提高供電可靠性是變電站的重要作用

1城網(wǎng)建設(shè)中供電可靠性研究隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對供電質(zhì)量的要求日益提高。國家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造、拉動(dòng)內(nèi)需的發(fā)展計(jì)劃,1lOkV變電站的建設(shè)迅猛發(fā)展。供電可靠性是城網(wǎng)建設(shè)改造的一個(gè)重要目標(biāo),110kV變電站設(shè)計(jì)是城網(wǎng)建設(shè)中較為關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié),如何設(shè)計(jì)110kV變電站,是城網(wǎng)建設(shè)和改造中需要研究和解決的一個(gè)重要課題。本文對益陽110kV變電站的電氣一次設(shè)計(jì)中的部分技術(shù)問題提出了一些設(shè)想,供其他工程設(shè)計(jì)參考。2采用高壓側(cè)、帶旁母接方式變電站主接線的選擇是根據(jù)變電站在系統(tǒng)中的地位和作用、地理位置、電壓等級、站內(nèi)變壓器臺數(shù)及容量和進(jìn)出線等各種條件綜合優(yōu)化決定的。城市電網(wǎng)的安全可靠性固然重要,但是城市人口密度大,用地緊張,因此城網(wǎng)變電站接線除了滿足安全可靠性外,還必須盡量簡單化。下面對益陽110kV城網(wǎng)的幾種高壓接線方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析比較:方式一:線路——變壓器組接線變電站110kV電源進(jìn)線,采用雙電源“T”型接線,或一路“T”接、另一路和其它城網(wǎng)變電站聯(lián)絡(luò)。高壓側(cè)主接線采用線路———變壓器組兩斷路器的形式,低壓側(cè)采用單母線四分段、帶旁母線接方式(若l0kV采用手車式開關(guān)就不設(shè)旁母,下同)。這種接線的優(yōu)點(diǎn)是接線簡潔,高壓設(shè)備少、占地少、投資省、繼電保護(hù)簡單,可以在任一個(gè)電源失電情況下,以備用自投進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移,從而以最快的速度恢復(fù)供電。其缺點(diǎn)是當(dāng)高壓任何一個(gè)電源失電時(shí),都要停1臺主變電器,需短時(shí)對部分電負(fù)荷限電。這種接線方式建議用于只承擔(dān)受電功能,沒有功率轉(zhuǎn)移任務(wù)的域網(wǎng)1lOkV變電站。方式二:單母線接線變電站110kV電源進(jìn)線采用2路接110kV電網(wǎng),一主一備;高壓側(cè)主接線采用單母線方式,低壓側(cè)采用單母線兩分段旁母接線方式。這種接線的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠,運(yùn)行靈活,在l10kV主供電源失電的情況下,以高壓備用自投自動(dòng)恢復(fù)供電。其缺點(diǎn)是高壓設(shè)備較多,占地增大,投資增大。這種接線方式建議在既要具有受電功能,又要承擔(dān)功率轉(zhuǎn)移任務(wù)的城網(wǎng)變電站采用。方式三:內(nèi)橋接線變電站l10kV電源進(jìn)線采用2路接110kV電網(wǎng),高壓側(cè)主接線采用內(nèi)橋接線方式,低壓側(cè)采用單母線2分段帶旁母接線方式。這種接線的優(yōu)點(diǎn)是4個(gè)回路只有3臺斷路器,需要的斷路器較少,而且線路的投入和切除比較方便。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí),僅線路斷路器斷開,不影響其他回路運(yùn)行。其缺點(diǎn)是運(yùn)行的靈活性和可靠性較差,一、二次運(yùn)行操作較復(fù)雜,同時(shí)當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí),與該臺變壓器相聯(lián)的2臺斷路器都斷開,從而影響未發(fā)生故障的線路的運(yùn)行。由于變壓器故障少,系統(tǒng)中應(yīng)用較多。這種接線方式建議用于高壓線路運(yùn)行操作頻繁但不承擔(dān)電網(wǎng)穿越功率經(jīng)過的城網(wǎng)變電站。總的來說,高壓接線應(yīng)力求簡化,采用“T”接進(jìn)站或線路變壓器組,不用或少用斷路器的接線較為適宜。3主變室和電容器室布置變電所總平面布置應(yīng)在規(guī)劃基礎(chǔ)上因地制宜,緊湊合理,盡量采用半戶內(nèi)(主變在戶外)布置,當(dāng)必須采用全戶內(nèi)布置時(shí),主變室應(yīng)考慮消防、通風(fēng)措施。為避免微機(jī)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)與電容器的電磁干擾,二次設(shè)備室與電容器室不應(yīng)垂直布置。目前我市設(shè)計(jì)運(yùn)行的110kV配電裝置主要為GIS和敞開式戶外中型布置兩種方式,由于GIS少維護(hù),占地小,運(yùn)行可靠,因此建議采用GIS。4中壓選擇4.1照明、供電設(shè)備變電站符合下列條件之一時(shí),宜安裝兩臺及以上變壓器:a)有大量一級負(fù)荷或雖為二級負(fù)荷,但從保安角度(如消防等)考慮;在下列情況下,變電站可設(shè)置專用變壓器:a)當(dāng)動(dòng)力和照明采用共用變壓器嚴(yán)重影響質(zhì)量及燈泡壽命時(shí),或在電源系統(tǒng)不接地或經(jīng)阻抗接地,電氣裝置外露導(dǎo)電體就地接地系統(tǒng)的低壓電網(wǎng)中,應(yīng)設(shè)照明專用變壓器;b)當(dāng)季節(jié)性的負(fù)荷容量較大時(shí)(如大型民用建筑的空調(diào)冷凍機(jī)等負(fù)荷),或出于功能需要的某些特殊設(shè)備(如容量較大的電焊機(jī))時(shí),可設(shè)專業(yè)變壓器;c)接線為Yyn0的變壓器,當(dāng)單相不平衡負(fù)荷引起的中性線電流超過變壓器低壓繞組額定電流的25%時(shí),或單臺單相負(fù)荷較大時(shí),宜設(shè)單相變壓器;d)沖擊性負(fù)荷較大嚴(yán)重影響電能質(zhì)量時(shí),可設(shè)沖擊負(fù)荷專用變壓器。4.2變壓器選用的原則對于城網(wǎng)變電站中一般配有2臺或多臺主變壓器,當(dāng)其中一臺變壓器出現(xiàn)故障時(shí),可以將其負(fù)荷自動(dòng)轉(zhuǎn)移至正常運(yùn)行的變壓器。對于一座變電站,在滿足相同的供電能力和供電可靠性的前提下,安裝兩臺或三臺變壓器哪個(gè)方案更合理,如何選擇合適的主變壓器臺數(shù),需要根據(jù)城區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)及運(yùn)行方式等條件,從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面考慮以下幾個(gè)因素:1)主變總?cè)萘吭诳傌?fù)荷不變的前提下,停一臺主變壓器時(shí),要求仍具有相同的供電能力。城網(wǎng)變電站位于市內(nèi),節(jié)約占地具有十分重要的意義,顯然安裝三臺變壓器比安裝兩臺變壓器要多占地。4)配電裝置的投資當(dāng)采用高壓有斷路器的接線時(shí),一般都采用六氟化硫斷路器。當(dāng)采用T接或線路變壓器組接線時(shí),則需要建設(shè)線路及電源翻出線間隔,相應(yīng)的投資更多一些。5)短路電流水平變壓器單臺容量提高后,低壓側(cè)短路容量將增加,給10kV配電裝置選型增加困難。因此當(dāng)變壓器容量太大,致使10kV配電裝置不能選擇輕型設(shè)備時(shí),應(yīng)考慮限制短路電流的措施。6)變壓器投資選用兩臺變壓器比選用三臺變壓器時(shí),需要的總?cè)萘恳?但投資相差不太。如果以2臺主變壓器和3臺主變壓器兩種方案為例,一般來說,兩臺方案與三臺方案相比具有占地面積小、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),且具有較大的容載比,電網(wǎng)適應(yīng)