35kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)技術(shù)分析

楊秋麗 張浩

摘要：在當(dāng)前我國(guó)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)背景下，社會(huì)及經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)電力能源的依賴性不斷提升，由此國(guó)家對(duì)電力行業(yè)明確提出高質(zhì)量供電要求，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，電力行業(yè)在實(shí)際發(fā)展過程中將優(yōu)化變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)工作目標(biāo)，并將其作為保障電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的主要途徑?；诖?，本文將針對(duì)35kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行分析，希望對(duì)相關(guān)工作人員提供參考意見。

關(guān)鍵詞：35kV變電站;電氣;一次部分設(shè)計(jì)

引言：

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度不斷提升，各行業(yè)在實(shí)際發(fā)展過程中對(duì)電氣設(shè)備的應(yīng)用廣泛性不斷提升，用電需求也隨之高速增長(zhǎng)，已建成的35kV變電站已經(jīng)難以滿足當(dāng)前電力供應(yīng)需求，因此，對(duì)變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)其進(jìn)行增容處理已經(jīng)成為當(dāng)前電力行業(yè)發(fā)展必然要求?？紤]到我國(guó)在電氣一次部分設(shè)計(jì)方面的研究起步較晚，因此在實(shí)際優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中尚存在較大發(fā)展空間，由此，對(duì)35kV變電站技術(shù)優(yōu)化研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

一、電氣一次部分設(shè)計(jì)概述

（一）電氣主接線部分設(shè)計(jì)概述

變電站電氣主接線在實(shí)際運(yùn)行過程中承擔(dān)電路輸送職能，是整個(gè)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是電氣一次設(shè)計(jì)的重要組成部分。主接線在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中也被稱之為一次接線，在實(shí)際運(yùn)行影響直接影響電力運(yùn)行穩(wěn)定性，同時(shí)也會(huì)對(duì)變電站電氣設(shè)備型號(hào)選擇及安裝工作造成直接影響。因此，在對(duì)本部分進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中需要考慮到的因素也相對(duì)較多，除線路可靠性以及靈活性方面，還需要注意經(jīng)濟(jì)性[1]。

主接線主要承擔(dān)連接高壓電氣設(shè)備職能，并實(shí)現(xiàn)對(duì)接收及分配電流目的。設(shè)計(jì)者應(yīng)注意嚴(yán)格依照變電站設(shè)計(jì)要求以及國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，最大限度地保障連續(xù)供電、設(shè)備保護(hù)工作職能得以實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)提升供電企業(yè)服務(wù)質(zhì)量的目的。在35kV變電站的電氣設(shè)計(jì)中，必須符合以下基本要求，實(shí)際上包括：①主接線必須兼具方便和靈活的特點(diǎn)。在35kV變電站電氣設(shè)計(jì)中，在完成主接線正常運(yùn)行和供電安全的同時(shí)，還必須方便靈活?？梢园凑针娏こ滔到y(tǒng)調(diào)度的規(guī)定高效準(zhǔn)確地進(jìn)行。改變運(yùn)行方式，減少常見故障和電源故障的時(shí)間，操縱常見故障和電源故障的危害。②確保供電可靠，電能質(zhì)量分析合格。35kV變電站部分電氣設(shè)計(jì)是供電系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵因素。如果設(shè)計(jì)不及時(shí)，就會(huì)造成常見的運(yùn)??行故障，造成停電，造成財(cái)產(chǎn)損失，危及大家的日常紀(jì)律。因此，35kV變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分主要是保證供電可靠，滿足電能質(zhì)量分析要求，保持變電站的優(yōu)良運(yùn)行。③考慮變電站的合理性和改造要求。在主要任務(wù)布線設(shè)計(jì)中，完成保障系統(tǒng)全部正常運(yùn)行的基本總體目標(biāo)應(yīng)基本合理，為供電公司提供經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)合理，方可作為設(shè)計(jì)方案考慮?？梢赃x擇。同時(shí)，由于電力工程要求的不斷增加，許多變電站必須進(jìn)行改造。因此，在主布線設(shè)計(jì)中，不僅要進(jìn)行變電站的最終布線，還要預(yù)留足夠的工程建設(shè)空間，以滿足改造要求。

設(shè)計(jì)人員在實(shí)際開展相關(guān)工作過程中應(yīng)注意以下幾方面：第一，充分遵循安全可靠原則。從企業(yè)實(shí)際發(fā)展要求層面分析，安全可靠是供電企業(yè)運(yùn)營(yíng)最基本同時(shí)也是最重要的目標(biāo)，因此，在對(duì)主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中應(yīng)將電壓、頻率、電能質(zhì)量等作為設(shè)計(jì)評(píng)判指標(biāo)，切實(shí)保障變電站主接線滿足高質(zhì)量供電需求，避免線路故障所導(dǎo)致的供電不穩(wěn)定，對(duì)用電客戶造成影響;第二，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際開展工作過程中應(yīng)注意充分考慮設(shè)計(jì)靈活性以及維修便捷性的要求，確保運(yùn)維人員對(duì)故障為題可以快速作出反應(yīng)，提升維修效率;第三，供電企業(yè)運(yùn)營(yíng)的主要目的在于獲取經(jīng)濟(jì)利益，因此，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作過程中應(yīng)充分考慮到經(jīng)濟(jì)性要求，降低施工及運(yùn)行成本投入，直接提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益[2]。

（二）電氣一次部分設(shè)計(jì)步驟

35kV變電站在實(shí)際設(shè)計(jì)建設(shè)過程中涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，其呈現(xiàn)出顯著的整體性特征，由此，一旦設(shè)計(jì)過程中某一部分出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理之處，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)異常情況。因此，為確保變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)科學(xué)性以及有效性，必須依照規(guī)定流程開展相關(guān)工作。具體內(nèi)容主要包括以下方面：第一，變電站設(shè)計(jì)工作對(duì)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)水平以及工作經(jīng)驗(yàn)具有明確要求，高素質(zhì)設(shè)計(jì)人員作為電氣一次部分科學(xué)設(shè)計(jì)的必要支撐，豐厚的專業(yè)知識(shí)可以幫助工作人員有效把握設(shè)計(jì)重難點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升電氣一次部分設(shè)計(jì)科學(xué)性的目的;第二，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作過程中需要充分考慮到不停變電站電氣系統(tǒng)工作差異性，實(shí)際工作過程中根據(jù)變電站運(yùn)行要求選擇設(shè)備型號(hào)及規(guī)格，確保設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)性[3]。以短路電流為例，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中需要考慮到不同接線形式下短路點(diǎn)存在一定差異性，在正常接線條件下，設(shè)備運(yùn)行過程中所檢測(cè)到短路電流數(shù)值最大的區(qū)域即為短路計(jì)算點(diǎn)，在具體進(jìn)行計(jì)算過程中，需要對(duì)斷路器前后短路點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，并得出計(jì)算值最大處即為線路實(shí)際短路點(diǎn)，由此，變電站35kV及10kV線路短路點(diǎn)可分別標(biāo)定為F1、F2、F3，等值電路如圖2、3所示。

二、變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)技術(shù)分析

（一）變電站一次部分設(shè)計(jì)方案

從供電企業(yè)實(shí)際發(fā)展角度分析，供電企業(yè)運(yùn)營(yíng)質(zhì)量及變電站運(yùn)行可靠性與電氣一次部分設(shè)計(jì)具有直接聯(lián)系，由此，供電企業(yè)管理層在實(shí)際工作過程中應(yīng)注意提升在35kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)方面的資源投入，為提升設(shè)計(jì)方案科學(xué)性提供必要保障，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)這一工作目的。在實(shí)際工作過程中，應(yīng)注意遵循以下幾方面：第一，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際開展設(shè)計(jì)工作之前應(yīng)首先對(duì)目標(biāo)變電站進(jìn)行實(shí)地勘察，在明確各方面參數(shù)要求以及各方面因素對(duì)設(shè)計(jì)方案的影響的基礎(chǔ)上的進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，切實(shí)提升設(shè)計(jì)方案的可行性以及科學(xué)性;第二，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際對(duì)35kV變電站主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中應(yīng)首先對(duì)工程資料進(jìn)行深入研究，并利用自身設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合35kV變電站運(yùn)行實(shí)際需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，切實(shí)保障方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性要求。供電企業(yè)管理層在實(shí)際工作過程中應(yīng)注意建立完善方案評(píng)估體系，對(duì)不同設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣性進(jìn)行評(píng)審，選擇其中與變電站契合度最高的方案執(zhí)行[4]。

（二）變電站一次部分設(shè)計(jì)實(shí)踐

從實(shí)際發(fā)展角度分析，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際對(duì)35kV變電站電氣一次設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，針對(duì)主接線部分的設(shè)計(jì)接線環(huán)節(jié)需要利用半斷路器進(jìn)行，在實(shí)際工作過程中需要對(duì)線路回?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)算并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。為確保變電站主接線正常運(yùn)行，應(yīng)將回路數(shù)線路控制在6次及以上，利用半斷路器可以實(shí)現(xiàn)降低回路數(shù)的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)兼顧經(jīng)濟(jì)性與可靠性的要求。此外，單母線及雙母線是主接線應(yīng)用最為廣泛的兩種接線方式，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作過程中應(yīng)充分滿足變電站設(shè)計(jì)過程中對(duì)運(yùn)行安全性以及平穩(wěn)性的要求，應(yīng)采用雙母線接線方式，為變電站設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行提供額外保險(xiǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低設(shè)備運(yùn)行過程中發(fā)生故障幾率的目的。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作過程中還應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到電源線及負(fù)荷線配對(duì)在確保電力系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)性方面發(fā)揮的重要作用，具體設(shè)計(jì)要求為將同名回路系統(tǒng)圖設(shè)置在不同串內(nèi)。從實(shí)際發(fā)展角度分析，現(xiàn)階段我國(guó)變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)過程中對(duì)線路的設(shè)計(jì)主要采用兩串設(shè)計(jì)，由此，設(shè)計(jì)者在實(shí)際工作過程中應(yīng)注意同名回路以及僅出線應(yīng)分別設(shè)計(jì)接入不同側(cè)母線以及設(shè)置隔離開關(guān)。需要注意的的一點(diǎn)是，后期設(shè)計(jì)過程中如果接線配對(duì)數(shù)量超過三串，設(shè)計(jì)者應(yīng)注意去除隔離開關(guān)，同時(shí)將同名回路接入同側(cè)母線之中。

總結(jié)：

綜上所述，在當(dāng)前時(shí)代背景下，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力能源的依賴性大幅提升，因此，優(yōu)化35kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)前電力行業(yè)的主要工作內(nèi)容。在實(shí)際工作過程中，設(shè)計(jì)人員需要從細(xì)節(jié)層面入手，首先對(duì)變電站進(jìn)行實(shí)地勘察，在綜合各方面因素的前提下，充分遵循科學(xué)性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性要求，為保障供電可靠性奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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