110kV变电站电气主接线选择探讨
2016-05-30石欣
石欣
摘 要:变电站作为电气系统主要构成部分,其运行效率在根本上决定了供电质量,因此在设计建设时,必须要做好每个细节管理,降低各项因素的影响,使其维持在良好的运行状态。其中,电气主接线方式选择是否合理,决定了变电站运行安全性、可靠性以及经济性,应从综合角度出发,遵循专业原则,总结以往经验,消除电气主接线常见问题。本文以110kV变电站为对象,对其电气主接线方法进行了简要分析。
关键词:110kV变电站;电气主接线;技术要点
为满足社会生产生活发展要求,必须要做好110kV变电站设计管理,提高其供电可靠性与稳定性,减少各类问题的发生。其中,尤其是要重视电气主接线方式的选择,根据供电能力技术指标,分析各项影响因素,进行前瞻性分析,有重点的进行控制,从根本上来提高变电站运行综合效果。
一、110kV变电站电气主接线特点分析
电气主接线方式选择是否合理,对整个电力系统运行效率有着重要影响,为提高变电站运行稳定性与可靠性,需要基于技术标准,合理选择电气设备,科学搭配各项电气装置、继电保护以及控制方式,保证主接線方式具有较高的经济性。
针对110kV变电站电气主接线方式进行选择时,要注意必须可以满足用户供电需求,供电质量可以达到专业标准,且接线方式简单,操作便利安全。更重要的是在后期运行中,要具有较高的灵活性和经济性,减少后期维护工作量,并且能够根据实际需求进行合理扩建,具有一定前瞻性。
二、110kV变电站电气主接线设计原则
(一)可靠性
主接线应具有较高的可靠性,可以满足电力生产与分配要求,实现对用户持续稳定的高质量供电。即检修断路器时,不能影响系统正常供电;母线故障时,应尽量减少线路停运回路数以及主变停运台数,可以正常向用户供电,减少变电站全部停运情况的发生[ 1 ]。
(二)灵活性
即电气主接线在检修、调度方面应具有较高的灵活性。调度时可以对变压器与线路进行灵活投入与切除,使得系统可以在事故、检修以及特殊运行方式下完成系统调度,满足无人值班要求[ 2 ]。而系统检修时,则可以直接对母线、断路器以及继电保护设备进行停运处理,最大程度上来降低对用户供电的影响。
(三)前瞻性
我国电力行业发展迅速,电力系统建设日益完善,要求所选变电站电气主接线方式可以适应一段时间内未达到预计负荷水平变化,满足供电要求,且在进行扩建时,还能够顺利由初期接线过渡到最终接线。另外,在停电时间最短前提下,降低投入变压器和线路间的相互干扰,且有效减少一次、二次部分改建工作量。
三、110kV变电站电气主接线方式选择
(一)合理选择配电装置
110kV变电站内高压配电装置基本上选择用屋内布置和屋外布置两种。
一方面,屋内布置又包括普通的电器装置屋内布置、SF6全封闭组合电气屋内布置以及110kV断路器小车屋内布置三种。如果应用普通短期安装和110kV断路器小车屋内布置方式,可以将每个间隔宽度控制在6.5m、跨度12m,所需面积大且投资多,更适合应用于城郊变电站或者污染严重区域[ 3 ]。而SF6全封闭组合电器屋内布置方式,对场地面积要求比较小,后期维护工作量小,运行效率高,但是所需成本大,更适合应用到城市中心等用地面积紧张区域。
另一方面,屋外布置又包括屋外半高型布置、中型布置以及高型布置三种。其中,半高型布置即将断路器、电流互感器等直接布置在升高母线下部位置,降低配电装置跨度尺寸,但是受进出线间隔因素影响,所需横向面积较大,一般用于进出线回路比较多的变电站。高型布置主要采取上下重叠方式来布置母线与母线隔离开关,多用于双母线布置方式。中型布置则是直接将电气设备安装到地面装置支架上,且不再母线下方设置任何电气设备,后期操作简单,运行可靠度高。
(二)中间变电站设计
中间变电站主要作用是完成系统功率交换以及降压分配功率,为中心变电站与终端变电站间的中间部分,对电力系统供电质量有着较大的影响。此类变电站一般在设计高压侧进出线回路数比较多,因此主接线方式选择时需要考虑的内容更多,应综合分析其在整个电力系统中的地位来确定。一般情况下,中间变电所高压侧主接线方式有单母线、单母线分段以及单母线分段带旁路三种,需要根据实际情况来选择。
(三)终端变电站设计
1.变压器组接线
变压器组接线形式在应用上最为简单,只要为高压配电装置设置两个设备单元即可,所需用地面积小,接线简单明了,如果送电线路出现故障,则送电端变电站出线断路器跳闸,避免造成大范围影响。正常运行状态,L1、L2线路分别设置一台主变,进行简单接线,便可以达到运行自动化、无人化要求。对于地方電网内110kV终端变电站,如果主变容量满足N-1要求,则应选择用变压器组接线方式。
2.内桥接线
内桥接线方式在110kV变电站设计中比较常见,高压侧断路器设置断路器数量少,如果线路运行出现故障,操作处理时也更为方便,且接线复杂度低。正常运行状态下,打开桥断路器,变压器组接线,L1、L2线路各带1台主变,且因为内桥接线线路侧装有断路器,线路投入和切除更为快捷。这样如果送电线路出现运行故障,则只需要将故障电路断路器断开即可,不会对其他回路的运行产生影响。而如果系统内部变压器故障,则需要将与其连接的两台断路器全部断开处理,则会对一回未故障电路的正常运行产生一定影响。因此,在对110kV终端变电站主接线方式进行选择时,如果主变容量未达到N-1要求,为避免对系统整体供电质量产生影响,应选择用内桥主接线方式。
四、结语
在对110kV变电站主接线方式进行选择分析时,需要确定电力系统运行要求,以提高供电质量为目的,分析主接线方式选择需要考虑的因素,遵循专业设计原则,以提高系统运行可靠性与经济性为目的,针对不同部分来选择最为合适的主接线方式。
参考文献:
[1] 唐岳柏.浅议110kV变电站电气主接线的选择[J].科技创新导报,2010,07:79.
[2] 汪海.浅谈110kV变电站的电气主接线选择问题[J].科技创新导报,2012,13:91.