高压变电站电气一次设计注意问题探讨
摘要:随着经济的发展,对于电力供应的稳定性要求变得越来越高,这就直接促使我国农村和城市电网的建设进程得以不断加快,从而有效的拉动了内部需求,因此在这种发展形势下,高压变电站的数量以及相应的规模都开始不断的增加。所以就需要针对高压变电站当中电气一次设计所要注意的问题进行分析,并结合相应的有效方式来保证高压电供应的安全稳定性。本文主要针对高压变电站电气一次设计所要注意的问题进行探析,并以此简要讨论以供参考。
关键词:高压变电站;电气一次设计;注意问题
作者:张华
作者单位:河南同力电力设计有限公司 河南郑州 450000
1电气一次设计研究的必要性
在电气设备当中的主线路均被统称为一次线路,而针对一次线路的系统化设计操作行为则被统称为电气一次设计。而这其中主要进行设计的范围还是在变电站方面的电气设备以及主接线的选择方面,同时还包括了电气设备的摆放及布置等多方面的内容,这都是保障高压变电站能够真正正常运作和发展的重要部分。因此在真正的设计过程当中,就必须要以此来保证所设计方案的科学、实用以及精确性。因此,在如今电力行业竞争发展越来越激烈的今天,大多数电力企业都进入了生存和发展的关键时期,所以在电力企业内部就必须要不断的提升其自身所具有的工作效益,并能够真正保障电力的有效供应,这样才能有效的提升电力企业在市场方面的竞争力,最终促使其更深入的生存和发展。所以,电气一次设计程度的高低和企业方面的生存发展有着非常密切的联系。
2高压变电站电气一次设计的主要步骤
深入的研究高压变电站中电气一次设计的主要步骤,有利于我们提高自身的工作技能,增加企业的经济效益,增强企业的市场竞争力,为此本文将电气主接线的一般设计分为了以下步骤:
(1)在进行电气一次设计之前,应该对高压变电站的环境、电压以及设备情况等做出精确而科学的分析,提高设计方案的实用性,以保障变电系统的正常运行。
(2)在对电气设备主线路进行设计时,应科学的计算发电机的台数以及容量,进一步确定主接线的形式。通过层层把关的方式审核设计方案,及时发现方案中存在的各种安全隐患,并对其做出及时的纠正,减少变电企业的经济损失,提高企业的市场竞争力。
(3)经过实践的方法进行论证,判断限制短路电路的必要性,做到时时的保护供电系统的安全,在保障用电客户电力能源安全供给的同时保障企业的效益最大化。
(4)比较所选方案的科学性、合理性以及实用价值,保障供电系统安全运行,优化企业自身的资源配置,争取做到用最小的资源为企业创造最大的经济效益,提高企业的市场竞争力。
3高压变电站一次设计中需要注意的问题
3.1主线方案的设计
在变电站方面的主接线电器设计本身是电气设计当中的主要环节,所进行设计的过程都必须要结合电网当中的出线数量、电网地位以及设备的特点还有回路数等多个方面来加以确认。同时还必须要注意其供电可靠性、能源的节约以及电力运行的灵活性还有操作方面实现能源的节约。而且还必须要扩大相应的要求,以此来有效的实现高压变电站电力供应的安全稳定性。从经济性方面的角度来分析,变电站方面的电气主接线的设计工作的开展主要目的也是为了能够方便后续的维修操作,从而实现成本的节约以及建设规模的扩大等。在电气设计当中,通常对于一次设备的选择除了需要保证接线方面的科学、安全性,还必须要最大限度的选择相对经济、合理化的线路以及电气设备等,而且对于变电站的占地面积,还有主接线的设计等多方面工作都必须要选择相对合理的方法和技术。结合高压变电站中电气接线的设计方面为主要案例来进行分析,通常在设计接线的过程中,都必须要采用相应的双、单母线这两种线路类型的完美配合。并以此来从接线的方式上直接选择相应的科学化的线路开关设计而出的规范标准,并通过断路器直接推出相应设备,最后将电气线路投入到其中直接使用最终形成变压器以及设备检修体系等,保障系统运行的安全性。结合以上原因来进行分析,就需要取消在高压侧出现的各种类型开关,因此在高压变电站的设计当中,也要取消那些侧进隔离的开关。
3.2电气防雷设计
近年来,极端天气频发,雷击事件时有发生,如果变电站遭到雷击,将会给电网系统带来沉重的影响与损失,因此必须要做好变电站的防雷设计,使其能够在恶劣的天气下安全平稳的运行。变电站电气一次设备的防雷保护设计主要有三种,即直击雷保护、雷电过电压保护以及接地防雷保护。高压变电站电气一次设计中,变电站一般使用避雷针进行直击雷的保护,对其附属的设备进行避雷接地保护设计设置,能够使变电站避免直击雷的破坏。采用 ATP-EMTP 对雷电侵入波在变电站内各设备上产生的最大过电压进行计算研究,合理配置避雷器等设备,避免对电气设备造成破坏。另外,变电站的配电装置在对直击雷进行防雷的过程中,也需要对其安装的防雷系统进行设计,如果在变电站的顶部为金属或者是有金属类的装置时,工作人员需要把金属的部分进行接地;如果说变电站的顶部是用钢筋混凝土搭建的,应该把它焊接为网状进行接地,可以在相隔八米到十米,或者是十米到二十米的地方安装上引线进行接地。
3.3补偿装置的设计
无功补偿装置的设定,可以随时保障供电设备的电压平衡,保障供电系统不会因为失压而发生短路,进一步影响供电设备的安全。无功补偿主要包括同步调相机、串联电容、并联电容器等补偿装置,身为电气设计工作人员的我们必须深入的了解并掌握其工作原理以及操作方案。
3.4电气接地设计
在实际的变电站设计建造过程中,为确保变电站电气一次设备的正常运行以及避免施工人员因触电而发生安全事故,一般会将电气设备的某部分与大地进行良好的连接,这就是我们所说的电气接地设计。通常而言,变电站接地设计采用独立接地网。常见的降低接地电阻的方法有自然接地体、深井接地、采用降阻剂、增加地网的埋设深度、局部换土、利用深孔爆破接地技术、扩大接地面积等等。设计中应针对变电站站址具体地质条件,选择合理的接地方案及接地材料,保证电气设备正常运行,避免出现触电事故或者是火灾的发生,造成财产损失。
3.5照明系统的设计
在高压变电站中,我们必须时刻保障机房、机关站、厂房等部门的照明系统正常运行,在遇到紧急情况时可以保障员工的及时疏散及时快速的处理各种安全事故,减少每次事故给变电企业带来的经济损失,维护高压变电系统的安全运行,有力的保障企业的经济效益。在进行照明系统的设计时,还应综合考虑照明系统的应急能力、经济效益等方面,在保障照明系统正常运行的同时优化企业的资源配置。
4结语
综上所述,高压变电站电气一次设计本身是一项系统化的工程,同时也是电力系统设计规划当中的主要部分。因此要想实现电气一次设计的有效性,不但需要成功的电气设计方案,同时还必须要注重在配电器、电气设备及接线方式方面的选择,这样才能真正有效的保障其所带来的经济和社会效益。
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