220kv變電站電氣一次系統(tǒng)設計 楊學碩,220kv變電站電氣一次系統(tǒng)設計,楊學碩,kv,變電站,電氣,一次,系統(tǒng),設計 文獻綜述 一、選題意義 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對供電質量的要求日益提高。國家提出了加快城網(wǎng)和農網(wǎng)建設及改造、拉動內需的發(fā)展計劃[1]。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力設施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來，在電力系統(tǒng)中起著至關重要的作用。近年來220kV變電站的建設迅猛發(fā)展?？茖W的變電站設計方案能夠提升配電網(wǎng)的供電能力和適應性，降低配電網(wǎng)損耗和供電成本，減少電力設施占地資源，體現(xiàn)“增容、升壓、換代、優(yōu)化通道”的技術改造思路[2]。同時可以增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積，使變電站的配置達到最佳，不斷提高經(jīng)濟效益和社會效益[3]。 二、變電站建設的國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 為了保障我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，以及持續(xù)的城鎮(zhèn)化進程，我國電力系統(tǒng)進入了一個快速發(fā)展階段，電網(wǎng)建設得到進一步完善。由于我國電力建設起步比較晚，目前我國變電站主要現(xiàn)狀是老設備向新型設備轉變，有人值班向無人值班變電站轉變，交流傳輸向直流輸出轉變，在城市變電站建設中，戶內型變電站大幅增加。國外變電站主要是交流輸出向直流輸出轉變。而數(shù)字化智能變電站也是國內外變電站未來發(fā)展趨勢。 1、無人值守變電站： 同西方發(fā)達國家相比，由于我國變電站自動化系統(tǒng)應用起步較晚，變電站運行管理的理念也有很大差異，使我們的變電站無人值守運行水平與之相比還有很大的差距。在我國，許多220 kV及以下電壓等級變電站已經(jīng)開始由監(jiān)控中心進行監(jiān)控，基本上實現(xiàn)了變電站無人值守。但作為國內電網(wǎng)中最高電壓等級的500 kV和330 kV變電站，即使采用了變電站自動化系統(tǒng)的，也都是實行有人值守的管理方式。而在歐美發(fā)達國家，各個電壓等級變電站都能實現(xiàn)變電站無人值守。由此發(fā)現(xiàn)，在國內外無人值守變電站之間、國內外變電站自動化系統(tǒng)之間都還有很大的差異[4]。全面實現(xiàn)變電站無人值守對我國電網(wǎng)建設有非常明顯的技術經(jīng)濟效益: 1提高了運行可靠性；2加快了事故處理的速度；3提高了勞動生產(chǎn)率；4降低了建設成本。[5] 2、城市變電站建設 隨著城市中心地區(qū)的用電負荷迅速增長，形勢迫使在城市電網(wǎng)加快改造和建設的同時，在中心城區(qū)要迅速地建設一批高質量的城市變電站，在多種變電站的型式中戶內型變電站受到各方面的重視，在這幾年中得到飛速發(fā)展[6]。由于戶內變電站允許安全凈距小且可以分層布置而使占地面積較小。室內變電站的維修、巡視和操作在室內進行，可減輕維護工作量，不受氣候影響。 3、數(shù)字化智能變電站 在變電站自動化領域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能化開關、光電式互感器等機電一體化設備的出現(xiàn)，變電站自動化技術即將進入新階段[7]。變電站自動化系統(tǒng)是在計算機技術和網(wǎng)絡通信技術基礎上發(fā)展起來的。它以其簡單可靠、可擴展性強、兼容性好等特點逐步為國內用戶所接受，并在一些大型變電站監(jiān)控項目中獲得成功的應用[8]。隨著智能化開關，光電式電流電壓互感器、一次運行設備在線狀態(tài)檢測及自診斷、變電站運行操作培訓仿真這些新技術的日趨成熟以及廣泛應用必將對現(xiàn)有變電站自動化技術產(chǎn)生深刻的影響，帶來全數(shù)字化的變電站新概念[9]。2009年9月11日華北電網(wǎng)首家220千伏數(shù)字化智能變電站郭家屯變電站正式啟動，它的建成對國內數(shù)字化變電站技術的發(fā)展及智能電網(wǎng)的建設具有重要意義[10]。 三、變電站設計內容及原則 1、220kV變電站電氣一次系統(tǒng)設計主要包括以下步驟：電氣主接線設計、配電裝置、電氣平面布置、系統(tǒng)保護 、電氣設備選擇。[11] 2、變電站設計原則[12]： (1)足夠的變電容量以滿足供電區(qū)域內中長期規(guī)劃預測的負荷要求； (2)結構緊湊，設備體積小，占地面積?。? (3)自動化程度高，通信誤碼率低，可靠性高； (4)可靠靈活的主接線方式； (5)主設備技術性能優(yōu)越，可靠性高，檢修頻率低，噪聲低。 在變電站設計中要考慮到雷電對變電站的危害，在變電站中至少要安裝一臺避雷器來保護變壓器，最佳選擇是在變電站入口處安裝避雷器。此時，即使在瞬時有極高電流出現(xiàn)，也能最大限度地保證變壓器上的電壓水平在安全極限內[13]。 變電站設計是個綜合系統(tǒng)工程，是電力系統(tǒng)項目設計的重要組成部分。一份成功的變電站設計方案可以在實際工程中取得最優(yōu)的效益:增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積以及建設成本，使變電站的配置達到最佳，保證較高的經(jīng)濟效益和社會效益。 參考文獻： [1]劉婭.11OKV變電站部分電氣一次設計淺析.民營科技, 2009（6）：2-38 [2]饒 瑩,郭 煒,徐鑫乾.110／20 kV變電站電氣一次部分設計.電力設備，2008（9）：11-13 [3]張宏陽.淺談220kV變電站設計思路及實踐.科技咨訊，2009（18）：128-128 [4]陳志軍.國內外變電站無人值守的比較與思考.廣東電力,2006（19）：35-38 [5]李嘯驄,王佩璋.馮大千.葉漣遠.無人值班變電站的發(fā)展意義以及建設中的幾點建議.廣西電力技術，1998（3）:39-43 [6]秦建新.城市變電站的發(fā)展趨勢及其特點.天津電力技術, 2002（2）：10-12 [7]劉貞,殷小虹.智能變電站的實現(xiàn).科技前沿，2009（36）：26-26 [8]徐景隆.變電站自動化發(fā)展趨勢分析.科學實踐，2009（28）：307-308 [9]金旭東.數(shù)字化變電站介紹.江蘇電機工程， 2007（21）：38-40 [10]馬瑾瑜.華北電網(wǎng)首家220千伏數(shù)字化智能變電站啟動.華北電業(yè)，2009（5）：55-55 [11]陳月娥.有關22O kV變電站設計思路的分析.廣東科技,2008（12）：129-130 [12]林濟濤.220kV城市變電站電氣系統(tǒng)設計的探討.沿海企業(yè)與科技, 2009（8）：106-107 [13]黃純華.發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料.北京：水利水電出版社. [14]傅知蘭.電力系統(tǒng)電氣設備選擇與實用計算.北京：中國電力出版社，2004. [15]王錫凡.電力工程基礎.西安：西安交大出版社，1998.