摘要:變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分。隨著電力事業(yè)的發(fā)展,我國(guó)的很所變電站都面臨改建。本文主要概述了變電站改建過(guò)程中,電氣主接線設(shè)計(jì)、主變壓器選擇、電氣設(shè)備選擇、配電裝置和平面設(shè)計(jì)、防雷接地技術(shù)等電氣一次設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵字:變電站;電氣一次部分;設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào): F284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2011)10(c)-0000-00
目前我國(guó)很多的變電站都存在著電氣設(shè)備和附屬設(shè)備陳舊、老化,變電站規(guī)模過(guò)小等問(wèn)題,已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的供電負(fù)荷和保證供電安全。為了確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行,提高供電能力,對(duì)一些變電站進(jìn)行改建是很有必要的。在變電站改建過(guò)程中,電氣一次設(shè)計(jì)主要包含有電氣主接線設(shè)計(jì)、主變選擇、電氣設(shè)備的選擇和短路電流的計(jì)算等內(nèi)容。
電氣主接線設(shè)計(jì)
變電站電氣部分的主體就是電氣主接線設(shè)計(jì),它對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和靈活性起著直接的影響作用,并且對(duì)擬定電氣設(shè)備的選擇、繼電保護(hù)、配電裝置布置、自動(dòng)裝置和控制方式都有著十分重要的影響。在變電站改建過(guò)程中,對(duì)電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)該盡可能的保證其可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上,做到經(jīng)濟(jì)合理??煽啃允请姎庵鹘泳€的基本要求,即要求電氣主接線的設(shè)計(jì)不僅要能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài),并且要能靈E+4GfDkex3O0Yx0VEwUbYA==活的在各種運(yùn)行方式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
主變壓器的選擇
變電站的主變壓器的選擇包含著容量和臺(tái)數(shù)的選擇。變電站主變臺(tái)數(shù)的應(yīng)該結(jié)合一下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:第一、如果該變電站位于大城市的郊區(qū),且中、低壓已形成環(huán)網(wǎng)的情況下,最好是安裝兩臺(tái)主變壓器。第二、對(duì)于規(guī)劃設(shè)計(jì)中指安裝兩臺(tái)主變壓器的變電站,其主變基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)最好大于變壓器容量的1~2級(jí)設(shè)計(jì),為以后負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變壓器奠定基礎(chǔ)。第三、如果該變電站是大型工業(yè)變電站或是地區(qū)性較孤立的一次變電站時(shí),在設(shè)計(jì)時(shí)最好周密的考慮,盡可能的安裝三臺(tái)主變壓器。
關(guān)于主變壓器容量選擇的條件:
nSN ≥ Sjs遠(yuǎn)
(n-1)SN ≥0.6Sjs遠(yuǎn)
?。╪-1)SN ≥ SI∑+SⅡ∑
式中,n表示變電站主變壓器的數(shù)量;SN表示待選變壓器容量;Sjs遠(yuǎn)為遠(yuǎn)景綜合最大負(fù)荷;
SI∑和SⅡ∑分別表示遠(yuǎn)景I、II類綜合最大負(fù)荷。
電氣設(shè)備的選擇
根據(jù)《導(dǎo)體和電氣選擇技術(shù)規(guī)定》的規(guī)定,在變電站改建過(guò)程中對(duì)電氣設(shè)備的選擇,首先要力求選擇那些技術(shù)先進(jìn)、使用安全并且價(jià)格合理的設(shè)備;其次電氣設(shè)備除了要能滿足正常的運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓等情況外,還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件,并做出長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮。第三、不宜使用過(guò)多品種的導(dǎo)體。
3.1 按正常工作條件選擇: UN ≥UNS Ial(IN) ≥ I
上面式子中,UN待選電器的所能承受的最大的工作電壓;UNS 表示電器所在回路的最高運(yùn)行電壓;Ial(IN) 為待選導(dǎo)體(電器)的長(zhǎng)期允許電流(額定電流);IMAX表示電器所在回路的持續(xù)工作電流。
3.2 新增電氣設(shè)備的選擇
在進(jìn)行變電站改建過(guò)程中,通常會(huì)增加斷路器、電流互感器和隔離開關(guān)。
斷路器的設(shè)備額定電流應(yīng)該> Ig 斷路器的額定開斷電流> Id ;斷路器動(dòng)穩(wěn)定電流 >ich 。
電流互感器熱穩(wěn)定電流 >Id ;設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定電流 >ich 。在選擇電流互感器的時(shí)候,如果接線是一臺(tái)半斷路器接線,在改建過(guò)程中,新增的邊斷路的外加式電流互感器或是內(nèi)附式的一次電流比值,應(yīng)該與連接中的中斷路器的外加式電流互感器或是內(nèi)附電流互感器的比值一樣。
隔離開關(guān)的設(shè)備額定電流 > Ig ;設(shè)備熱穩(wěn)定電流 >Id ;設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定電流 >ich。
3.3 設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)
電器ies ≥ ish 導(dǎo)體(硬)bmax≤bal
在上面式子中,ies 表示的是電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值,ish 代表短路沖擊電流幅值;bmax表示導(dǎo)體實(shí)際所能承受的最大應(yīng)力;bal表示導(dǎo)體材料的允許應(yīng)力。
配電裝置及平面設(shè)計(jì)
高壓配電裝置的設(shè)計(jì)除了要認(rèn)真的貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策以外,還應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境特點(diǎn)、電力系統(tǒng)要求和運(yùn)行檢修要求,制定出合理的設(shè)計(jì)方案并選擇適宜的設(shè)備。高壓配電裝置要盡可能的采用新的材料、新的設(shè)備和新布置,在運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)的同時(shí),保證設(shè)備的安全可靠的運(yùn)行、巡視檢修方便、經(jīng)濟(jì)合理。
在《變電站總布置設(shè)計(jì)技術(shù)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(shù)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)、合理布置。在變電站改建過(guò)程中,應(yīng)該盡量的利用當(dāng)?shù)氐牧拥?、坡地和荒地,最好做到少占或是不占?dāng)?shù)氐母刭Y源,在以保證整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上,選擇最佳的設(shè)計(jì)方案,做到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益并重。
防雷接地技術(shù)
變電站改建設(shè)計(jì)中是否需要增加防雷措施,主要是看新擴(kuò)建的場(chǎng)地的防雷保護(hù)是否在原有的防雷保護(hù)范圍類。新增場(chǎng)地的主接地網(wǎng)與原變電站內(nèi)的主接地網(wǎng)應(yīng)該有兩點(diǎn)以上的可靠連接,施工完成后還要實(shí)地進(jìn)行接地電阻值測(cè)試,確保接地電阻值符合設(shè)計(jì)的要求。一旦接地電阻值超過(guò)了允許值,就必須要采取一些措施來(lái)降阻。而變電站在修建之初通常就已經(jīng)采取了防雷措施,但是在改建的過(guò)程中還是需要校檢,看防雷措施是否能滿足需要,如果不能,則需要進(jìn)一步的增加防雷措施。
變電站改建過(guò)程對(duì)于電氣一次設(shè)計(jì),應(yīng)該做好與前期工程的銜接,充分利用現(xiàn)有的設(shè)備設(shè)施,預(yù)估并且降低設(shè)計(jì)及施工中的風(fēng)險(xiǎn),在保證電力安全可靠運(yùn)行的前提下,盡量減少改建工程量,節(jié)約投資,使整個(gè)改建工程安全、順利、經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行。
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