降壓變電站電氣設計探討

沈晶

摘 要：隨著我國科學技術與經濟的不斷發展與推進，我國在電氣方面取得了舉世矚目的成就，對電的需求量越來越多，特別是變電站運行的安全性與穩定性越來越受到社會與人們的重視。變電站在電力系統中占據著至關重要的作用，為保證生產生活用電發揮十分重要的價值。基于此，文章從多個角度與層面就降壓變電站電氣設計進行深入分析與探究，以此提供借鑒和參考。

關鍵詞：降壓變電站；電氣設計；探討

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）24-0140-02

隨著我國科學技術與經濟的不斷發展與推進，對變電站自動化系統出了更高要求，特別是變電站自動化系統運行的安全性與穩定性越來越受到社會與人們的重視，工業生產、農業生產以及日常居民生活對電能的形式有著不同的要求，變電站是匯聚電源、分配電力和升降電壓的重要場所。所以，必須做好電力規劃與設計，這是電能轉化過程中不可缺少的一個環節，優化降壓變電站的電氣設計，保證電網運行的穩定性。

1 降壓變電站電氣組成

在全球經濟一體化背景下，世界各國都緊密聯系在一起，能源緊缺是影響一個國家發展的重要因素，我國人口眾多，資源的使用非常有限。電能是人們生產、生活必須具備的要素，隨著資源的日益緊缺，供求之間的矛盾也凸顯出來。各個領域以及人們日常生活對電能的形式有著不同需求，電能從發電站輸出之后，必須經過變電站處理也就是升降電壓之后，才可以滿足各個行業的使用需求。變電站是聯系用戶和發電廠的中間環節，是電網系統中最重要的設備之一，承擔著變換電壓、接受和分配電能與控制電力的流向以及調整電壓的重要作用，是電能傳輸與分配的重要樞紐，直接影響著整個電力系統的運行安全與效率。

降壓變電站電氣主要由電氣主接線、主變壓器、配電裝置以及繼電保護裝置等幾部分組成。電氣主接線是指變壓所的主變壓器，與電力系統相連接，從而完成輸配電的任務，變電所的主接線是電力系統連接的一個重要組成部分。其次，是配電裝置，它是發電廠和變電所的重要組成部分，根據主接線的連接方式，以終端為導向，基于高低壓參數互補的負荷管理模式，其主要功能是對變電站的具體運行情況進行實時監視與遠程操控用來接受和分配電能的裝置。配電裝置原理主要是實現高低側參數的準確采集，以高低壓參數作為負荷管理的基礎與前提，以此保證高壓側電能參數的準確采集。在普通中型配電裝置中，各級電業部門無論是在安裝檢修還是運行維護方法都必須嚴格遵照相關要求進行，并且安排兩名工作人員在調度中心對無人指標變電站的斷路器進行實時操作。

最后，主變壓器。電力變壓器的內部結構比較復雜，而且會涉及多方面的專業知識與技能。其主要作用是向電力系統或者用戶輸送功率的電壓器，對于整個電氣系統來說，主變壓器是至關重要的，我們根據電力變壓器的運行原理以及內部機構進行分析，可以知道電力變壓器在運行過程中使用的交流電，這就是說在運行中容易受到電力變壓器的影響，不僅影響交流電的傳輸效率，還影響著整個電力系統運行的穩定性與安全性。選擇合適的主變壓器，體現降壓變電站的設計目的，減少降壓變電站出現故障的幾率，保證降壓變電站穩定、安全運行。

2 降壓變電站電氣設計要點分析

2.1 電氣總布置原則

隨著社會的不斷進步，自動化系統出現在人們的生活中，自動化系統的有效運行極大地節約運用成本，節省資源，還為電力資源的供應提供了強大的支持。因此，注重降壓變壓器電氣設計，對社會生產生活以及其他領域的發展具有十分重要的作用。變電站內的二次設備是一個極其復雜、綜合性較強的系統，在自動化設備運行中經常會涉及多方面的專業知識與其他科學技術，尤其對通信技術與信息技術的應用，這是保證變電站設備運行的基礎與前提。

因此，電氣總布置首先要滿足電氣主接線所需要的生產要求，也就是說嚴格依照電氣主接線生產順序進行，將各個電氣設備布置緊湊，這樣不僅減少電能消耗，縮短連接導線和電纜的長度，減少資源浪費，還可以防止電纜與導線相互干擾，減少電氣設備發生故障的幾率，對于維護電氣設備穩定運行具有重要的現實意義。

其次，便于電氣設備維修與養護。傳統的電網中，由于技術比較低，無法帶達到自動化的程度，所以對采集回來的數據不能進行自動分組，就很容易導致電氣設備出現故障，電源相缺故障是一種常見的現象，這種故障主要就是因為電源設計與安裝出現的故障，導致電源部件的損壞或者電源的絕緣線損壞，最終導致電源相互之間發生故障。為了保障大型電氣設備變壓器的運輸、安裝以及后期維護和檢修方便，應該盡量縮短運輸距離，對電氣設備進行定期維護巡視和維修，及時發現故障并且采取針對性措施進行處理。還要求將主廠房、中控室和開關站之間的交通方便，最好將發電機和主變壓器安裝在同一個地方，便于運行維護和檢修。

最后，便于發展擴建。根據現在電力系統的發展情況來看，電力系統的應用達到了系統化、自動化的程度。社會發展與電力系統的應用緊密相關，但是電力系統還存在一些安全穩定運行方面的問題，比如直流偏磁引起的振動噪聲問題直接影響著電力系統運行的穩定性。所以電氣總布置應該依照規劃容量進行設計，并對今后發展留有一定的空間，規劃容量必須與電力系統以及城市發展情況相適應，無論規劃容量是偏小還是偏大都對總平面布置產生不利影響，不僅會造成布置擁擠混亂，還會影響后期運行安全。所以，電氣總部署要先處理好分期建設的關系，可以采用分期購地方法，減少前期和后期施工與運行上的不利影響，初期工程要與后期施工建設相結合，盡量避免對后期工程施工造成不利影響。

2.2 電氣總部署設計分析

目前，我國電力變壓器在運行中，依舊存在著諸多問題，不僅嚴重影響著電力系統的運行穩定性與安全性，而且無法滿足人們的對電力質量的要求，因此，必須做好電氣總部署工作，首先從中控室布置方式、配電裝置位置的確定和電纜構建物的確定等幾方面著手，在嚴格遵循降壓變電站設計原則基礎之上，對電力總體進行科學、合理部署。

首先，配電安裝位置。在配電裝置振動測試中，測量藍寶石線位置發生移動、液體試樣中的分布狀態以及樣量等因素都會對測試結果造成影響，利用DSC方法測量不同配電裝置的位置，也就是說配電裝置位置的選擇是非常重要的。將220kv配電裝置布置在西北側，110KV配電裝置布置在東北側，這樣各個配電裝置和出線方向就保持一致，防止出線交叉跨越，影響電力系統運行的穩定性與安全性。但是在實踐中，由于外界因素的影響經常會使傳播路徑的頻響特性被污染，因此對于振動配電裝置的安裝最好是直接就可以獲取的，根據最直接傳播路徑原則，對配電裝置多個測試點進行振動測試和分析，在100HZ基頻處振動加速度要高于其他位置。

具體來說，在屋外配電裝置在整個變電站布置中占據著至關重要的作用，占地面積大，并且涉及多方面的專業知識，所以需要對220KV和110KV各個電壓等級集中布置，在對配電裝置設備安裝之前，需要了解與掌握配電裝置具體情況以及其他設施運行情況，全面對配電裝置設備以及相關設備進行嚴格檢查與測試，只有保證這些電氣設備質量與技術上都符合電氣安裝要求之后才可以進行安裝。對于110KV屋內配電裝置，對其使用說明以及相應資料仔細閱讀，嚴格依照說明要求來進行安裝，在安裝過程中，相關人員不可以隨意操作或者出現違法違規操作的現象。遵循便于生產和便于維修的原則，一臺三繞組主變壓器居間露天放置，當然，由于配電裝置安裝位置對于振動信號的影響是非常大的，還需要根據實際情況合理選擇安裝位置。

為了后期發展再擴建，總圖緊湊，布局合理，還需喲遵循因地制宜和節約資源的原則，將兩臺主變壓器位于電壓等級配電中間，在安裝之前要尋找寬敞平穩的地方進行安裝，配電裝置設備體積比較大，容量相對較高，不可以采用吊裝方式，只能在現場進行安裝。如果采用掛壁式安裝將會導致通導設備與地面無關保持水平，在負荷較大情況下，容易發生傾斜或者位移，所以，需要與導電金屬物質保持兩米以上的距離，它的發射功率是水平的，所以立柱不要太高。也就是說在通電的情況下，保持插頭不能連續插拔，否則會造成電網系統運行的不穩定，從而影響著電量供應。最后，如果電網在運行中出現故障或者其他異常情況時候，不得不將插頭與插座分開的時候，遵循高中低壓側引線的連接原則，控制110KV屋內配電裝置并在兩側設置輔助設施，這樣可以節省大量的人力與物力，操作簡便、快捷，為處理工作提供相應時間，也有利于運行人員的監督與控制。

3 結語

綜上所述，變電站是電力企業發電與供電的主要設備，可以對電壓進行自由調節，為人們提供更安全、更優質的電力資源。為了保證電力系統輸電質量和電網運行的穩定性，應該加強總降壓變電站的電氣設計，針對電網運行中的問題采取針對性措施，推動我國電網事業的發展。

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