统一次设计包括主接线的设计、电气设备的选型以及电气设备的布置等内容,这些设计是实现变电站正常运行的基础。在实际设计的过程中,需要秉持着设计方案科学性、准确性以及经济性的原则。
2.电气一次设计的环节
在变电站电气一次设计的过程中,需要从以下四个方面入手,一是在进行变电站电气一次设计之前,需要对变电站内的环境、站内电压以及站内设备的情况进行科学的分析,并在此基础上设计出经济性、实用性水平较高的方案;二是在对电气设备主接线进行设计的过程中,不仅是要在前期考察的基础设计出科学的方案,还需要对变电站内的发电机的数量与容量进行进行,并根据计算的结果选择合适的主接线方式。三是在前期实际方案的基础上进行相应的论证,并根据实际情况判断出限制短路电路是否有必要,尽可能确保变电站的供电安全与稳定。四是优化选择设计方案,尽可能从现有的设计方案中选出科学性高、合理性强,实用价值高的设计方案。
二、变电站电气一次主接线设计的内容
1.电气一次主接线设计的原则
对于变电站电气一次主接线设计的原则来说,需要从以下三个方面考虑,一是可靠性、二是经济性、三是灵活性。所谓主接线设计的可靠性原则,是指在电气主接线设计中要有较高的安全性。相对来说,电是一种非常危险的能源,一旦在变电站内出现事故,不但是会造成较大范围内的经济损失,甚至还有可能出现较大规模的人员伤亡,为了避免这种情况,在主接线设计的过程中需要保证其安全性。主接线设计的经济性原则是指,由于当前经济发展速度不断提升,对于变电站的电量供应需求量也是不断提升,变电站内的电力设备也是不断增多,其主接线覆盖的范围也是更加的广泛,需要更加经济合理的设计才能够实现预期的建设目标。最后,对于主接线设计的灵活性原则,则是要求尽可能降低主接线的操作步骤,实现灵活、便捷的操作,在实际运行的过程中具有较高的灵活性。
2.电气一次主接线设计的具体内容
对于变电站电气一次主接线设计来说,涉及到的具体内容相对较多,本文从以下四个方面入手进行研究,指出在电气一次主接线设计中应该注意的问题。
首先,电气一次主接线的设计方案。在主接线设计的过程中,需要对变电站的规模、负荷进行相应的计算,确保一级负荷与二级负荷之间能够有两个独立的电源,对于三级负荷来说只需要一个电源就可以。不仅如此,还需要对备用电的容量进行确认,一旦变电站出现故障,备用电的容量就能够维持一级、二级负荷的运转。
其次,主接线的选择。在电气一次主接线设计的中,对于主接线的选择是其中的重点环节,一方面需要考虑到终端变电站和中间变电站的因素,还要考虑该变电站的具体情况。一般来说,主接线多是有两种,分别是单母分段接线和双母接线。前者能够对重要用户从不同分段上应届,部分母线上发生故障,其他的母线可以实现不受影响或者是较少受到影响。后者的优点在于能够实现两组母线之间的倒换操作,并在此基础上实现轮流检修一组母线的母线隔离开关,在出现问题时能够快速供电。当然,这两种接线方式都是存在一定的缺点,在具体选择的过程中可以根据变电站的实际情况,择优选择。
再次,电气设备的选择。在变电站电气一次设计设计中,对于电气设备的型号也是需要根据主接线的设计方案进行选择。具体来说,在主变压器选择的过程中,尽可能的选择低损耗、低噪声以及低局放的产品,对于主变压器来说,可靠性也是其重要的选择依据。如果在该变电站中存在大量的一级负荷或者是季节性负荷变化相对较大的情况,需要在变压站内安装两台甚至更多的变压器数量,这样才能够保证其稳定性。在无功补偿装置选择的过程中,可以考虑到分层分区和就地平衡的原则,将客户端分散就地补偿与变电站集中补偿两种方式结合起来,尽可能的降低电网损耗。
最后,防雷保护设计。对于变电站运行的过程中不可避免的会遇到一些恶劣的天气,在电气一次主接线设计的过程中需要考虑到本地区的自然气候,设计出合理的预防自然灾害影响的问题。雷电会对变电站产生较为严重的影响,因此,需要为变电站配电装置设计出相应的避雷装置,避免直击雷的影响。不仅如此,还要设计出相应的过电压保护装置,防止线路侵入的雷电波过电压,在主变压器侧引出母线,利用接地装置避免直击雷的影响。
总之,在变电站电气一次主接线设计的过程中,涉及到的内容相对较多,本文针对于其中的部分内容进行了研究,希望能对于变电站电气一次主接线的高效设计发挥一定的作用。
三、结论
当前时代,电力对于社会生活的正常运行产生了较为重要的影响,变电站的存在对于维护区域内电力的稳定提供具有重要的意义。本文针对于变电站电气一次主接线设计的相关内容进行了研究,并对其中需要注意的问题进行了分析,期待对于我国变电器的建设、发展能够提供相应的帮助,为社会经济的发展做出相应的贡献。
参考文献:
[1]王元良,林小锋.220kV变电站电气主接线的设计及探讨[J].山东工业技术,2016(15):146.
[2]曹静,王若愚.特大城市220kV变电站电气主接线的探索[J].电气应用,2014,33(23):22-26.
[3]易海琼,兑潇玮,李勇.基于隔离式断路器的智能变电站电气主接线优化[J].电力建设,2014,35(06):92-96.
[4]刘红宇.变电站电气主接线可靠性与经济性评估[J].科技风,2012(02):256.
[5]李勇,黄宝莹,鲁宗相,宋福龙,易海琼,石改萍.基于电网协调发展的特高压变电站电气主接线设计原则[J].电力建设,2011,32(01):27-33.
[6]陈云峰,张焰.计及变电站主接线影响的输电网供电可靠性分析[J].继电器,2007(02):60-63.