220kV变电站电气一次部分设计技术的研究杨颖

220kV变电站电气一次部分设计技术的研究杨颖

杨颖

（国网青海省电力公司海西供电公司青海格尔木816000）

摘要：现在随着市场经济的发展和技术的进步,电力市场也得到了不断的改良和发展并且获得完善,所以各方工作人员也就把注意力转向电气一次设计上了,对这些设备的性能更是格外关心。变电站的安全性和可靠性往往都是受一次设计的影响甚至是决定的。所以本文从电气一次设计出发,主要研究了220kV变电站中的应用情况和设计要点,并且根据设计提出了一些自己的建议和看法,希望能够给同行带来借鉴。

关键词：220kV变电站;电气一次设计;技术

1变电站在城市供电中的作用

在城市电力系统中，变电站是负责电压变换、接受以及分配电能、控制城市电流的流向的重要电力设施。它主要是通过自身的主变压器将电力系统中各级电压的电网联系起来。作为控制城市电压高低的主要电力设备，变压器在负责调控电厂输配电压的同时，也降低输电过程中电力的线路损耗。

2关于220KV变电站进行电气一次设计方面的原则

220kV的变电站具其自身特点，在原则的确定上应该体现一定程度的特殊性。首先最重要的就是主接线的设计，主接线的设计方案应该安全可靠。其次，设计标准应该总体上达到统一，避免在进行建设的时候出现互相矛盾之处。再次，在设计的原则上应该体现供电企业的经济效益，将其经济交易放在最重要的位置来进行考虑和统筹。最后，由于环境的影响，所以在设计方案的确定上应该加以区别，在设计的方案以及规模上充分考虑当时当地的需要。

3.关于220kV变电站电气一次部分设计技术

3.1电气主接线的基本要求

通常情况下，安全可靠属于电力企业生产过程必须明确的要求，在主接线的过程中，技术人员必须保障这样的接线形式能够符合行业规范，在保证供电可靠的基础上，不断提高频率的作业效率。值得注意的是，由于供电连续可靠作为重要指标之一，因保障其方式具有科学性。对于主接线而言，由于其在运行的过程中大都具有较强的安全性，一旦系统出现故障的情况后，技术人员必须及时进行检修，在适应调度的基础上，不断提高运行方式的效率，从而保障停电时间短，从很大程度上降低影响范围。

3.2关于电气设备的选择上

设备选择一般首先以主接线的设计作为选择的依据，同时把负荷和电流的各种计算也纳入考虑，这样电气设备的选择所要遵守的原则也就十分清楚了。首先应该以正常工作状况作为依据，正常的荷载作为参考，来作为电气设备的额定数值；其次，我们在运行的时候往往会由于各种原因造成短路，这是难以避免的意外，所以为了测试电气设备的稳定性，要按照短路的条件来进行测试；第三为了检测开关电器能否进行有效闭路，我们应该以三相短路作为条件来进行检测；第四，在电气设备的形式上要结合具体条件来进行选择，地点、环境以及使用方面的要求都能给选择上带来很大的区别。在做到上面的四之后，还应该具体核对一共有几台主变压器，总结起来有以下几点，首先要保证总负荷不发生变化的前提下，将其中一台主变压器关停，仍然具有同等的供电能力，第二要参考变电站本身对变压器的容量，第三是考虑占地面积。城区土地资源紧张，可谓寸土寸金，如果需要过多占用土地，就要在考虑的时候慎之又慎。

3.3关于接地设计

正常来说，变电站是拥有独立的接地网络的。正常来说，我们在设计中为了让接地的电阻降低到安全范围，一般采用的方法有自然接地体、深井接地的方式，对于自然接地体而言，多采取角钢作为原材，将尖端部位进行削减，并打入地中。深井接地主要通过常规深井接地、深井爆破接地、深水井接地三种深井的接地方式来降低接地电阻的工作原理，这三种深井接地有着不同使用条件和适用范围，常规深井接地适用于中、低电阻率土壤，深井爆破接地适用于高电阻率土壤，深水井接地适用于中、高电阻率土壤，三种深井接地有很强的互补性。除此之外还可以利用降阻剂或者加深地网埋藏的深度，也可以在局部进行换土、让接地面积扩大而达到降低电阻的作用。

3.4.220kV变电站防雷设计

从防雷设计角度说，在设计220kV变电站电气一次设计中，对于直击雷保护和过电压保护两项内容应当分别进行分析，采取合理的设计措施。对于以上两个方面的内容进行总结概括，具体内容如下：第一，对于有关防止直击雷保护方面，在变电站一次电气设计中，所有的配电装布置上都应当采用用户所提供的方案，在屋顶设置避雷针，通过此方式实现预防直击雷的目的。通过大量的工程实践经验来看，在屋顶避雷采用的原材料应当选取过热镀锌扁钢。并且同与接地网进行连接，从而确保在雷雨天气中出现的直击雷能够通过该方式倾泻入大地，有效地避免了变电站在运行过程中遭遇雷击，从而遭受破坏。第二，从过压角度进行分析，为了避免线路在正常运行情况下，遭遇雷击，而出现过压侵入现象，在具体设计中，需要在220kV进线段以及220kV出现段每段母线线路上分别安装独立避雷器，通过利用避雷的方式，实现对系统中电压的安全保护。与此同时，还应当将避雷器安装在220kV中性点上，通过设置放电间隙的方式，实现变压器中性点绝缘，从而实现过压的可靠保护。当前我们可以使用ATP-EMTM这种技术针对过量电压进行计算，过量电压来自于雷电侵入设备管线内，对这部分电压进行计算，经过研究，选用合理的避雷器设备，达到防止电气设备被破坏的效果。

4案例分析

某变电站是一座地区性的重要枢纽变电站，它担负着220kV和110kV两个电压等级之间的功率交换。

4.1变压器容量计算和选取

该变电所配电装置采用普通中型，220kV和110kV均采用断路器单列布置，将隔离开关放置在母线下，使其与另一组隔离开关电气距离增大，缩短配电装置的纵向距离。220kV采用单母分段带旁路母线接线，该变电所主变中性点及出线均装设避雷器，中性点经隔离开关直接接地，并装设有两段式零序保护及放电间隙保护。主变压器容量一般按变电所建成后5～10年的负荷发展选择，并适当考虑到远期10～20年的负荷发展，对于该变电所近期和远期负荷都已给定。所以，应按近期和远期总负荷来选择主变容量。

4.2变压器型式选取

主变压器形式的选择，自耦变压器的经济性相当明显，并且具有高一中阻抗电压百分数小的优点。这一点对于该变电所很重要，因为该变电所功率方向主要由高压侧到中压侧，△Ud1-2%小对于变压器的运行稳定性很有好处。虽然自耦变存在过负荷保护困难等问题，但由于经济效益好，而且自耦变压器也是220kV电压等级变电所的发展方向。

5结语

总之，在进行电气一次设计的过程中，我们需要注意以下几个重要环节，包括有输电线路、隔离开关，然后是变压器和发电机，除此之外断路器和电力电缆设备都是十分重要的，只有将220kV变电站的电气一次设计达到更高、更完善的水平，电气设备才可以运行得更为安全和稳定，供电企业也可以因此而获得更高的经济效益和社会效益

参考文献：

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