变电站电气一次主接线设计探讨李金伟

变电站电气一次主接线设计探讨李金伟

(陕西榆林能源集团横山煤电有限公司陕西榆林719100)

摘要:现代经济的发展与电力供应的安全稳定性密切相关,这离不开变电站的建设发展工作,变电站是各地电能控制与传输的枢纽,变电站的建设质量直接关系到整个社会经济的常规化发展进程。因而,必须积极注重变电站电气一次主接线设计,抛弃传统的、落后的设计模式与设计理念,采用新型的主变压器以及继电保护装置等,只有这样才能有效保障电力供应的安全与稳定。

关键词:变电站;电气一次主接线;设计原则

变电站是连接电厂和用户的重要桥梁,在两者之间以当媒介作用。变电站的主要作用是对电力能源进行分配和变换,从而达到用户对电力能源的使用需求。变电站是由各种具有不同功能的电器设备组成的,按照不同的技术要求,对这些电器设备进行连接,从而使其成为一个成整体并作为整体来运行,从而实现变电站变换和分配电力能源的这一功能。电气一次主接线就是通过连接线,将高压电器与各个电器设备进行有效连接并使其发挥作用的一种接线方发法。目前,电气一次主接线已发展为变电站中的重要电气装置,其主要作用是对高压和强电流进行有效的传输。

1电气一次主接线的概述

在变电站中,电气一次主接线指的是高电流、高电压的电气模块中的主体结构,它在电力系统中发挥着至关重要的作用。电气一次主接线的科学设置,直接关系到电力生产的正常进行,与此同时,也会直接影响到配电装置以及电气设备等各方各面工作的有序开展。因此,在变电站的建设过程中,必须要积极开展好电气一次主接线的基础设计工作,根据电能的生产、传递以及配置程序等过程来对单相接线图进行绘制,综合考虑各方因素,在技术、经济以及可行性等方面充分比较分析,选择最佳方案。

2关于变电站进行电气一次设计方面的原则

由于变电站的适用范围非常广,在所有规格变电站中的特殊地位,故在进行变电站的设计时还要进行一定的特殊性设计。一是主接线的设计,这也是最主要的设计,要求安全可靠是第一位的,要求每一个模块的连接必须平顺紧密,安全可靠。二是要求整体变电站设计总体统一,使整体设计标准统一,避免出现前后矛盾,减少维护成本。三是充分考虑供电单位的经济效益,只有保证供电企业的合理经济效益,才能使整个供电网实现可持续发展。四是在变电站的选址和建设时应该充分考虑当地环境的承载能力,因地制宜进行建设施工,避免对环境造成不可逆后果。

3电气一次设备设计技术

3.1单母线

在变电站电气一次主接线设计过程中,单母线的应用最为常见。顾名思义,单母线只有一组母线,所有接在该母线上的电源和回路都需要经过一个开关进行控制。所有设备都是在该母线上串联运行。单母线接线方式的主要优点是线路结构非常简单,连接设备较少,相关操作比较方便,经济成本低,而且只要设备占地面积足够大,母线可以任意延伸,具有非常良好的可扩性。但是其主要缺点是可靠性低,灵活性差,当母线需要进行检修或发生故障时,需要中断所有设备以及回路的电力供应。因此,单母线的接线方式比较适用于回路较少、对电力供应可靠性要求不是非常高的变电站中。

3.2双母线接线

所谓双母线接线,顾名思义,这种接线方式拥有两组母线。这种接线方式在实际应用过程中,在一定程度上可以将两组母线相互使用,从而有效保证变电站的正常运行,为用户提供稳定、可靠的供电服务。使用双母线接线方式进行主接线建设,需要在电源和出线的位置,各配备一台断路器,同时还要配备母线控制开关,对其进行有效的控制。双母线接线方式的优点是使用较为方便,而且便于维修。在维修时,克服了单母线接线方式的缺点,由于两组母线能够相互使用,因此在维修一组母线时,可以应用另一组母线来保证变电站的正常运行,保证用户能够正常使用电力能源。因此,双母线接线方式在维修过程中,对用户的影响较小,能够有效保证为用户提供连续供电服务。但这种接线方式的缺点也非常明显,就是在进行检查维修的过程中,必须要在检查维修的地方进行相应的保险操作,避免在检修过程中造成断电。由于这一缺陷的限制,导致双母线接线方式在220KV变电站的主接线建设过程中,应用较少,不太广泛。

3.3桥形接线

桥形接线方式可以分为外桥与内桥。对外桥接线而言,由于无需大量设备,所以变压器的调整也非常简单,但是主要缺点是在变更线路时,变更操作非常复杂。当断路器发生故障时,经常需要中止变压器的正常运转,这必然会直接影响电力供应。而对内桥接线而言,其主要优点在于高压断路器的数量较少,线路的变更与切换都十分简单,主要缺点在于对变压器进行切换相对比较复杂。当断路器出现故障时,检修时间往往较长,而且检修时必须要中断线路的电力供应。

3.4角形接线

角形接线是一种环形或角形的接线方式,这种接线方式是通过对各个断路器采用不同的连接方式而形成的。角形接线方式的优点是,在进行检修时,能够有效缩短开环时间,同时还能够保证角形接线的正常及可靠运行。这是因为为了保证角形接线的优势,一般只选用3或5个角形装置,从而对全运行情况进行有效的控制,保证变电站的正常运行,为用户提供优质、可靠的供电服务。角形接线方式一般对于回路较少的变电站较为适用,而且应用角形接线方式,能够一次解决变电站的主接线问题,不需要再进行配电装置扩建,极大的节省了变电站建设成本、劳动量以及建设时间。

3.5一个半断路(3/2)接线

一个半断路(3/2)接线方式主要是由两个元件在三台断路器上进行母线连接的一种接线方式,这种接线方式是在单母分段和双母线连接方式的基础上进行改革创新后实现的一种新型接线方式。使用这种接线方式,需要使用两个母线进行连接。这种接线方式的优点是具有较为可靠的供电保障,同时运行较为灵活。一个半断路(3/2)接线方式也拥有方便检修的优势,由于具有两条母线,在检修过程中,不分影响变电站的正常运行,因此不断导致停电,有效保证了为用户提供连续的供电服务。但这种接线方式也有缺点,就是使用的设备过程中,需要较大的占地面积,还使二次回路的复杂性进一步提升,受到这些因素的影响,使一个半断路(3/2)接线方式的应用范围受到了一定的限制,只适用于超高压电网。

4结语

随着我国市场经济体制的不断完善,我国的经济水平再一次得到大幅度的提高,生产力得到极大发展。而社会经济的快速发展,各种经济建设活动的大幅度增加,对电力能源提出了更高的要求。现如今,我国的电力建设已成为当前我国社会经济建设过程中最主要的内容之一。如果为社会经济发展建设以及人们的日常生活,提供充足、稳定、安全、可靠的电力能源和优质的电力服务,更是成为社会大众广泛关注的重要社会问题。在这种情况下,深入了解和探究变电站的电气一次主接线设计问题,对提高我国的变电站性能,优化电力系统,具有积极的作用,也是我国电力建设的重要内容之一,对推动我国的电力事业发展建设,具有极为深远的意义。

参考文献:

[1]闵万雄.变电站改造工程中的电气一次设计研究[J].企业技术开发,2016, 35(4):65-66.

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[3]薛亭.220kV高压变电站一次部分设计要点探讨[J].山东工业技术,2017(15):149.

[4]杨丕潆.关于变电站一次设计的综述[J].电气开关,2018,56(1):6-8.

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