35KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)探析

張璽

摘 要：變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本文結(jié)合35kV變電站電氣系統(tǒng)，重點(diǎn)對電氣一次部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析，給出了電氣主接線的基本設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)步驟，以期進(jìn)一步提高變電站電氣系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：35KV；變電站；電氣部分；設(shè)計(jì)；探析

一、35KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)概況

1.變電站建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模

待設(shè)計(jì)變電所為一郊區(qū)變電所。

電壓等級：35/10kV；進(jìn)出線回路數(shù)：35kV為一回，10kV八回。

2.變電所所址地理位置及地理、氣象條件

本變電所所址位于某中型城市邊緣，所址地勢平坦，進(jìn)出線方便；空氣污染輕微；土質(zhì)為黃沙土壤，土壤電阻率Ρ≤500Ω*M；所區(qū)平均海拔190米，年最高溫度+35℃，最低溫度-10℃。

3.變電站系統(tǒng)情況

系統(tǒng)通過一條35kV架空線路向變電站供電，距離12公里，系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下折算至變電站高壓側(cè)母線的阻抗標(biāo)幺值為1.5，S j=100MVA。

4.變電站負(fù)荷情況

5.變電站電力系統(tǒng)結(jié)線情況

二、35KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)

1.變壓器繼電保護(hù)規(guī)劃

變壓器是變電站中的重要設(shè)備，它的故障將影響到變電站的運(yùn)行，必須對變壓器進(jìn)行可靠的保護(hù)。可對主變采用下面幾種保護(hù)：

（1）瓦斯保護(hù)：防止變壓器內(nèi)部短路和油面的降低。分輕瓦斯保護(hù)和重瓦斯保護(hù)。輕瓦斯保護(hù)是當(dāng)變壓器發(fā)生輕微故障時(shí)，動(dòng)作于信號。重瓦斯保護(hù)是當(dāng)變壓器發(fā)生比較嚴(yán)重的故障時(shí)，動(dòng)作于跳閘。

（2）差動(dòng)保護(hù)：防止變壓器的內(nèi)部、套管及引線上的各種短路故障。采用BCH-2型繼電器，三相式構(gòu)成完全差動(dòng)保護(hù)。

（3）過流保護(hù)：防止外部的故障并作為瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)的后備保護(hù)。

（4）過負(fù)荷保護(hù)：動(dòng)作于信號。

2.變壓器測量儀表的配置

測量儀表反映一次回路工作的情況，控制一次系統(tǒng)并使一次系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，使其紛紛迅速退出工作。

（1）變壓器的儀表配置

變壓器的低壓側(cè)儀表配置：①一個(gè)電流表。②有功一無功功率表（具有一邊刻度并帶切換開關(guān)）。變壓器高壓側(cè)可由線路測量儀表帶用。

（2）10kV回路儀表配置

10kV母線：每段裝設(shè)一個(gè)電壓表。母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)回路只裝設(shè)一個(gè)電流表。

10kV線路裝設(shè)：①一個(gè)電流表。②有功電度表。③無功電度表。

（3）變電站同期的配置

裝設(shè)：①兩個(gè)電壓表。②兩個(gè)周率表。③一個(gè)周期表。

3.互感器的配置

（1）變壓器高壓側(cè)斷路器套管中裝有四組電流互感器，一組作為變壓器差動(dòng)保護(hù)，一組作為高后備保護(hù)，一組作為計(jì)量，一組作為測量。

（2）變壓器低壓側(cè)裝設(shè)四組電流互感器，一組用于變壓器差動(dòng)保護(hù)，一組作為低后備保護(hù)，一組作為計(jì)量，一組作為測量。

（3）在35kV母線上，裝設(shè)一臺電壓互感器。

（4）在10kV 母線上，每段裝一臺電壓互感器。

（5）在10kV側(cè)，每段出線裝設(shè)兩組電流互感器。

4.配電裝置規(guī)劃

本變電站的10 kV采用單母線分段的接線方式。

4.1 設(shè)計(jì)原則與要求

（1）設(shè)計(jì)原則

①節(jié)約用地，節(jié)約用地是我國現(xiàn)代化建設(shè)的一項(xiàng)戰(zhàn)略性方針。各型配電裝置占地面積的比較，以屋外普通中型為100%，則屋外分相中型70%-80%，屋外半高型50%-60%，屋外高型40%-50%，屋內(nèi)型25%-30%。

②運(yùn)行安裝和操作巡視方便。

③便于檢修和安裝。

④節(jié)約投資、降低費(fèi)用。

（2）設(shè)計(jì)要求

①滿足安全凈距的要求。

②施工、運(yùn)行和檢修的要求。

③滿足噪音的允許標(biāo)準(zhǔn)。

④控制電暈無線電干擾。

4.2 配電裝置的分類

配電裝置按電氣安裝地點(diǎn)，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置，按組裝的方式，可分為裝配式裝置和成套裝置。在發(fā)電廠和變電所中，一般35kV及以下的配電裝置采用屋內(nèi)配電裝置。110kV及以上多采用屋外配電裝置。

（1）屋內(nèi)配電裝置

屋內(nèi)配電裝置特點(diǎn)是：占地面積小，運(yùn)行維護(hù)和操作條件好，電氣設(shè)備受污染和氣候條件影響小，但需建房屋，投資較大。

屋內(nèi)配電裝置的類型：屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)形式有單層式和雙層式，一般6kV、10kV屋內(nèi)配電裝置為單層式，35kV多采用雙層式。

（2）屋外配電裝置

屋外配電裝置的特點(diǎn)是：土建工程量小，投資小，建造工期短、易擴(kuò)建，但占地面積大，運(yùn)行維護(hù)條件較差，易受污染和氣候條件影響。

屋外配電裝置的類型：屋外配電裝置分為中型，半高型和高型三種。中型配電裝置是把所有電氣設(shè)備都安裝在地面的基礎(chǔ)上或安裝在設(shè)備支架上，在施工運(yùn)行和檢修都比較方便，而且可靠，但占地面積過大。高型和半高型屋外配電裝置是將母線布置抬高，母線和電氣設(shè)備布置在幾個(gè)不同高度的水平面上，并且上下重疊，所以稱高型和半高型屋外配電裝置。普通中型配電裝置的特點(diǎn)是：布置的比較清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠，施工和維護(hù)都比較方便，抗震性能好，所用鋼材少，造價(jià)較低，因此，現(xiàn)在110kV變電所廣為采用，但由于在母線下面不布置任何設(shè)備，普通中型占面面積較大。

結(jié)束語

變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換及分配電能的作用。為避免變電站事故的頻繁發(fā)生，維護(hù)和促進(jìn)供電企業(yè)的發(fā)展，我們應(yīng)不斷改良完善技術(shù)，持續(xù)推動(dòng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展。

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（作者單位：陽泉市平定供水管理局）