110kV變電站運(yùn)行及常見問題分析

黃婉貞

摘 要：變電站可使電壓發(fā)生改變，不僅可以將電壓減小以供居民使用，而且還能將電廠產(chǎn)生的電能遠(yuǎn)距離輸出。同時(shí)電壓可用于聯(lián)系電網(wǎng)，因此大量設(shè)計(jì)者都是利用變壓器聯(lián)系各電網(wǎng)。針對(duì)如今被大量使用的110kV變電站，本文首先提出了變電站的基本情況以及電氣主接線相關(guān)內(nèi)容，接著對(duì)變電站組成元件的特性進(jìn)行了深入分析，最后研究了變電站的幾個(gè)常見問題。

關(guān)鍵詞：110KV變電站；運(yùn)行；常見問題

110kV變電站不僅被當(dāng)做分支變電站，同時(shí)也能作為終端變電站，通常用戶與企業(yè)都用其來降壓供電。作為在電力系統(tǒng)中有著十分關(guān)鍵地位的電力設(shè)施，變電站在接受電能并將其分配的同時(shí)，還能用于電壓的改變與交換，并對(duì)電流的方向進(jìn)行控制。變壓器是變電站中的主要原件，用于電網(wǎng)中各級(jí)電壓的聯(lián)系，并且可以對(duì)電能進(jìn)行交換與分配。110kV變電站在會(huì)有一些常見故障發(fā)生在運(yùn)行過程中，本文將對(duì)其常見問題進(jìn)行分析。[ 1 ]

一、變電站概述

作為電網(wǎng)間聯(lián)系的樞紐，變電站用于電壓的調(diào)整與變換、電力流向的控制以及電能的接受與電能的分配。變壓器在聯(lián)系電網(wǎng)過程中起到十分重要的作用，由于其對(duì)電能有著變換與分配作用，因此變壓器能否安全可靠的運(yùn)行對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行安全有著很大的影響。作為變電站中具有重要作用的設(shè)備，除了可用于進(jìn)行電壓變換的變壓器之外，還有用于開閉電路的相關(guān)開關(guān)設(shè)備，用于進(jìn)行電流匯集的母線、防雷保護(hù)裝置以及無功補(bǔ)償設(shè)備。變電站有著功能各異的設(shè)備，而其具有主要作用的設(shè)備與相關(guān)連接方式也各有差異。

依據(jù)電力潮流的分布于變電站作用，可將其分為三種類型，即升壓變電站、降壓變電站以及分配變電站。升壓變電站通常會(huì)設(shè)置在電廠，首先通過主變壓器來使電廠發(fā)出的電有所升高，再按照一定回路利用電氣主接線系統(tǒng)將其輸出到指定的線路。而降壓變電站完全不同，先使電網(wǎng)上傳送來的高壓電由主接線送至主變壓器，在降壓后輸送到分配站。轉(zhuǎn)換變電站利用電氣主接線對(duì)電網(wǎng)上的高壓電進(jìn)行分配，接著向指定線路進(jìn)行傳輸，通常這樣的分配變電站會(huì)與降壓變電站結(jié)合出現(xiàn)。

二、變電站組成元件的特性

變電站作為一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，由多種相互間緊密聯(lián)系的運(yùn)行設(shè)備組成，不僅規(guī)模龐大而且十分復(fù)雜。

（一）變壓器

變壓器其原理主要是電磁感應(yīng)的應(yīng)用，是將電能由一個(gè)電路向另一電路傳遞的器件，通過電磁互感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)變換電壓與電流和抗組。作為變電站的關(guān)鍵元件，變壓器的組成包含了初級(jí)線圈、次級(jí)線圈以及磁芯。變壓器在無線電路以及電氣設(shè)備中通常用于電壓升降、匹配阻抗與安全隔離。通過電感的方式將兩組繞有導(dǎo)線的線圈結(jié)合于一處，是變壓器最常見的基本形式。

（二）電氣主接線

變電站電氣主接線，即由連線組成高壓電氣設(shè)備的電路，用于電能的接受與分配。電氣主接線的形式和整個(gè)電力系統(tǒng)都在很大程度上影響著變電站的可靠運(yùn)行，同時(shí)也與布置配電裝置以及繼電保護(hù)與控制的形式有著密切聯(lián)系。

在一般運(yùn)行方式的情況中110kV變電站的電氣主接線有兩路，一路進(jìn)線作為主送，線路斷路器閉合；另一路作為備用，線路斷路器短路。在主變遇到故障或是需要停運(yùn)檢修的時(shí)候，備用線路會(huì)閉合斷路器以維持功率繼續(xù)運(yùn)輸，當(dāng)母線與其他線路遇到故障或停運(yùn)檢修時(shí)，為使其他回路的正常運(yùn)行不受影響需斷開本側(cè)斷路器。

（三）電力系統(tǒng)負(fù)荷

所謂負(fù)荷，是指在電力系統(tǒng)中用電設(shè)備消耗的功率，而電力系統(tǒng)的負(fù)荷是指系統(tǒng)中用電設(shè)備消耗的總功率之和。通常使用一個(gè)等值負(fù)荷來表示電力系統(tǒng)中變電站供電的眾多用戶，而這個(gè)等值負(fù)荷被稱為綜合負(fù)荷。用電設(shè)備的啟動(dòng)或停止，會(huì)使電力系統(tǒng)的負(fù)荷隨其工作狀態(tài)的變化而變化，雖然這種變化完全隨機(jī)，但是卻可以發(fā)現(xiàn)其中的某種規(guī)律性。在對(duì)電力系統(tǒng)中110kV及以上電壓等級(jí)的電力網(wǎng)進(jìn)行研究時(shí)，可以使用一個(gè)綜合負(fù)荷來表示110kV變電站二次側(cè)母線的總供電功率，或是也使用一個(gè)接在110kV母線上的綜合負(fù)荷對(duì)變壓器進(jìn)行表示。[ 3 ]

（四）輸電線路

輸電線路即運(yùn)輸電能的線路，依據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式可將之分為兩類，即架空輸電線路與電纜線路。高壓遠(yuǎn)距離輸電線是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵部分。隨著電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷變大，高壓輸電線路也變得越來越多。距離遙遠(yuǎn)的大容量電廠可通過輸電線將其龐大的功率送至負(fù)荷中心，也可將輸電線用于大電力系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)進(jìn)行功率交換。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行在很大程度上受到輸電線路的設(shè)計(jì)影響。電阻、電抗、電導(dǎo)以及電納都是與其相關(guān)的參數(shù)。

三、變電站常見問題

（一）電力變壓器上的問題

在電力系統(tǒng)中變壓器的重要地位毋庸置疑，變壓器雖然因?yàn)槭庆o止設(shè)備，所以只有很小的幾率會(huì)出現(xiàn)問題，但仍有可能會(huì)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)短路故障。而這種短路故障一旦發(fā)生，就可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)不能安全的運(yùn)行。變壓器具有性能良好且動(dòng)作可靠的的特性，因此很有必要由此來裝設(shè)保護(hù)裝置。在變壓器正常運(yùn)行時(shí)會(huì)有下面幾種故障出現(xiàn)，如變壓器出現(xiàn)異常聲音，變壓器的油位下降或是油溫過高等各種短路現(xiàn)象。

（二）母線上的問題

母線用于連接變電所中各級(jí)電壓配電裝置，并且有著對(duì)電能進(jìn)行匯集、分配與傳送的作用，同時(shí)也連接著諸如變壓器等電氣設(shè)備與相應(yīng)配電裝置，一般會(huì)使用圓形與矩形截面的絞線或是裸導(dǎo)線。在電力系統(tǒng)中，發(fā)電廠與變電站的母線起著十分關(guān)鍵的作用。當(dāng)故障出現(xiàn)在母線上時(shí)，與其連接的全部元件都會(huì)有時(shí)間或長(zhǎng)或短的停電現(xiàn)象，當(dāng)出現(xiàn)故障的母線位于樞紐變電站時(shí)情況最為嚴(yán)重，極有可能使系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞甚至更嚴(yán)重。

（三）電力輸電線路所引發(fā)的問題

在各個(gè)方向的電力運(yùn)輸任務(wù)中輸電線路起著重要作用，在電力系統(tǒng)中輸電線路至關(guān)重要，在一定程度上電力系統(tǒng)的安全與效益受到其運(yùn)行狀態(tài)的影響。通常會(huì)有短路故障，斷路故障以及接地故障等。

四、結(jié)語

隨著現(xiàn)如今技術(shù)的發(fā)展，用電荷載愈來愈大，對(duì)電力系統(tǒng)的改良勢(shì)在必行。本文通過對(duì)110kV變電站運(yùn)行及常見問題的分析，為今后相關(guān)變電站的運(yùn)行工作提供更多的思路，以此來使電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行等到保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙亮.110kV變電站運(yùn)行及常見問題與對(duì)策研究[J].科技傳播，2013，11：30-31.

[2] 張建濤.110kV變電站運(yùn)行常見問題分析[J].科技傳播，2012，20：45-48.