《分析220kV高压变电站一次部分设计要点》
本文是关于变电站方面论文怎么撰写跟设计要点相关开题报告范文.
摘 要：220kV高压变电站是我国常见变电站等级,能够确保地区电力供应稳定.在变电站设计过程中,必须考虑到多项因素,确保电压转换与电能分配的合理性.此次研究主要是探讨220kV高压变电站一次部分设计要点,希望能够对相关人员起到参考性价值.
关键词：220kV高压变电站;一次部分;设计要点
在电力系统中,变电站属于重要组成部分,负责接收和分配电压、电压变换、控制电力流向以及转换功率等任务.一次部分设计包括电气主接线设计、平面布置设计、电气设备选型、设备安装和防雷接地等.通过分析上述设计内容,能够更加深入地了解变电站,维护电力系统运行稳定性.
1.变电站一次部分设计问题分析
1.1电气主接线设计问题
在220kV高压变电站中,变压器进出线、电压等级和容量指标,可以确保主接线设计方案的合理性.电气主接线设计存在如下问题：第一,设计变电站时,没有考虑到城市土地资源与人口密度.变电站设计方案质量较差,设计建设成本高,需要应用大量电力设备,相应增加接线难度.第二,在设计高压变电站时,没有预留施工所需空间,从而影响电气主接线施工效率.第三,在设计电气主接线时,没有考虑到变压器线路、容量和规模,从而导致主接线形式误差比较大.
1.2电气设备选择问题
对于220kV高压变电站,在设计期间需要应用变压器、隔离开关、电流互感器和断路器等设备.在选择电力设备时,应当按照变电站短路电流和实际建设条件,合理选择重要电气设备.然而,当前在选择电气设备时,还存在较多问题：第一,在选择变电站主要电气设备,短路电流计算结果不准确,极易影响设备选择合理性,还会对整个电力系统运行效益造成影响.第二,在选择主要设备时,没有考虑到设备经济性、安全性和实用性问题,设备运行效益较低,后续检修维护成本高.第三,在选择主要电气设备时,没有按照变电站环境与规定,准确校验设备热稳定、动稳定性.在确保系统安全与可靠的同时,需要考虑到电气设备故障与检修问题.
1.3防雷接地设计问题
变电站运行期间,极易遭受雷电破坏,从而加大电网系统损失.在设计过程中,应当针对电气设备和进线做好防雷设计,然而在具体设计时,还存在以下问题：第一,在防雷接地设计时,没有考虑到接地设备耐腐蚀性能,接地网局部易出现断裂问题,安全隐患大.第二,在防雷接地设计期间,没有针对直击雷和侵入雷进行针对性设计,从而导致防雷接地装置无法维护变电站安全.第三,在防雷接地设计中,设计人员没有深入了解不同等级变电站的接地原理与设计规范,无法发挥出防雷接地设计的效果.
2.高压变电站一次部分设计要点
确保设备技术选择合理性,能够使电力系统始终处于安全稳定运行状态.在设计过程中,可以采用双母线连接方式,便于后期扩建和调度.在检修维护时也无需切断供电,以此提升供电安全性和可靠性.在选择断路器时,需要選择便于操作、变形寿命长、安全性能稳定的断路器,例如真空断路器.在选择变压器时,应当考虑到变压器运行方式、供电条件与负荷能力,便于后期检修维护,降低运营成本.
2.1电气主接线设计
该设计内容是变电站的重要设计内容,会决定电力系统的运行效益.所以在设计期间,必须注重电气主接线的经济性与可靠性.对于可靠性设计来说,电气主接线必须具备供电可靠性.若电力供应存在误差,将会加大变电站经济损失.若由于故障所致停电事件,不仅会造成人员伤亡,还会导致设备损坏,所以在电气主接线设计中必须注重可靠性原则.其次,电气主接线必须适应不同运行状态,可以灵活转换,便于操作和调节.在电气主接线设计中,还应考虑到经济性问题,经济性与可靠性总是存在矛盾点,电气设计应当节省一次投资,节约占地面积,降低电能损耗.在设计电气主接线时,应当考虑到变电站规模和运行效益问题.
2.2防雷接地设计
第一,接地电阻设计.地网面积与土壤电阻率会对地电阻造成影响,通过分析以上因素,可以改善接地装置.当砂石含水量越大,电阻率就越大.按照此种特性,可以将地下水作为降阻措施,以此降低接地电阻.当水凝结为冰状时,电阻率会在0℃突然上升,温度下降时电阻率会明显增大.所以在设计时可以将接地装置埋设在冻土层下.第二,接地网布设设计.接地干线在装置内采用闭合环状布置方式,网状布设方法会导致接地网接地电位不相等.由于接地网成网,将会导致电流流经接地回路.接地线路阻抗会产生电压降,从而改变接地电位.减慢接地网故障电流泄放速度,加大地网腐蚀.由于接地电位不相等,可能会危害弱电设备的运行效益.所以变电站内应当敷设封闭复合式接地网,并装设均压带.
2.3合理选择电气设备
只有确保电气设备选型合理,才能够提升电力系统运行效益.在220kV高压变电站中,接线形式应选择供电可靠性高,可以轮流检修的线路,便于变电站扩建和后续调度.第一,变压器选型.在变电站设计过程中,应当按照5-10年规划选择负荷,并且考虑到未来10-20年负荷情况.如果变电站对地区影响比较大,应确保主变压器停止运行后,备用变压器负荷满足供电负荷.作为一般变电站,主变压器停止运行后,备用变压器负荷能力达到供电的70%.其次,确定主变压器调压方式.变压器调压方式主要包括有载调压和无励磁调压.其中无励磁调压范围比较小,有载调压的范围比较大,然而有载调压方式比较复杂,会加大成本费用.如果变电站的供电负荷等级较高,则应当采用有载调压方式.第二,高压断路器.在正常运行工况下,断路器可以断开或接通电路,还能够切断短路故障电流,对电路进行保护控制.按照不同灭弧介质,可以将断路器分为真空断路器、压缩空气断路器、六氟化硫断路器.在选择断路器时,首先应当考虑到可靠性原则.断路器误动和拒动都会危害变电站运行,因此必须具备动稳定性、热稳定性和灭弧性能.缩短电力网故障时间,可以避免损伤电气设备.断路器还应当具备自动重合闸功能,由于多数线路故障为临时故障,不需要长时间切断.第三,电缆线材选择.电缆属于电力传输工具,性能影响比较大.变电站所用电缆材质多为铝材质和铜材质.铜材质的电阻率比较低,具备较强耐腐蚀性能,然而成本比较高,多应用于大电流位置.铝材质的电阻率高,但是成本低廉,密度小,因此被广泛应用于电缆制作中.在选择电缆线材类型时,应当考虑到铺设方式和用途.若电压大于110kV,则需要采用单向充油电缆.若电缆埋设于地下,则需要是用钢带铠装电缆.配电装置、汇流母线与导体线材截面积,应当按照允许电流指标进行选择.
3.结束语
综上所述,在220kV高压变电站一次设计中,必须考虑到电气主接线、电气设备、防雷接地设计问题.在具体设计中规避上述问题,确保高压变电站设计的有效性.
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