文/蘇敬邦 廣東華方工程設(shè)計有限公司 廣東東莞 523000
隨著城市化進程的不斷加快,對于電力的需求也在不斷增加,基于此,變電所項目的發(fā)展范圍也在逐漸擴大,其在一定程度上對于提高供配電質(zhì)量和效率有著很大的促進作用。因此,相關(guān)單位必須重視變電所的整體設(shè)計,確保其可以與對應(yīng)的基準要求相一致,這樣才能保證配電系統(tǒng)的安全運行,滿足社會大眾的正常使用需求。本文也會針對10kV及以下變電所的一次接線、二次接線以及其他接線設(shè)計要點進行詳細的論述,從而為有關(guān)人士提供參考。
一般情況下,電氣設(shè)備都是依靠主接線的連接才能進行正常使用,因此,為了確保電氣設(shè)備的運行安全和運行質(zhì)量,就要結(jié)合其具體性能要求,科學(xué)布置電路走向,使之成為輸送電流和高電壓的一次接線或電氣主系統(tǒng)。
另外,還要對設(shè)備的操作主配線進行合理布局,按照相應(yīng)的二次接線圖進行設(shè)計,具體是指結(jié)合圖紙中各種符號和文字的相關(guān)要求,科學(xué)有序的進行排列。同時,還要注重對主接線的完整設(shè)計,因為主接線是電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中最為可靠、靈活的組成元件,其設(shè)計的合理與否與整個電力系統(tǒng)的安全運行都有著很大的關(guān)系,因此,必須嚴格按照正確的設(shè)計要求和操作流程來進行。在這一過程中,設(shè)計人員還要充分考慮各電氣設(shè)備的選用問題、配電設(shè)備和繼電器的保護問題以及控制方案的制定問題,進而通過整體分析以及技術(shù)經(jīng)濟論證后,才能進行最終確定。
此外,配電設(shè)備的主接線要盡量采用分段單母線或雙母線,并且為了避免日后運行時出現(xiàn)短路現(xiàn)象,還要設(shè)置獨立的旁路母線。當變電站電氣線路完全連接完畢后,相關(guān)工作人員還要對其整體設(shè)計質(zhì)量進行全面的檢查,看其是否完全符合規(guī)范要求,從而為配電系統(tǒng)的良好運行,奠定扎實的基礎(chǔ)。
對10 kV及以下變電所主變壓器進行設(shè)計時,必須要合理選擇過電流保護,若是過電流保護動作時間大于0.7s,則為了保障變壓器的安全,要盡量對其進行瞬時電流故障保護;相對,若是變壓器容量大于800 kV且屬于油浸式變壓器時,則要按照相應(yīng)的安裝要求,對其進行氣體保護;而若是容量超過400 kV的變壓器,由于其在一次運行過程中,會產(chǎn)生較大數(shù)量的電源并聯(lián)操作或其他負載,所以在設(shè)計時也要根據(jù)實際情況,對其安裝過載保護,這樣在發(fā)生故障時,工作人員就可依照信號幅度對變壓器進行妥善處理。
此外,在設(shè)計主變壓器時,還要考慮瞬時過電流保護、故障保護和氣體保護安裝問題,避免外部相位間的短路對這些過電流保護安裝造成影響,所以,一定要注意以下幾點事項:第一,對變壓器進行安裝時,其關(guān)鍵點在于對電源端的控制;第二,變壓器的其他過電流保護只作為相鄰元件的保護備份,不能視為變壓器內(nèi)部故障的保護備份;第三,要確保各種短路保護裝置以及不對稱短路的靈活性,并且相鄰線路要由變壓器進行遠程備份,若是存在大量的瓦斯,則要斷開各側(cè)斷路器進行檢修。
在選擇低壓配電柜內(nèi)元件時,可以按照以下幾點要求來進行:第一,要按照實際工作需求來進行選擇,例如,根據(jù)位置條件的需求,可將原件分為室內(nèi)和室外兩種類型;相對,若是特殊環(huán)境條件要求,則要選擇特殊的元件類型,如防爆元件。第二,要按照所規(guī)定電壓標準來進行選擇,例如,應(yīng)結(jié)合設(shè)計圖紙要求和國家所規(guī)定的安全電壓標準,來選擇適宜的低壓配電柜元件。第三,按照實際電流量來進行選擇,例如,按照斷路器的額定電流來選擇,要盡量采用負載對等或超過最大限額的配電柜元件。
電壓互感器的選擇,要盡量確保其能夠與其它電網(wǎng)進行充分融合;低電壓隔離開關(guān)的選擇,則要注意開關(guān)質(zhì)量和應(yīng)用性能,看其是否具備一定的隔離作用,進而完全確保電氣設(shè)備、線路以及電源等安全運行維護需求;選擇帶有滅弧裝置的隔離開關(guān)和保險絲時,則要根據(jù)電網(wǎng)電壓的隔離開關(guān)來進行確定,并按照相關(guān)的短路電流來對其穩(wěn)定性進行全面檢測。
二次接線下的電氣設(shè)備,一般采用的都是二次回路設(shè)計,因為該設(shè)計方式在允許范圍內(nèi),可以產(chǎn)生一定的隔離效果,進而對鎖定輸入系統(tǒng)、電源開關(guān)、總線等都有著很好的保護。據(jù)相關(guān)檢測分析,二次回路設(shè)計完全符合國家相應(yīng)的標準要求,所以,其對于電力設(shè)備的安全運行而言,具有不可忽視的地位和作用。
通常,二次連接電路的工作運行主要是建立在電纜科學(xué)設(shè)置的基礎(chǔ)上的,因此,要想保證二次電路的實效作用和安全運行,不僅要合理布置電纜走向,而且還要正確選擇相關(guān)的電氣設(shè)備,使其型號、規(guī)格等可以達到最高標準,并且對應(yīng)的設(shè)備參數(shù)也要與設(shè)計要求相吻合,尤其是繼電器參數(shù),不能出現(xiàn)任何偏差。
此外,要對起始電壓和電流保護繼電器進行全面的保護,可以從以下兩方面入手:首先,要確保第一線圈額定電壓與額定電壓總線相一致,若是采用低電壓繼電器串聯(lián)電阻,則繼電器線圈的電壓必須等于線圈電壓繼電器的電壓等級,并盡量將電源與一個負電極串聯(lián)電阻進行有效連接,這樣才能達到相應(yīng)的保護效果。其次,當額定電壓處在正常運行狀態(tài)下時,其電流線圈上的所有電流都可以進行協(xié)同設(shè)計,并且要密切注意線圈或關(guān)閉接觸器線圈的運行情況,確保繼電器在額定電流下可以正常運轉(zhuǎn),在這一過程中,切記不要讓額定電流超過當下的規(guī)定電流,尤其是不能達到閉合線圈的百分之五十的電流,以免電流過大,對二次回路的安全性造成影響。
第一,在對避雷器進行設(shè)計時,變壓器的中心點必須與避雷器的一端接地線連接在一起,同時,另外一端接地線還要與金屬外殼的低壓側(cè)相連接。第二,從客觀角度分析,任何一個總線終端都要配置一臺閥式避雷器,進以從根本上保證供電設(shè)備的安全使用。
首先,一切與架空線路相連接的進出線,都要與室外電線桿進行接地,以便可以有效實現(xiàn)重復(fù)接地的設(shè)計目的,真正提升變電所的整體使用安全。并且每根電纜也要進行接地處理。
其次,結(jié)合相應(yīng)的規(guī)范要求,若是10kV變電所,則其包含的變壓器中性線和380伏的金屬殼體電氣設(shè)備必須進行接地處理,要求其接地電阻不能高于4Ω并盡量采用6根直徑為50mm的鋼管作為接地體。同時,還要利用40mm x 4mm的扁鋼制作成一排長2.5m、Φ=50mm的鋼管接地體,盡量將其放置在距變電所墻體2m處的位置上。
最后,待所有接地設(shè)計全部完畢后,相關(guān)工作人員還要按照電力企業(yè)的相關(guān)要求進行全面的檢測,看其是否存在不合理的地方,若是發(fā)現(xiàn)問題,要立即采取相應(yīng)的措施加以處理,最大化地避免安全事故的發(fā)生。
綜上所述,變電所不僅是配電系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,而且也是促進電力系統(tǒng)安全運行的根本條件,因此,要想保證變電所的合理發(fā)展,就要從多方面入手,按照嚴格的規(guī)范要求做好變電所設(shè)計工作,這樣才能使其實效作用得到最大化發(fā)揮,從而為我國電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。