探討高壓變電站電氣的一次設(shè)計

1、 探討高壓變電站電氣的一次設(shè)計 摘要：針對高壓變電站，對其電氣一次設(shè)計中的主接線設(shè)計與電氣設(shè)備選擇（包括高壓斷路器、電壓互感器、電流互感器、隔離開關(guān)、絕緣子與穿墻套管）兩項重要內(nèi)容進行深入分析，提出設(shè)計中需要注意的要點，以此為實際的電氣一次設(shè)計提供可靠參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：高壓變電站；電氣一次設(shè)計電氣一次設(shè)計是高壓變電站設(shè)計主要內(nèi)容，其設(shè)計是否合理在很大程度上決定了整個變電站能否正常和穩(wěn)定運行。因此在實際的高壓變電站設(shè)計過程中必須引起高度重視，做好主接線設(shè)計與電氣設(shè)備的選擇。1主接線設(shè)計主接線在變電站中形成了主體結(jié)構(gòu)，其設(shè)計是電氣設(shè)計主要環(huán)節(jié)，如確定電氣設(shè)備數(shù)量及其連接與運行方式。主接線設(shè)計對電氣

2、設(shè)備選型及配電裝置布置都有直接影響，同時也決定了電力系統(tǒng)運行安全性和穩(wěn)定性。因電能生產(chǎn)主要特點為發(fā)電、變電及輸電都是相同的時刻進行且完成的，所以對主接線進行的設(shè)計是否合理到位，將對工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)及人民日常生活造成很大影響?；诖?，對主接線進行的設(shè)計實際上屬于綜合性問題，需在滿足相關(guān)政策要求的基礎(chǔ)上，對不同方面保持的相互關(guān)系進行正確處理，并對所有影響因素進行全面分析，以此保證技術(shù)的先進性、經(jīng)濟的合理性及安全可靠性1。主接線設(shè)計基本原則為根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，結(jié)合相關(guān)政策要求和技術(shù)規(guī)定，充分考慮工程的具體情況，在提高供電可靠性與調(diào)度靈活性基礎(chǔ)上，保證運行及維護的便利性，并盡量減少投資，實行就近取材，使所有

3、設(shè)備元件及其設(shè)計達到先進、可靠。在接線方式方面，在能符合運行要求的基礎(chǔ)上，高壓側(cè)應(yīng)盡量使用斷路器相對較少或根本不適用斷路器的形式。如果可以達到繼保要求，則可使用分支接線。若出線回路為兩回，則以橋形接線為宜；若出線回路為四回，則以分段單母線為宜。對于樞紐變電站，若出線回路為四回，則以雙母接線為宜。在容量較大的變電站當(dāng)中，為對短路電流予以有效限制，通?？刹扇∫韵赂黜棿胧浩湟唬至羞\行；其二，采用分裂電抗器；其三，分裂繞組變壓器；其四，在出線上進行電抗器的安裝2。對主接線進行設(shè)計的過程中，需要使供電達到可靠，且運行靈活。其一，要滿足可靠性要求，對電力生產(chǎn)與分配而言，使供電達到可靠為基本要求，主接線

4、也必須達到這一要求。在對主接線進行分析研究時，需要從不同的方面來論述這個問題，首先是對主接線是否可靠進行評估時，需要充分考慮以往運行經(jīng)驗，對以往的運行經(jīng)驗加以總結(jié)，并在設(shè)計過程中嚴(yán)格遵循。其次對主接線而言，其可靠性實際上使對不同組成元件自身可靠性進行的綜合?；诖?，對主接線進行設(shè)計時，應(yīng)對一、二次設(shè)備進行同時考慮，并確定可能對供電造成的影響。最后，可靠性并非絕對而言，一種主接線對于某個變電所而言是可靠的，但對其它變電所而言，可能是不可靠的?；诖?，對可靠性進行評價的過程中，避免重視變電所在整個電力系統(tǒng)當(dāng)中占地的地位及具有的作用。其二，要滿足靈活性要求，首先要使調(diào)度達到靈活，且操作簡單、方便；其

5、次要利于檢修安全；最后要為擴建提供必要的方便。其三，要滿足經(jīng)濟性要求，節(jié)省投資，減少占地面積和電能損耗3。2電氣設(shè)備選擇2.1高壓斷路器在高壓回路當(dāng)中，高壓斷路器扮演重要角色，起到控制與保護等重要作用，在高壓電氣當(dāng)中是最為重要的一種電氣設(shè)備。在高壓斷路器實際選擇過程中，除了要盡量使用相同型號的高壓斷路器，還應(yīng)減少備用件類型，以便于后期的運行與檢修。另外，在選擇具體的斷路器類型時，還應(yīng)注意下列各項要求：合閘運行過程中應(yīng)是良導(dǎo)體，除了要長時間的通過正常的負(fù)荷電流，也要通過極大的短路電流，所有要具有良好動穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性；跳閘時應(yīng)有符合要求的絕緣性；短路能力較強，且分段時間應(yīng)盡量短；壽命較長，結(jié)構(gòu)簡

6、單，造型輕便，便于安裝和維護。為滿足可靠性與經(jīng)濟性方面的要求，并便于運行維護，使變電站設(shè)備達到無油化，考慮到sf6斷路器是現(xiàn)階段主流斷路器類型，故在選擇具體的斷路器類型時，可優(yōu)先考慮此類斷路器。2.2電壓互感器對于電壓互感器，它的配置應(yīng)滿足以下規(guī)定：電壓互感器實際配置和數(shù)量主要和主接線存在關(guān)聯(lián)，同時要滿足包含測量、保護與自動裝置等在內(nèi)的各項要求。實際配置的電壓互感器，需要在運行方式發(fā)生改變時，避免保護裝置失壓，同時還應(yīng)能周期點兩側(cè)實現(xiàn)對電壓的提取。在主母線三相都應(yīng)進行電壓互感器的安裝，至于旁路上是否應(yīng)進行電壓互感器安裝，需根據(jù)不同回路上的出線情況來確定。如果需要對線路側(cè)是否存在電壓進行監(jiān)測，則

7、出線側(cè)其中一項需要安裝電壓互感器4。2.3電流互感器根據(jù)相關(guān)設(shè)計要求，在選擇電流互感器的過程中，需要注意以下幾點：當(dāng)回路上裝設(shè)了斷路器時，必須做好對電流互感器的合理裝設(shè)；發(fā)電機與變壓器上的中性點、出口及接線跨條都應(yīng)進行電流互感器的合理安裝；在直接接地系統(tǒng)當(dāng)中，需要按照三相進行合理配置；而在非直接接地系統(tǒng)當(dāng)中，需要根據(jù)相關(guān)要求按照兩相或者是三相進行合理配置。另外，對于電流互感器，應(yīng)滿足下列各項技術(shù)條件：二次額定電流以1a與5a為宜，而對于強電系統(tǒng)，可采用5a；在選擇具體的型式時，以獨立型式電流互感器為宜；在選擇具體的一次電流時，如果電流互感器主要用在測量方面，則需要比回路當(dāng)中實際工作電流略大，以

8、此確保測量裝置始終處在良好工作狀態(tài)；除此之外，還應(yīng)做好對電流互感器進行的試驗，包括動穩(wěn)定試驗與熱穩(wěn)定試驗，未經(jīng)試驗與試驗結(jié)果不合格的，均不允許在系統(tǒng)中配置使用5。2.4隔離開關(guān)隔離開關(guān)屬于高壓開關(guān)設(shè)備，其主要作用在于隔離電源和完成倒閘操作，此外還能對小電流電路進行拉、合。在選擇具體的隔離開關(guān)類型時，應(yīng)注意下列幾點要求：其一，在隔離開關(guān)分開之后，必須有明顯的斷開點，以便于確定設(shè)備是否和電網(wǎng)之間隔開；其二，在隔離開關(guān)的斷開點之間必須有符合要求的絕緣距離，用于避免電壓或相間閃絡(luò)導(dǎo)致?lián)舸?，對工作人員自身安全造成威脅；其三，所選隔離開關(guān)必須具備良好的穩(wěn)定性，且機械與絕緣強度應(yīng)相對較高；對隔離開關(guān)進行跳、

9、合閘的過程中，應(yīng)有良好的同期性，而且跳、合閘的速度應(yīng)適宜，用于減小操作過程中產(chǎn)生的過電壓；最后，所選隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單，且動作及時、可靠。2.5絕緣子與穿墻套管根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程提出的要求，對于屋外支柱絕緣子，以棒式支柱絕緣子為宜，當(dāng)需要對絕緣子進行倒裝時，可使用懸掛式支柱絕緣子。對于屋內(nèi)支柱絕緣子，以多棱式支柱絕緣子為宜。配電裝置的穿墻套管可使用鋁導(dǎo)體套管。3結(jié)束語綜上所示，在高壓變電站的主接線電氣設(shè)計過程中，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧可靠性、靈活性和經(jīng)濟性等不同方面的要求，而在電氣設(shè)備選擇過程中，應(yīng)在參考相關(guān)技術(shù)規(guī)程與要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合變電站的實際情況，以保證所選電氣設(shè)備的合理性。參考文獻：1王君龍,孫陽.高壓變電站電氣的一次設(shè)計探討j.科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2018,15(34):54-55.2李國凱.220kv 高壓變電站一次部分設(shè)計要點分析j.企業(yè)技術(shù)開發(fā),2017,36(10):81-83.3丁