110KV變電站建設要點探討

　　摘要：本文針對110kV變電站建設中所涉及的若干關鍵技術進行探討，分析了110kV變電站安裝的要點和電氣設計方法，探討了其接地系統設計方案，從而為110kV變電站的科學建設給出指導性意見。
　　關鍵詞：變電站　安裝　電氣設計　接地
　　中圖分類號：TM732　文獻標識碼：A　文章編號：1672-3791(2012)01(b)-0136-01
　　目前，隨著我國經濟的發展和綜合國力的提高，穩定的電力供應已成為備受人們關注的焦點。根據我國城市電網規劃的總體目標：優化電網結構、提高電網科技含量，建設國際一流的城市電網，滿足各地區經濟社會發展和供電企業自身發展的需要。而當前的l 10kV變電站設計及建設中存在有較多的關鍵技術，例如：變電站安裝的要點、電氣設計方法、接地系統設計方案等。如何領會并掌握使用好這些關鍵技術，是電力企業所有工作人員必須面對的課題。
　　1　110kV變電站安裝的要點
　　變電器的安裝是110kV變電站安裝的要點，主要包括三個方面：首先，應進行主變安裝前的檢查；其次，應進行110kV變電站主變壓器差動保護極性檢查；最后，才能對變壓器進行正確的安裝。通常，變壓器必須經過長距離運輸才能到達安裝現場。在運輸過程中，變壓器會發生劇烈震動，而且安裝現場的條件并非很完善，這些因素都將導致變壓器出現性能衰減。為了解決該問題，應在運輸過程中加裝監測裝置對變壓器進行實時監測，并控制運輸車輛的行駛速度，從而有利于判斷變壓器內部是否受到損害。在正式安裝變壓器前，應進行變壓器油的檢查和套管檢查和清潔、套管TA檢查試驗、套管介損的測量、冷卻器沖洗及密封性試驗、低壓套管的耐壓試驗、氣體繼電器和溫度計的校驗、風扇電機的檢查試驗等常規性檢查。由于變壓器的主保護是差動保護，因此差動保護接線正確與否能對變壓器的安裝運行產生一定影響。通常，差動保護的可靠性直接受到差動保護各側電流互感器極性的影響，在實際施工中，為了保證極性的正確，必須檢查主變壓器的各側電流互感器的通電點極性。由于我國經濟持續飛速發展，全國的用電量也是與日俱增。因此，當前110kV變電站主要是采用容量較大的三線圈變壓器。但是，有些施工人員無法熟練掌握三線圈變壓器差動保護的正確接線方法，從而導致錯誤接線的情況屢有發生。差動保護的錯接線主要表現為電流互感器回路的錯誤接線。通常，在進行主變壓器差動保護電流互感器回路接線時，需要先確定電流互感器的二次側極性。顧名思義，二次側極性是相對一次側極性而言，只有預先假定了一次側極性，才能進行二次側極性的確定。因此，正確而合理地對一次側極性進行假設是變電器獲得正確安裝的關鍵。
　　2　電氣設計方法
　　在我國較多地區，城市中心樞紐站通常可采用110kV直配10kV形式，110kV可采取戶內GIS電氣設備，而10kV則采取戶外箱式開關柜或戶內開關柜。110kV雙回路進線可采取橋形接線，而110kV采用單母分段接線。自冷式變壓器由于對周圍噪聲污染較小，因此可用作主變壓器。主變容量通常遵循2×50MVA的標準。
　　鄉鎮中心樞紐站、城郊終端負荷站、鄉鎮終端負荷站110kV通常采用半高型或常規中型布置，10kV采用戶外箱式開關柜或戶內開關柜；110kV2-4回進出線采用單母雙刀閘分段或直接是單母分段，10kV則采取單母分段接線；主變壓器可采取風冷式或自冷式變壓器，容量應遵照2×40MVA或2×50MVA的標準。在變電站主要設備的選擇方面，由于國產設備日漸成熟，110kV變電站站內的電氣設備應該在選型方面優先考慮國家大型企業的產品。在選擇主變壓器時，噪聲水平低的自冷式變壓器應是城市中心站變壓器的首選，這有利于盡量減小對周邊的噪聲污染；而風冷式變壓器則是其他類型變電站的主要選擇，這主要是為了節約投資。近年來，主變壓器的調壓開關全部趨于國產化，主變儲油柜大多采用內油式或金屬波紋式儲油柜。對于斷路器的選擇，110kV斷路器通常選用單斷口磁柱式SF6斷路器，而對于110kV開關則可以選擇密度繼電器或氣體閥門等較高質量的設備，從而提高可靠性。110kV隔離開關可選擇GW4型隔離開關。在資金允許的前提下，可采用鋼結構支架、預組裝式隔離開關，這樣有利于縮短變電站建設周期并提高變電站的美觀度。變電站的主進線可采取電動隔離開關進線方式，從而有利于實現遠程操作。在電流、電壓互感器的選擇方面，110kV互感器通常主要采用油浸式設備。隨著倒置型、U型、光電隔離型、氣體絕緣型、電流電壓一體化互感器的普及，它們將對變電站的整體布置、設備無油化起到積極的推動作用。
　　3　接地系統設計
　　110kV變電站接地系統的設計是否成功，將與變電站的正常運行，變電站設備和人身安全有密切關系。變電站接地系統設計應該嚴格滿足《電力設備接地設計技術規程(SDJS-J9)》的技術要求，在其設計中，主要考慮的因素包括人工接地體、隔壓，分流、隔離、接地導體選取等。在110kV變電站建設時，不但應考慮建在負荷中心處，還應該盡量少占用耕地，主要體現出以下幾個特點：(1)其金屬管道、鋼筋等較少，導致自然接地體無法滿足設計要求，因此其接地系統應以人工接地體為主；(2)變電站建設應遠離河道，從而減少防洪帶來的投資，避免受到洪水沖擊；(3)為了減少占用耕地，變電站的布局較為緊湊，導致水平接地網的面積可能不夠大，無法滿足接地電阻的要求；(4)變電站通常布置在以巖石為主體的荒坡臺地，因此地電阻率較高。為了滿足接地技術規范的要求，110kV變電站接地系統設計應遵循以下幾點基本原則：首先，降低接地電阻。由于變電站接地裝置的基本做法是鋪設水平接地網，以人工接地體為主，當無法滿足電力設備的接地需求時，應因地制宜地采取深埋接地、引外接地、長效化學降阻劑等方法來降低接地電阻。其次，可通過分流措施來降低接地裝置的電位。加強變壓器與高壓配電裝置間接地連接帶的敷設，使得短路電流不經過接地網直接入地。再次，采取限流措施，即在遭受電擊時限制流過人體的能量。應通過采取快速繼電保護措施迅速切除接地短路，從而將人體受到電擊的時間控制在1s以內。第四，應采取隔離措施。當發生接地故障時，地網的內、外部各點間會出現電位轉移，從而引起嚴重危害。這種電位轉移通常是通過低壓中性線、弱電或通信線路、金屬管道等發生，很有可能對人身產生危害，還能以反擊的方式損害弱電、電壓設備和電纜。這種危險的電位轉移在很大概率上會伴隨各種電氣故障發生，其極值能達到地網的電位抬高值，因此必須在設計中引起足夠重視，并采取措施來隔離這些設施。
　　4　結語
　　本文以科學發展觀為指導，針對110kV變電站建設中所涉及的若干關鍵技術進行探討，分析了其安裝要點和電氣設計方法，探討了其接地系統設計方案，從而為110kV變電站的科學建設給出指導性意見。本文成果能讓相關從業者在開展實際工作中進行借