芻議變電站改建的電氣一次設計
莫梅梅
廣西博陽電力設計有限責任公司市廣西南寧530023
摘要:近年來,隨著我國城市的飛速發(fā)展,各地電網建設加快,為了提高電網的供電能力必須對一些變電站進行改、擴建電氣一次設計存在的問題進行論述。
關鍵詞:一次設計;電氣設備
1引言
近年來,隨著我國經濟的飛速發(fā)展,各地電網建設加快,為確保電網安全穩(wěn)定運行,提高電網供電能力,有必要對一些變電站進行改、擴建,與新建變電站配合共同改善電網結構,提升電網的可靠性。在已有變電站進行的改、擴建涉及變電站的一期或前期工程,電氣主接線及電氣總平面布置與已建工程關聯(lián)更為密切,一般情況下維持變電站現(xiàn)有的接線形式及布置形式,以減少改造工程的工作量。
2設計過程
2.1設計原則
此項工作主要涉及系統(tǒng)一次及線路專業(yè),在確定間隔位置時要求做到間隔不調整或少調整、線路不交叉或盡量少交叉的原則,以確保工程量為最少。
首先系統(tǒng)一次專業(yè)根據本次間隔接入系統(tǒng)的要求,來確定本次新增間隔的接入位置,當接線為一臺半斷路器接線時需考慮到同名回路應布置在不同的串上,以免當一串的中間斷路器故障或檢修時,同時串中另一側回路故障時,使該串中兩個同名回路同時斷開;對特別重要的同名回路,可考慮分別交替接入不同側母線即“交替布置”。
其次線路專業(yè)根據變電站內間隔排列位置、線路路徑來確定本次新增間隔的具體位置,如遇雙回路架空出線時,可以順序布置,以避免線路交叉跨越。
最后綜合上述原則確定間隔位置,然后將電氣主接線圖及總平面布置圖完善后提供給各專業(yè),系統(tǒng)一次專業(yè)據此核算出新增間隔的線路最大負荷、母線穿越功率、變電站內系統(tǒng)阻抗,由此來進行相關的計算、設備選擇及校驗。
2.2相關計算
根據線路最大負荷S(MVA)來計算新增間隔的電氣設備的額定電流Ig(A),具體計算公式為:Ig=S/√3Ue1000;Ue:額定電壓(kV)根據母線穿越功率S′(MVA)來計算母線所需的載流量Ig′(A),具體計算公式為:Ig′=S′/√3Ue1000;Ue:額定電壓(kV)
根據變電站內系統(tǒng)阻抗X來計算短路電流Id,短路電流計算包括:三相短路電流、單相短路電流、兩相接地短路電流。計算結果取三個值中最大值作為最終結果值Id,由Id可計算出沖擊電流ich。
通過上述計算后就可以進行本期新增間隔的電氣設備的選擇及原有母線、電氣設備的校驗。
2.3新增電氣設備的選擇
2.3.1斷路器
設備額定電流>Ig;
設備額定開斷電流>Id;
設備動穩(wěn)定電流>ich。
2.3.2隔離開關
設備額定電流>Ig設備熱穩(wěn)定電流>Id;
設備動穩(wěn)定電流>ich。
2.3.3電流互感器
設備熱穩(wěn)定電流>Id;
設備動穩(wěn)定電流>ich。
在選擇電流互感器時要注意:若接線是一臺半斷路器接線,在完善串的改造中,本期工程新增設的邊斷路器(選用罐式斷路器)的內附電流互感器或外加式電流互感器(選用瓷柱式斷路器)的一次電流比值必須與本串的中斷路器(選用罐式斷路器)的內附電流互感器或外加式電流互感器(選用瓷柱式斷路器)比值相同。
2.4原有母線、電氣設備的校驗
1)母線按照母線載流量>Ig′進行校驗,不滿足要求時更換母線。
2)電氣設備按照設備額定開斷電流>Id;設備動穩(wěn)定電流>ich進行校驗,不滿足要求時更換設備。
2.5母聯(lián)間隔電氣設備的校核
設備額定電流>Ig′;
設備額定開斷電流>Id;
設備動穩(wěn)定電流>ich,
若母聯(lián)間隔電氣設備額定電流
Ig″即可,通常情況下Ig′>Ig″。
2.6新增電氣設備型號的確定
一般情況下電氣設備型號與一期或前期工程選用同一型號,并要注意同類設備的運行情況是否滿足現(xiàn)階段的要求,如有特殊要求或一期/前期工程所選用的電氣設備屬淘汰產品時可選用其它設備或新型設備。
2.7防雷接地設計
防雷措施按新增場地的防雷保護是否在原有防雷保護范圍內來確定需不需要新增防雷措施;新增場地的主接地網需與原有變電站內的主接地網兩點以上可靠連接,施工完畢后再實測接地電阻值,接地電阻值應滿足設計計算要求,如果超出允許值,應采取必要降阻措施;若是原有站址上的改、擴建工程,防雷部分在一期工程中一般情況下已經實施,但還是需要校驗是否滿足要求,不滿足時再新增防雷措施。
2.8電纜敷設設計
電纜敷設時要注意本期工程施工時有可能破壞的電纜溝內及保護屏下的防火阻燃材料的開列,若有新增的電纜溝時要開列制作電纜構架的材料及防火阻燃材料。
2.9資料及會簽圖紙
專業(yè)間互提資料時,電氣一次提供給外專業(yè)的電氣主接線圖及電氣總平面布置圖必須是與現(xiàn)場實際情況相吻合并結合本期工程更新后的圖。若接線是一臺半斷路器接線時,主接線圖中要將本期改、擴建工程中需要完善串的全部電氣設備(特別是斷路器及電流互感器)的參數標注在電氣主接線圖上,以便各個專業(yè)進行核對會簽。會簽線路專業(yè)的圖紙時要注意,其出線間隔的排列及出線相序與本專業(yè)是否是一致的。設計時要預估施工中有可能存在的風險,盡量降低并提出安全措施,在有可能造成停電的改、擴建工程中,要提出合理化的施工建議以減少停電損失。
3結束語
在進行變電站改、擴建工程的電氣一次設計時,要求掌握好其設計基本思路及原則:與前期工程的良好銜接、現(xiàn)場收集資料到位、減少變電站停電時間、預估并降低設計及施工風險,秉承改造工程量少、節(jié)約投資、設計及施工安全風險小的原則,以使工程順利、安全、節(jié)效的投入運行。
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