摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平在不斷提高,社會(huì)的用電量也呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)。在這種新的形勢(shì)下,為了保證電力的正常供應(yīng),就必須確保電力系統(tǒng)的安全性,加強(qiáng)對(duì)變電站電氣一次設(shè)計(jì)的研究。本文首先分析了變電站的重要性,然后探討了220kV變電站電氣一次主接線方式,希望能提供一些參考價(jià)值,以促進(jìn)變電站電氣一次主接線設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:220kV;變電站;電氣一次;主接線設(shè)計(jì)
一、變電站的重要性分析
在整個(gè)的電力系統(tǒng)中,變電站占據(jù)了至關(guān)重要的作用。變電站肩負(fù)著電壓的轉(zhuǎn)變、電的配送以及電流流向的操作等,它是電壓和電網(wǎng)的紐帶,通過(guò)主變壓器進(jìn)行工作,穩(wěn)穩(wěn)地讓各級(jí)電壓在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中有序運(yùn)轉(zhuǎn)。顧名思義,變電站的主要作用是變化高低電壓。大家都知道,很多地方的電壓是不同的,家庭電壓較小,工廠電壓較大,但是電廠發(fā)出來(lái)的電是穩(wěn)定的。所以需要變電器來(lái)進(jìn)行電壓高低的調(diào)節(jié)。有些變電站將電升壓,便于進(jìn)行長(zhǎng)途輸送;有的變電站將電降壓,便于把電輸?shù)礁骷腋鲬糁惺褂谩㈦娚龎壕褪菫榱吮WC運(yùn)輸穩(wěn)定和輸線路的損壞,而將電降壓,則是為了保證家庭用電的安全性。
二、220kV變電站電氣一次主接線方式
2.1單母線接線
在主接線的幾種基本接線方式中,單母線接線這種方式是一種較為簡(jiǎn)單的接線方式,適用于只有一臺(tái)主變壓器的變電站。這種情況下能夠充分發(fā)揮單母線接線優(yōu)勢(shì),不僅僅接線簡(jiǎn)單清晰,而且涉及到的相關(guān)設(shè)備更少,操作更加方便。但是,在單母線接線中還存在一定問(wèn)題,其中不夠靈活、可靠性較差是最典型的問(wèn)題。采用單母線接線方式,如果其中某一設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題,在維修中需要讓整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行,嚴(yán)重影響供電質(zhì)量以及供電安全。因此,受到這一因素的嚴(yán)重制約,目前在變電站建設(shè)過(guò)程中,為了有效保證供電服務(wù)的質(zhì)量,保證廣大用戶能夠使用更加安全、穩(wěn)定、可靠的優(yōu)質(zhì)電力能源,所以對(duì)單母線接線這一主接線方式應(yīng)用較少。
2.2單母分段
在單母分段的主接線設(shè)計(jì)中引入了斷路器,斷路器的引入實(shí)現(xiàn)了客戶分段的功能。通過(guò)斷路器能將電源分隔,這種方式大大提高了客戶供電服務(wù)效率。單母分段節(jié)點(diǎn)方式和單母線接線方式相比具有明顯優(yōu)勢(shì),尤其是當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候可以不用整個(gè)系統(tǒng)停電進(jìn)行維修,不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。保證了供電效率的同時(shí),還大大提高了系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性與可靠性,對(duì)于用戶本身而言,能夠獲得更佳的用電體驗(yàn)。單母分段其實(shí)質(zhì)也是為優(yōu)化改進(jìn)單母線接線提出的,作為單母線接線的進(jìn)步,進(jìn)一步促進(jìn)了電力發(fā)展建設(shè)。
2.3雙母線接線
所謂雙母線接線,顧名思義,就是這種接線方式擁有兩組母線。這種接線方式在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,在一定程度上可以將兩組母線相互使用,從而有效保證變電站的正常運(yùn)行,為用戶提供穩(wěn)定、可靠的供電服務(wù)。使用雙母線接線方式進(jìn)行主接線建設(shè),需要在電源和出線的位置,各配備一臺(tái)斷路器,同時(shí)還要配備母線控制開關(guān),對(duì)其進(jìn)行有效的控制。雙母線接線具有顯著優(yōu)點(diǎn),尤其是維修保養(yǎng)比較方便簡(jiǎn)單。當(dāng)對(duì)其中一路母線進(jìn)行維修的時(shí)候,另一路母線仍然能夠運(yùn)行,不會(huì)影響用戶生產(chǎn)生活的需求。但是這種接線方式同樣存在一定的弊端,進(jìn)行維修保養(yǎng)的過(guò)程中需要增加相應(yīng)的保險(xiǎn)措施進(jìn)行保護(hù),以免出現(xiàn)異常斷電情況。也正是由于這一弊端,導(dǎo)致雙母線接線不是很好220kV變電站一次主接線設(shè)計(jì)歡迎。
2.4一個(gè)半斷路(3/2)接線
一個(gè)半斷路(3/2)接線方式主要是由兩個(gè)元件在三臺(tái)斷路器上進(jìn)行母線連接的一種接線方式,這種接線方式是在單母分段和雙母線連接方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革創(chuàng)新后實(shí)現(xiàn)的一種新型接線方式。使用這種接線方式,需要使用兩個(gè)母線進(jìn)行連接。這種接線方式的優(yōu)點(diǎn)是具有較為可靠的供電保障,同時(shí)運(yùn)行較為靈活。一個(gè)半斷路(3/2)接線方式也擁有方便檢修的優(yōu)勢(shì),由于具有兩條母線,在檢修過(guò)程中,不分影響變電站的正常運(yùn)行,因此不斷導(dǎo)致停電,有效保證了為用戶提供連續(xù)的供電服務(wù)。但是這種接線方式也有缺點(diǎn),就是使用的設(shè)備過(guò)程中,需要較大的占地面積,還使二次回路的復(fù)雜性進(jìn)一步提升,受到這些因素的影響,使一個(gè)半斷路(3/2)接線方式的應(yīng)用范圍受到了一定的限制,只適用于超高壓電網(wǎng),在220kV高壓中也可以進(jìn)行應(yīng)用。
2.5橋形接
橋形接線方式和其他主接線方式相比,具有顯著的斷路器優(yōu)勢(shì),斷路器的用量很少,這也決定了其主要應(yīng)用于只有兩條輸電線路和老變壓器的變電站。一般橋形接線方式分為內(nèi)橋接線和外橋接線兩種方式,只是兩種接線方式的應(yīng)用范圍具有一定差異,往往內(nèi)橋接線應(yīng)用于輸電線路較長(zhǎng)的線路中,外橋接線往往主要應(yīng)用于輸電線路較短的線路中。目前在我國(guó)220kV系統(tǒng)中主要才有用外橋接線方式。
2.6角形接線
角形接線是一種環(huán)形或角形的接線方式,這種接線方式是通過(guò)對(duì)各個(gè)斷路器采用不同的連接方式而形成的。角形接線方式的優(yōu)點(diǎn)是,在進(jìn)行檢修時(shí),能夠有效縮短開環(huán)時(shí)間,同時(shí)還能夠保證角形接線的正常及可靠運(yùn)行。這是因?yàn)闉榱吮WC角形接線的優(yōu)勢(shì),一般只選用3或5個(gè)角形裝置,從而對(duì)全運(yùn)行情況進(jìn)行有效的控制,保證變電站的正常運(yùn)行,為用戶提供優(yōu)質(zhì)、可靠的供電服務(wù)。
2.7單元接線
單元接線作為當(dāng)前220kV變電站中基本淘汰的主接線方式,存在明顯的缺陷,不僅僅應(yīng)用范圍有限(一臺(tái)變壓器),而且,在進(jìn)行檢修維護(hù)的過(guò)程中還需要整個(gè)系統(tǒng)斷電。這些缺陷讓單元接線逐漸被其他主接線方式所代替。通過(guò)前面分析能夠發(fā)現(xiàn),針對(duì)不同的主接線方式具有不同的特征,也具有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺陷。因此,在進(jìn)行220kV變電站電氣一次主接線設(shè)計(jì)中應(yīng)該綜合考慮各個(gè)接線方式的優(yōu)缺點(diǎn),并針對(duì)變電站電氣一次主接線設(shè)計(jì)的實(shí)際需求進(jìn)行主接線方式選擇,保證最終主接線的質(zhì)量,保證變電站電氣建設(shè)和供電的可靠性與穩(wěn)定性。
3結(jié)語(yǔ)
如果為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)以及人們的日常生活,提供充足、穩(wěn)定、安全、可靠的電力能源和優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù),更是成為社會(huì)大眾廣泛關(guān)注的重要社會(huì)問(wèn)題。在這種情況下,深入了解和探究220kV變電站的電氣一次主接線設(shè)計(jì)問(wèn)題,對(duì)提高我國(guó)的變電站性能,優(yōu)化電力系統(tǒng),具有積極的作用,也是我國(guó)電力建設(shè)的重要內(nèi)容之一,對(duì)推動(dòng)我國(guó)的電力事業(yè)發(fā)展建設(shè),具有極為深遠(yuǎn)的意義。
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作者介紹:
楊斯維(1980.6.23-);男;益陽(yáng);漢;工程師;本科;變電站電氣一次、電氣二次;中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)湖南省電力設(shè)計(jì)院有限公司