变电运行及配电工程探究

2011-10-20四川省绵阳城区供电局杜思家

河南科技 2011年18期

四川省绵阳城区供电局杜思家

变电运行及配电工程探究

四川省绵阳城区供电局杜思家

随着电力与人们生活、生产联系的不断加深，大型发电厂相继投入使用。电力传输首先经过变压器将电压升高，然后用架空输电线或电缆把电能送到各地的变电所，到达各地变电所后，再通过变压器将电压变低，经由架空线或电缆把电配送到家庭、工厂、企业等用电场所，供人们使用。由发电机，输、配电线路，变、配电设备和用电设备等组成的总体被称为电力系统，电力系统中的一部分，包括变、配电所，输、配电线路的全部装置，称为电力网。变电运行及配电工程主要依附于电力网进行。

一、变电所的构成及种类

变电所是联结电力系统的中心环节，是变电运行的关键部分，电只有通过在变电所中进行转变，才能供千家万户使用。变电所通常是由高低压配电装置、主变压器、主控制室和相应的设备以及辅助生产建筑物等组成。而根据其在系统中的位置、性质、作用及控制方式等，可以具体分类为升压、降压、开关站、枢纽、地区、企业、终端、三遥、有人值班、屋外、屋内、地下等变电所，其作用和特点如下。

1.升压变电所。一般设在发电厂或附近，将电厂电压升高，联结电力系统。

2.降压变电所。一般分布于负荷中心或网络中心，一方面联结电力系统各个部分，同时将系统电压降低，分配给地区用电。

3.开关站。又称开闭所，仅联结电力系统中的各个部分，不起升压和降压作用，具体根据系统稳定性要求而设。

4.枢纽变电所。为系统汇集多个大电源和大容量联络线的枢纽点，其高压侧以交换系统间巨大的功率为主。

5.地区变电所。一般汇集2～3个中小电源，高压侧亦以交换功率为主，并供电给中、低压侧的变电所，电压通常为220～330kV，是比较常见的一种形式。

6.企业变电所。专供一个单位或工矿企业用电的降压变电所，电压多为110～220kV。

7.终端变电所。处于电网终端或线路分支接入的降压变电所，结线较简单，位置接近负荷点。

二、电能的输、配送方式

电能的输送和配送的分类，主要是以电压的种类、电压的高低和相数或线数的数量来区分的。交流电具有用变压器升高电压后就可以减少输电线路的损耗的特点，使得输送的功率增大，输送的距离变远，所以现在基本上采用交流电进行电力的输、配送，具体的可以分为交流三相三线制和三相四线制的输、配电方式。在个别的情况下，也会采取交流单相二线制，如照明、小容量单相电动机的供电线路等。

输、配电线路可以分为架空电力线路和电力电缆线路两种。电缆线路由于对电压和环境的要求比较高、投资比较大等缘故，在实际中运用较少，因此，远距离的输送和配送电能，主要是靠架空电力线路。

而在电力输、配送的过程中，需要对电力负荷进行仔细地运算，常用的计算方法有需要系数法、二项式法和利用系数法几种。配电干线或配电变电所的计算负荷如下。

式（1）、（2）和（3）中，Ps为用电设备组的设备功率，单位是千瓦；Kx为需要系数，可以查表；cosφ，tgφ为用电设备的功率因数及功率因数角正切值，可以查表；K∑p，K∑q为有功、无功同时系数，分别取0.8～0.9和0.93～0.97。

配电的主要功能就是把电力系统中二次降压变电所低压侧直接或降压后向用户供电。由于功率和距离一般不大，供电容量、用户性质、供电质量和可靠性要求等各不相同，这也要求配电的电压有所不同，在1kV以上的称为高压配电，额定电压有35kV、6～10kV和3kV等。不足1kV的称为低压配电，通常额定电压有单相220V和三相380V。高压配电一般采用10kV。

在配电的方式上，也可以分为三种。

1. 放射式。供电可靠性高，故障发生后，影响范围较小，切换操作方便，保护简单，便于自动化，但相对造假比较多。

2. 树干式。投资少，但事故后影响范围较大，供电可靠性差。

3. 环式。有闭路环式和开路环式，一般采用的是开路环式，这样保护比较方便。

具体可根据实际工程的特点来定，或单独使用，或混同使用，以达到最优配送。

三、变配电设备的安装

1.变压器的安装。变配电设备中最关键的部分就是变压器，在安装变压器前要进行必要的检查，由施工单位会同建设、监理、供货等单位一同查验变压器的出厂合格证及其他技术文件，按照设备清单及技术文件结合施工图纸，核对变压器本体及附件、备件的规格型号与设计要求是否一致，对变压器本体进行外观上的检查等。同时，还要对油箱的封闭状况进行检查，防止出现漏油、渗漏等现象，检查其绝缘瓷件及环氧树脂铸件等状况。此外，还要将变压器的铁芯、绕组连同油箱盖油枕等一起吊出油箱进行检查。在检查时要选在相对干燥洁净的室内，温度保持在0℃以上，铁芯温度应不低于周围环境温度，空气相对湿度不大于75%。在变压器调试运行过程中，要注意变压器的干燥程度，可采用铁损干燥法、铜损干燥法、零序电流干燥法、烘箱干燥等方式进行干燥。对变压器进行必要的检查后，要进行通电试运行，5次空载合闸，无异常后空载连续运行24h后，带负荷运行24h以上，无异常为合格。

2.其他设备的安装。在成套配电装置的安装过程中，要注意基础型钢和设备的安装，都要根据设计的要求和设备的规划进行必要的检查，然后调试试运行。接地系统的安装要符合其规格尺寸及敷设位置，安装完毕后，要对其进行检测。如果接地电阻的测试结果达不到要求，可与设计单位研究采取改进措施，并向建设单位办理签证等手续。在裸母线的安装过程中，要严格按照规范要求，对母线进行排列和涂色，以保证设备的正常运转。