關(guān)于500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)探討

陳哲平

文章編號(hào)：2095-6835（2016）17-0159-01

摘 要：電氣設(shè)計(jì)是500 kV變電所施工建設(shè)的核心內(nèi)容，對(duì)于整個(gè)變電所的安全運(yùn)行有著重要的影響。結(jié)合500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)要求，從多方面優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)500 kV變電所電氣系統(tǒng)的科學(xué)、節(jié)能設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)要分析了500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)要求，闡述了500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)策略，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：500 kV變電所；電氣設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)策略；設(shè)計(jì)要求

中圖分類(lèi)號(hào)：TM64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.159

電力是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源之一，為了滿(mǎn)足人們的生產(chǎn)生活需求，近年來(lái)，我國(guó)持續(xù)進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)。500 kV變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其電氣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜、專(zhuān)業(yè)的工作，涉及多項(xiàng)內(nèi)容。為了提高500 kV變電所的安全性和穩(wěn)定性，必須重視電氣設(shè)計(jì)，加強(qiáng)各方面的設(shè)計(jì)管理。

1 500 kV變電所的電氣設(shè)計(jì)要求

1.1 方便性和靈活性

500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足方便性和靈活性的要求，不僅要確保電氣主接線(xiàn)的可靠、安全運(yùn)行，穩(wěn)定供電，而且當(dāng)設(shè)備或者系統(tǒng)發(fā)生故障需要檢修時(shí)，必須滿(mǎn)足電網(wǎng)的調(diào)度要求，迅速、簡(jiǎn)便、靈活地進(jìn)行倒換運(yùn)行，最大程度地縮小停電范圍，縮短停電時(shí)間。

1.2 供電可靠性

在500 kV變電所運(yùn)行的過(guò)程中，電力生產(chǎn)必須確保可靠性和安全性。停電事故不僅會(huì)嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活，還會(huì)給國(guó)家、社會(huì)和電廠造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至造成城市生活混亂、產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損壞、人身傷亡等。所以，500 kV變電所電氣主接線(xiàn)應(yīng)堅(jiān)持供電可靠性的原則。供電、頻率和電壓的可靠性、連續(xù)性是代表電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，在各種運(yùn)行環(huán)境中，電氣主接線(xiàn)都必須滿(mǎn)足這些要求。

1.3 經(jīng)濟(jì)性

500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)在保障供電可靠性的情況下，還要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)性，減少電氣設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)和投資費(fèi)，節(jié)約變電所搬遷費(fèi)用和占地面積，在條件允許的情況下，應(yīng)實(shí)現(xiàn)500 kV變電所的一次性電氣設(shè)計(jì)，然后分期投產(chǎn)和投資，以提高500 kV變電所的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.4 可擴(kuò)展性

500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)應(yīng)具有前瞻性和可擴(kuò)展性，結(jié)合其電氣設(shè)計(jì)要求，在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到后期500 kV變電所擴(kuò)展建設(shè)的需求，還要注意施工的方便性，并分期進(jìn)行過(guò)渡接線(xiàn)。

2 500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)策略

2.1 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)

500 kV變電所電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足可擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性和可靠性等要求。為了保障500 kV變電所供電的靈活性和可靠性，有些電力規(guī)劃設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)500 kV變電所的電氣主接線(xiàn)時(shí)，設(shè)計(jì)得非常復(fù)雜。這樣做，雖然在一定程度上提高了變電所供電的靈活性和可靠性，但是，復(fù)雜的電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)在安裝設(shè)置和后期維護(hù)管理方面的難度比較大，需要耗費(fèi)大量的精力、時(shí)間和人力，并且建設(shè)投資和占地面積也比較大。因此，在500 kV變電所電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮損耗小、占地少、投資省、方便擴(kuò)建、調(diào)度操作、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、電氣設(shè)備特點(diǎn)、主變負(fù)載率、運(yùn)行方式、負(fù)荷性質(zhì)等方面的內(nèi)容，確定最佳的500 kV變電所電氣主接線(xiàn)形式。

2.2 選擇合適的主變壓器

主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和型式對(duì)500 kV變電所變電站配電裝置結(jié)構(gòu)和變電站一次主接線(xiàn)方式有重要的影響。在設(shè)計(jì)主變壓器時(shí)，不僅要考慮主變壓器的運(yùn)行容量，還要結(jié)合饋線(xiàn)回路數(shù)、500 kV變電所輸送功率、電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃等因素，合理選擇主變壓器。相關(guān)設(shè)計(jì)人員在選擇主變壓器運(yùn)行容量時(shí)，對(duì)于500 kV變電所，應(yīng)注意一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)其他主變壓器的運(yùn)行容量，在允許時(shí)間內(nèi)主變壓器的過(guò)負(fù)荷能力必須滿(mǎn)足Ⅱ類(lèi)和Ⅰ類(lèi)負(fù)荷的供電需求。對(duì)于500 kV變電所，當(dāng)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其他變壓器的運(yùn)行容量必須滿(mǎn)足變電所運(yùn)行負(fù)荷的70%左右。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要按照500 kV變電所的運(yùn)行負(fù)荷選擇合適的主變壓器臺(tái)數(shù)和主變?nèi)萘俊?/p>

2.3 母線(xiàn)設(shè)計(jì)

對(duì)于500 kV變電所，主接線(xiàn)可以采用無(wú)匯流母線(xiàn)的設(shè)計(jì)形式，采用變壓器-線(xiàn)路組和橋形接線(xiàn)形式，變壓器-線(xiàn)路組接線(xiàn)形式比較簡(jiǎn)單，500 kV變電所高壓配電裝置中只需要設(shè)置2個(gè)設(shè)備單元，占地面積比較小，并且接線(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單。如果1臺(tái)主變線(xiàn)路發(fā)生運(yùn)行故障需要檢修時(shí)，應(yīng)退出運(yùn)行，在500 kV變電所低壓側(cè)進(jìn)行負(fù)荷操作轉(zhuǎn)移，確保500 kV變電所正常、安全供電。對(duì)于500 kV變電所，主變?nèi)萘繎?yīng)滿(mǎn)足“N-1”要求，優(yōu)化內(nèi)橋接線(xiàn)設(shè)置，保障500 kV變電所供電的安全性和可靠性。當(dāng)500 kV變電所電氣系統(tǒng)有功率流過(guò)或者需要經(jīng)常切換變壓器時(shí)，最好采用外橋式接線(xiàn)設(shè)計(jì)。

2.4 GIS組合電器配電裝置

在500 kV變電所施工建設(shè)的過(guò)程中，因?yàn)?00 kV進(jìn)出線(xiàn)規(guī)模比較大或者所在場(chǎng)地過(guò)小，所以，500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)往往采用全封閉類(lèi)型的三相共箱式組合電器。其布置形式為雙列式管型或者戶(hù)外中型母線(xiàn)設(shè)計(jì)形式，一組母線(xiàn)配置旋轉(zhuǎn)類(lèi)型雙水平單斷口隔離開(kāi)關(guān)，另一組母線(xiàn)配置垂直端口單柱隔離開(kāi)關(guān)。這種配置方式的特點(diǎn)是出線(xiàn)間隔、母設(shè)間隔和外加分段以母聯(lián)跟主變進(jìn)線(xiàn)，在母線(xiàn)上對(duì)稱(chēng)布置，其占地面積比較小，并且可以壓縮配電裝置的縱向尺寸。根據(jù)500 kV變電所的電氣設(shè)計(jì)要求，GIS組合電器配電裝置最好采用三相共箱緊湊類(lèi)型，共面布置三相導(dǎo)體，利用彈簧電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)操作開(kāi)關(guān)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)500 kV變電所的三相聯(lián)動(dòng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持兩型一體化的原則，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，要滿(mǎn)足供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展性等要求。結(jié)合500 kV變電所的負(fù)荷性質(zhì)以及其在電力系統(tǒng)中的作用和地位，綜合考慮多方面內(nèi)容，根據(jù)500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)要求，優(yōu)化電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)，選擇科學(xué)、合理的電氣布置方案，加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的電氣設(shè)計(jì)，以確保500 kV變電所電氣設(shè)計(jì)的可靠性和穩(wěn)定性。

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〔編輯：白潔〕

文章編號(hào)：2095-6835（2016）17-0160-01