變電站一次和二次設(shè)備的技術(shù)改造分析

鄭鵬栩

摘 要：以35 kV變電站為例，主要從變壓器、中央信號繼電器屏和10 kV設(shè)備等方面，分析了變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備技術(shù)改造的設(shè)計要點和具體施工措施。

關(guān)鍵詞：變電站；35 kV；一次設(shè)備；二次設(shè)備；技術(shù)改造

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0047-02

傳統(tǒng)變電站的一次設(shè)備包括主變壓器、電容器、母線、互感器和開關(guān)柜等，其二次設(shè)備包括直流系統(tǒng)、中央信號繼電器等。然而，目前在電網(wǎng)運(yùn)行中仍然使用老舊的35 kV變電站。由于這種變電站的一次設(shè)備和二次設(shè)備在設(shè)計、安裝和設(shè)備功能上都存在著一些不足和缺點，影響了變電站電力系統(tǒng)供電的連續(xù)性，也增加了設(shè)備維護(hù)和檢修的工作量，增加了安全隱患和故障事故發(fā)生的可能性。因此，對35 kV變電站的一次設(shè)備和二次設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造是非常重要且必要的，這樣不僅可以優(yōu)化變電站設(shè)備的配制，提高設(shè)備的運(yùn)行效率，而且還有利于推進(jìn)國家電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行和供電能力。

1 改造的設(shè)計要點

1.1 變電站一次設(shè)備技術(shù)改造的設(shè)計要點

對仍在運(yùn)行的35 kV變電站一次設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，其設(shè)計要點體現(xiàn)在以下幾個方面：①對35 kV線路進(jìn)行接線改造時，可以將35 kV線路改為變壓組內(nèi)橋接線；同時，為了減輕線路故障檢修人員的勞動強(qiáng)度，可以將10 kV線路改為單母線分段運(yùn)行。②在35 kV設(shè)備改造階段，可將明令35 kV電力企業(yè)必須淘汰的設(shè)備予以更換，例如，對傳統(tǒng)變電站的油開關(guān)和容量不夠的隔離開關(guān)、母線更新?lián)Q代，將原來的隔離開關(guān)手動操作改為電動操作，這樣可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和無人值班；將老舊35 kV主進(jìn)線和主繼電器保護(hù)裝置改為新型的繼電器保護(hù)屏，將以往的中央信號光字牌改為新型的控制裝置，從而減少對繼電器的損壞。③在對10 kV設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造時，可將原來10 kV開關(guān)柜的雙列布置形式改為單列形式，且在開關(guān)柜上安裝機(jī)械閉鎖裝置。

1.2 變電站二次設(shè)備技術(shù)改造的設(shè)計要點

現(xiàn)階段，35 kV變電站二次設(shè)備主要有直流系統(tǒng)、中央信號、繼電保護(hù)裝置、就地監(jiān)控和濾波裝置等。為了提高變電站設(shè)備的安全和運(yùn)行能力，則需對變電站二次設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，設(shè)計要點體現(xiàn)在以下幾個方面：①在變電站直流系統(tǒng)技術(shù)改造中，將單相橋式整流模塊改為三相橋式整流模塊，以滿足變電站熱備用需求。②將變電站主變壓器保護(hù)裝置改為輻射供電保護(hù)裝置，同時增加遙測、遙信和遙控功能裝置；將變電站10 kV開關(guān)柜的直流系統(tǒng)改為環(huán)網(wǎng)供電模式，這樣可以實現(xiàn)變電站直流系統(tǒng)與后臺監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信。③在電源裝置技術(shù)改造方面，可以配置一套逆變電源裝置，以滿足變電站監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)報警系統(tǒng)用電的安全性；同時在逆變電源裝置配置標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，以實現(xiàn)變電站電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。另外，可以將原來的35 kV直流電源屏改為200 V直流電源屏。④為了增加10 kV出線計量裝置電量計量的準(zhǔn)確度，可在10 kV出線柜上增設(shè)專用于計量的電流互感器。⑤增加變電站10 kV設(shè)備的保護(hù)和安全自動裝置，即增加10 kV電容器保護(hù)、變壓器繼電保護(hù)、10 kV線路保護(hù)等。其中，在10 kV電容器保護(hù)方面，可以增加失壓保護(hù)、跳閘和三段式過電流保護(hù)等；在變壓器繼電保護(hù)方面，要在變電站主變壓器35 kV側(cè)和主變壓器10 kV側(cè)增設(shè)過電保護(hù)裝置；而在10 kV線路保護(hù)方面，要安裝微機(jī)分散式保護(hù)單位，這種保護(hù)裝置可以實現(xiàn)三段式過電流保護(hù)、通信和將測控線路、三相一次重合閘作用。

2 技術(shù)改造的具體施工措施

變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備技術(shù)改造的整個過程是在不停電的條件下進(jìn)行的，因而在技術(shù)改造過程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是確保供電的連續(xù)性和技術(shù)改造工程施工人員的人身安全。為此，要做好充分的準(zhǔn)備工作，明確合理完善的具體施工措施，這是一項非常重要的工作。具體施工措施有以下幾點：①依據(jù)變電站技術(shù)設(shè)備改造內(nèi)容，將施工組織分為一次設(shè)備技術(shù)改造組、二次設(shè)備技術(shù)改造組和遙測施工組、遙信施工組；同時，在每一個施工組中指定專人負(fù)責(zé)安全維護(hù)工作。另外，根據(jù)施工組的具體施工內(nèi)容，明確每一個施工組內(nèi)人員的工作內(nèi)容，細(xì)化和落實責(zé)任到人制度，要求施工組全體成員定期到施工現(xiàn)場了解一次設(shè)備和二次設(shè)備的技術(shù)改造的施工情況和進(jìn)度，對于技術(shù)改造內(nèi)容和施工流程，技術(shù)人員應(yīng)該向施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。②為了確保施工中供電的連續(xù)性，縮短設(shè)備改造施工工期，應(yīng)按照施工圖紙進(jìn)行改造施工。一方面，在改造35 kV設(shè)備時，應(yīng)提前備好所需的開關(guān)基礎(chǔ)，同時準(zhǔn)備一個移動電纜，用于突發(fā)情況下能夠及時恢復(fù)供電；另一方面，在進(jìn)行變電站二次設(shè)備保護(hù)和安全裝置、控制電路時，應(yīng)先與新電纜連通，再依次有序退出舊電纜，最重要的是在更換過程中注意安全，應(yīng)用絕緣膠帶把電纜外露接頭包住，只有在退出所有舊電纜之后，才能把新電纜放置于電纜溝中，這樣可以保護(hù)電纜更換的安全和效果。③在變電站主變壓器35 kV側(cè)和主變壓器10 kV側(cè)改造階段，應(yīng)同時進(jìn)行開關(guān)改造和主變壓器改造。而在改造二次設(shè)備35 kV線路時，應(yīng)先接入新的電源保護(hù)屏、控制裝置和直流電源屏；待原來的二次接線拆除完畢后，在接入主變側(cè)端子箱或端子排；在所有原二次接線拆除完畢和新二次接線接入完成之后，應(yīng)先對全部的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)試和傳動試驗，沒有問題后才能投入運(yùn)行新的二次接線。④在改造中央信號繼電器中，要新、舊中央信號繼電器同時運(yùn)行；在安裝新中央信號繼電器屏前，應(yīng)進(jìn)行調(diào)試工作。⑤在10 kV設(shè)備改造階段，應(yīng)先改造第一段母線，再改造第二段母線，最后改造聯(lián)絡(luò)。由于變電站的重要負(fù)荷采用的是不同母線雙回路供電形式，因而必須按第一段母線、第二段母線和聯(lián)絡(luò)的順序依次進(jìn)行改造，這樣能夠確保變電站重要負(fù)荷供電的連續(xù)性。⑥在將變電站原35 kV直流電源屏改造為200 V直流電源屏?xí)r，應(yīng)保持原35 kV直流電源屏與新200 V直流電源屏同時運(yùn)行。在斷開原電源屏?xí)r，應(yīng)采取措施防止出現(xiàn)電源短路故障和連點接地故障；采用絕緣膠帶將新電源屏外露的線頭包好，以此引起電源屏的誤動作，從而保證在新舊直流電源屏改造期間供電的連續(xù)性。

3 結(jié)束語

綜上所述，對于老舊的35 kV變電站的一次設(shè)備和二次設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造是一項重要的、難度較大的工程。在具體的設(shè)計和施工階段，要結(jié)合35 kV變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點和實際運(yùn)行情況，優(yōu)化技術(shù)改造的方案，嚴(yán)格控制技術(shù)改造施工質(zhì)量，從而更好地完成技術(shù)改造工程，提高變電站設(shè)備的運(yùn)行能力，增強(qiáng)變電站電力系統(tǒng)連續(xù)供電的供電能力，進(jìn)而促進(jìn)變電站系統(tǒng)和設(shè)備配置的不斷優(yōu)化，推動我國電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，滿足工業(yè)用電和生活用電的需求，提高人們生活質(zhì)量，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：李玨〕