芻議電力系統(tǒng)220kV變電站工程建設(shè)

高攀

（云南電網(wǎng)公司文山供電局，云南 文山663000）

引言

我國(guó)人口集中，大中型城市高樓大廈群立，是政治、經(jīng)濟(jì)、文化、商貿(mào)和金融中心的所在地。其用電負(fù)荷大，促使變電站的分布越來(lái)越密才能滿(mǎn)足用電需求，致使很多高電壓等級(jí)的變電站必須深入到城市負(fù)荷中心，根據(jù)我國(guó)主要大中型城市的實(shí)際用電情況，大多數(shù)城市需要220kV變電站深入到城區(qū)才能較好的滿(mǎn)足負(fù)荷的需要，從而確保城市的供電可靠性。同時(shí)，在電網(wǎng)不斷加強(qiáng)和用戶(hù)對(duì)供電質(zhì)量日益提高的前提需求下，又面臨著城市用地十分緊張的現(xiàn)狀，之所以如何選擇220kV變電站的建設(shè)方案，是我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)、改造中需要研究和解決的一個(gè)重要問(wèn)題。為此，本文對(duì)220kV變電站工程建設(shè)的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探討。

1 設(shè)備選型

對(duì)于我國(guó)電力系統(tǒng)220kV變電站來(lái)說(shuō)，一旦在主設(shè)備故障或保護(hù)失靈、誤操作等原因引起火災(zāi)時(shí)，波及面較大。所以在設(shè)備選型方面，應(yīng)盡量選用無(wú)油化產(chǎn)品。對(duì)于電網(wǎng)變電站采用全戶(hù)內(nèi)的型式宜選用不燃或難燃的變壓器，主變壓器選型上還應(yīng)注意選用低噪音以降低對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。在高壓配電裝置的選型上推薦采用GIS設(shè)備，GIS設(shè)備具有占地面積和空間小、運(yùn)行可靠性高，維護(hù)工作量小、現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試方便等的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在電網(wǎng)建設(shè)中扮演了一個(gè)重要的角色，在變電站采用GIS設(shè)備可以極大的減少占地面積，滿(mǎn)足變電站小型化及與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)的要求。在電網(wǎng)的建設(shè)和改造中，可通過(guò)招投標(biāo)擇優(yōu)選擇技術(shù)先進(jìn)、售后服務(wù)好的設(shè)備廠(chǎng)家來(lái)供貨。此外，對(duì)于GIS設(shè)備的選型還必須特別注意以下幾點(diǎn)：

選型必須向高參數(shù)、大容量發(fā)展。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電網(wǎng)負(fù)荷密度迅速增加，主變壓器容量不斷增加，對(duì)GIS設(shè)備的通流能力、開(kāi)斷能力都有了更高的要求，從GIS設(shè)備運(yùn)行的可靠性方面考慮，必須提高其絕緣水平，特別是絕緣件的絕緣水平，應(yīng)充分考慮5-10年系統(tǒng)的發(fā)展。

選用低噪音和振動(dòng)小設(shè)備。電力系統(tǒng)變電站建設(shè)的要求之一就是必須滿(mǎn)足環(huán)保的要求，防火防爆和低噪音要求都非常高。這就要求GIS設(shè)備應(yīng)符合環(huán)保的要求做到振動(dòng)小、噪音低，因而特別要求斷路器的操作振動(dòng)要小，并且有消音措施。

向自動(dòng)化、智能化發(fā)展。隨著一些高新技術(shù)，如微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展及其在工業(yè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，使智能化GIS設(shè)備的開(kāi)發(fā)應(yīng)用成為可能。

2 通風(fēng)、防火、防嗓音處理

城市電網(wǎng)220kV變電站采用緊湊布置，因而不如敞開(kāi)布置通風(fēng)散熱效果好，在設(shè)計(jì)上應(yīng)特別考慮通風(fēng)、防火處理。對(duì)于主變壓器各臺(tái)分別布置于三面封閉、一側(cè)開(kāi)門(mén)的單獨(dú)室內(nèi)。室間墻設(shè)為防火墻；設(shè)置火災(zāi)探測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)及水噴霧自動(dòng)滅火裝置作為主變的防火措施。城市電網(wǎng)緊湊布置帶來(lái)主變壓器通風(fēng)、防噪聲問(wèn)題較難處理。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，夜間環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值，在居民、文教區(qū)為40dB，在工業(yè)集中區(qū)和交通干線(xiàn)道路兩側(cè)為55dB。因此，變電所應(yīng)采取有效措施來(lái)控制和降低噪聲。除了在主變壓器訂貨時(shí)應(yīng)盡量采用底噪音的變壓器外(要求主變?cè)胍簟?5db)，在設(shè)計(jì)上也應(yīng)作方案上的處理以減少噪音對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。然而對(duì)這個(gè)問(wèn)題的解決往往是符合噪聲要求了，而通風(fēng)效果卻又不盡人意。因而在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意密封和通風(fēng)對(duì)于主變壓器室可以采用密封防火門(mén)，門(mén)內(nèi)填防火及隔音材料，平時(shí)大門(mén)緊閉；通風(fēng)靠上升百葉窗及生變壓器室下部?jī)蓷l進(jìn)風(fēng)道．主變壓器室屋頂開(kāi)通風(fēng)口配以輸流風(fēng)機(jī)，強(qiáng)迫空氣流動(dòng)來(lái)達(dá)到通風(fēng)目的。對(duì)于其它電氣設(shè)備采用SF6氣體、真空開(kāi)關(guān)等無(wú)油化設(shè)備。帶有少量可燃介質(zhì)的10kV并聯(lián)電容器分組布置在電容器室．相互間用防火墻隔開(kāi)。增加裝設(shè)變電站遙視系統(tǒng)作為對(duì)無(wú)人值班變電站一次、二次設(shè)備的外觀(guān)監(jiān)視和變電站防火防爆的有力手段，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異?，F(xiàn)象提高可靠性。在總體布置上，盡量為設(shè)備的散熱創(chuàng)造較好的通風(fēng)條件，采用自然通風(fēng)與機(jī)構(gòu)設(shè)備輔助通風(fēng)相結(jié)合。對(duì)于主要防火對(duì)象：各級(jí)配電裝景、主控制室、電纜夾層等均應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)滅火裝置。電纜火災(zāi)事故率較高，為防止電纜火災(zāi)蔓延波及主建筑物及有關(guān)設(shè)備，推薦采用分隔阻燃等措施，如用防火膠泥等防火材料堵塞電纜進(jìn)出口處的全部空隙，電纜溝也可采用分隔阻燃措施。

3 降低接地電阻值的方法

220kV變電站由于采用GIS設(shè)備全戶(hù)內(nèi)多層布置的型式使整個(gè)變電站占地面積很小，由于其接地網(wǎng)的面積較小，往往難以達(dá)到規(guī)程中對(duì)大接地短路電流系統(tǒng)的接地電阻值的要求：R≤2000／Id(Q)(當(dāng)流經(jīng)接地裝置的入地短路電流Id>4000A時(shí)，取R≤0．5)，特別由于周?chē)邩谴髲B群立建筑擁擠，接地網(wǎng)的區(qū)域狹窄，對(duì)擴(kuò)大接地網(wǎng)面積外引的方法帶來(lái)很大的困難。在工程實(shí)踐中降低人工接地體接地電阻值推薦可以采用以下方法：

3.1 土壤置換法

土壤置換法主要是利用低電阻系數(shù)的土壤如粘土、黑土及砂質(zhì)粘土等電阻率較低的土壤替代原較高電阻系數(shù)的土壤。置換的范圍是在接地體周?chē)恍∮?．5m以?xún)?nèi)和近地面?zhèn)炔恍∮诮拥貥O長(zhǎng)的1/3區(qū)域內(nèi)。由于電網(wǎng)變電站所在位置，往往其土壤電阻率較小，那么土壤置換法對(duì)于電網(wǎng)變電站的效果有時(shí)并不非常明顯，在工程實(shí)踐中采用該方法應(yīng)充分考慮其地質(zhì)情況，采取因地制宜。

3.2 加鹽法

加鹽法主要是在接地體周?chē)寥乐屑尤胧雏}來(lái)提高土壤的導(dǎo)電率，改善土壤電阻系數(shù)。處理方法是將鹽和土壤一層隔一層地依次填人坑中。鹽層厚度約為lcm，每層鹽都要用水濕潤(rùn)。由于受季節(jié)性變動(dòng)較小且食鹽的價(jià)格低廉，采用上述方法處理可以得到較好的效果。但該方法也有缺點(diǎn)即由于鹽的逐漸溶化流失而使接地電阻慢慢變大，而且會(huì)加速接地體的銹蝕，在人工處理2年后，大多需再進(jìn)行一次處理。

3.3 采用降阻劑法

采用降阻劑法主要是用化學(xué)處理法在挖好并敷上接地線(xiàn)的溝內(nèi)撒上由高分子材料、電解質(zhì)和適量的水合成的長(zhǎng)效降阻劑。再將舊土 回填。采用降阻劑現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)便，節(jié)省鋼材、投資低，見(jiàn)效快，性能較為穩(wěn)定，具有耐用時(shí)間長(zhǎng)、效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，推薦優(yōu)先選用。

3.4 鉆孔深埋法

鉆孔深埋法主要是采用鉆機(jī)打孔．在打出的孔穴中埋設(shè)長(zhǎng)20-7mm圓鋼接地體，再灌入碳粉漿或泥漿．將同樣處理的數(shù)個(gè)接地體并聯(lián)，就成了完整的接地體。所采用垂直接地體，根據(jù)地質(zhì)條件一般為5～10m，再長(zhǎng)時(shí)則效果不明顯且給施工帶來(lái)困難。深埋法受季節(jié)影響小，可獲得穩(wěn)定的接地電阻值，施工方便，成本不高，效果顯著，對(duì)于建筑物擁擠敷設(shè)接地網(wǎng)區(qū)域狹窄的電網(wǎng)變電站有很好的效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)電力系統(tǒng)220kV變電站的建設(shè)環(huán)境、設(shè)計(jì)要求，結(jié)合電網(wǎng)變電站今后的發(fā)展?fàn)顩r，提出確實(shí)可行、投資節(jié)約，供電可靠性高的電力系統(tǒng)220kV變電站建設(shè)模式，即采用簡(jiǎn)化接線(xiàn)、無(wú)人值班的綜合自動(dòng)化、小型化、屋內(nèi)多層式布置方案是現(xiàn)代化建設(shè)的必然趨勢(shì)．隨著電網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)一步實(shí)施，并對(duì)建設(shè)方案的技術(shù)要點(diǎn)展開(kāi)了論述．優(yōu)化了設(shè)計(jì)。同時(shí)，通過(guò)實(shí)踐不斷積累電網(wǎng)變電所的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，一定可以取得更大的效益。

[1]馮大干．關(guān)于變電站設(shè)計(jì)建設(shè)和運(yùn)行管理的幾點(diǎn)建議[J]．廣西電力，2008(2)．

[2]李友富．“兩型一化”變電站建設(shè)思路及實(shí)施．湖北電力2008(4)．