基于對(duì)無(wú)人值守因素的考慮，在35kV變電站的兩側(cè)選擇高自動(dòng)化的開(kāi)關(guān)柜，且注意各電氣設(shè)備皆應(yīng)和開(kāi)關(guān)柜配套。與此同時(shí)，35kV無(wú)人值守變電站電氣系統(tǒng)應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范予以設(shè)計(jì)，以確保設(shè)計(jì)內(nèi)容的合理性、經(jīng)濟(jì)性及便捷性等。在本案，筆者主要從電氣主接線及主變壓器的選擇等角度探析35kV無(wú)人值守變電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。

　　摘要：在電氣系統(tǒng)中，變電所的作用尤其突出，其主要發(fā)揮分配電能及變換電能的作用。此外，變電所關(guān)乎到整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性及安全可靠性。近年來(lái)，智能電網(wǎng)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，則無(wú)人值守變電站的作用也越來(lái)越大。文章就35kV無(wú)人值守變電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開(kāi)討論。

　　關(guān)鍵詞：電氣工程師論文,電氣系統(tǒng),無(wú)人值守,變電站

　　1無(wú)人值守變電站的概況

　　1.1概念

　　無(wú)人值守變電站遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)要求于變電站內(nèi)安裝攝像機(jī)、數(shù)字/模擬環(huán)境變量采集模塊、門禁、微音探頭及周界報(bào)警等高科技設(shè)備，而環(huán)境變量數(shù)據(jù)、音視頻、出入口控制等均與前端綜合監(jiān)控主機(jī)相連接，并實(shí)現(xiàn)環(huán)境變量及音視頻等資料存儲(chǔ)記錄的實(shí)時(shí)數(shù)字化。此外，管理中心負(fù)責(zé)管理一切前端綜合監(jiān)控主機(jī)，并就環(huán)境數(shù)據(jù)、前端圖像及門禁信息等予以實(shí)時(shí)監(jiān)看，并針對(duì)前端所發(fā)生的突發(fā)情況予以及時(shí)、高效地處理。

　　1.2功能

　　就傳統(tǒng)變電站人工靜態(tài)調(diào)度運(yùn)行模式而言，其可靠性、實(shí)時(shí)性、調(diào)度經(jīng)濟(jì)性等皆與現(xiàn)代智能電網(wǎng)的要求間存在著極大的距離，加之變電站新建數(shù)量的增加與運(yùn)行管理人員減少間的矛盾越來(lái)越激化，則加強(qiáng)35kV無(wú)人或少人值守變電站電氣系統(tǒng)的建設(shè)尤其重要。35kV無(wú)人或少人值守綜合自動(dòng)化及數(shù)字化的變電站要求基于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的利用就變電站的數(shù)字化予以改造，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行調(diào)度綜合自動(dòng)化水平的提高，即確保變電站與電網(wǎng)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程調(diào)度管理的良好性及智能電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的節(jié)能經(jīng)濟(jì)、安全穩(wěn)定、高效等�；�于微機(jī)綜合自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)的35kV變電站實(shí)現(xiàn)了變電站運(yùn)行管理人員工作強(qiáng)度的降低，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了變電站運(yùn)行管理的經(jīng)濟(jì)效益及綜合技術(shù)水平的提高。

　　2電氣主接線

　　2.1概念

　　電氣主接線主要以電氣設(shè)備為依托、以連接線為必要條件、以有關(guān)功能要求為參考標(biāo)準(zhǔn)，組成分配電能及接受電能的電路，即高電壓網(wǎng)絡(luò)或輸強(qiáng)電流（或電氣主系統(tǒng)或一次接線）。電氣主接線是變電站或電廠電氣部分主體結(jié)構(gòu)的典型代表，其亦為電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的必要部分。電氣主接線關(guān)乎到電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)及控制方式等。電氣主接線包括有匯流母線及無(wú)匯流母線的接線形式，即單母線分段、單母線、雙母線分段雙母線、一臺(tái)半斷路器接線、增設(shè)旁路母線；橋形接線、單元接線、多角形接線等。

　　在進(jìn)行主接線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)任務(wù)書，并始終以政策、經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)程為準(zhǔn)則，以確保主接線運(yùn)行的靈活性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。所以，務(wù)必要就各個(gè)方面予以綜合處理，并經(jīng)嚴(yán)格的經(jīng)濟(jì)及技術(shù)論證后方可加以確定，以確保電氣主接線的準(zhǔn)確無(wú)誤。

　　2.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求

　�、倏煽啃�。由于供電可靠性直接關(guān)乎到電力生產(chǎn)及分配的實(shí)現(xiàn)，則主接線設(shè)計(jì)務(wù)必要滿足可靠性的要求。此外，電能具有難以貯存的特點(diǎn)，且發(fā)電、供電或用電均在瞬間完成，這也要求電力系統(tǒng)各部分均應(yīng)具備可靠性。若電力系統(tǒng)的可靠性得不到保證，其必然會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)崩潰或大面積停電。主接線的可靠性要求主接線設(shè)計(jì)務(wù)必要就以下問(wèn)題予以充分考慮：運(yùn)行實(shí)踐評(píng)估主接線的可靠性要求就有關(guān)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)予以充分且全面地考慮（客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)）；可靠性具有相對(duì)性，即同一主接線不一定能夠?qū)��?yīng)一切變電站及電廠，則對(duì)主接線可靠性的評(píng)價(jià)務(wù)必要以變電所在系統(tǒng)的作用及地位為基礎(chǔ)及依據(jù)。

　　②靈活性。主接線的靈活性要求操作方便、調(diào)度靈活，即允許靈活地切除或投入變壓器、機(jī)組及線路，電源及負(fù)荷的調(diào)配負(fù)荷電氣系統(tǒng)在某些特殊運(yùn)行條件下的調(diào)度要求；檢修安全、方便斷路器的停運(yùn)，即對(duì)母線或繼電保護(hù)設(shè)備的安全檢修不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成任何影響；擴(kuò)建方便，即變電站自初期到最終接線均較容易，且盡量減少擴(kuò)建過(guò)渡階段對(duì)設(shè)備的改造。

　�、劢�(jīng)濟(jì)性。主接線的經(jīng)濟(jì)性是在技術(shù)要求得以滿足的條件下，實(shí)現(xiàn)投資省、占地面積小、電能損耗低等目的。其中，投資省要求主接線清晰、簡(jiǎn)單，即節(jié)約一次設(shè)備投資、簡(jiǎn)化保護(hù)設(shè)備，以便電氣系統(tǒng)運(yùn)行的正常及二次投資的節(jié)約，且應(yīng)嚴(yán)格控制電路電流的設(shè)計(jì)；占地面積小要求電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足配電裝置最優(yōu)布置的要求，以節(jié)約構(gòu)件、用地、絕緣子及導(dǎo)線；電能損耗低要求主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及型式選擇的合理性，以免因兩次變壓而導(dǎo)致電能損耗量地增加。

　　2.335kV變電站的電氣主接線

　　2.3.1橋形接線

　　電氣主接線的橋形接線是指2組隔離開(kāi)交及1臺(tái)斷路器共同構(gòu)成的連接橋，即一線路組及兩回變壓器橫向連接的電氣主接線。所謂內(nèi)橋接線，是指變壓器一線路組的斷路器與變壓器間接入的連接橋；所謂外橋接線，它是指變壓器一線路組的線路與斷路器間接入的連接橋。

　　一般而言，內(nèi)橋接線的任一線路斷開(kāi)、投入、故障或檢修均不會(huì)對(duì)其他回路造成任何負(fù)面影響，但變壓器斷開(kāi)、投入、故障或檢修便會(huì)對(duì)另一回路造成一定的負(fù)面影響。因變壓器運(yùn)行的可靠性很高，則無(wú)需頻繁斷開(kāi)或投入，進(jìn)而拓寬了內(nèi)橋接線的應(yīng)用范圍。外橋接線變壓器的斷開(kāi)、投入、故障或檢修會(huì)對(duì)其他回路造成一定的負(fù)面影響，但線路的斷開(kāi)、投入、故障或檢修會(huì)對(duì)一臺(tái)變壓器造成一定的負(fù)面影響。所以，外橋接線唯有在以斷開(kāi)或投入的形式實(shí)現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的情況下方可具有實(shí)用性。另外，若線路具有穿越功率，則依托依靠外橋接線規(guī)避多臺(tái)斷路器的穿越功率�？砂岩唤M跨條或?qū)Ь�加設(shè)在接線上，以免變壓器及線路檢修對(duì)其他回路造成不必要的負(fù)面影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橋形接線的可鉆性及靈活性的提高。外橋接線的連接橋重合于內(nèi)橋接線的跨條位置；外橋接線的連接橋重合于外橋接線的跨條位置；內(nèi)橋接線的連接橋重合于外橋接線的跨條位置。2.3.2單母線分段接線

　　單母線的分段器為分段斷路器QFD，以提高供電的靈活性及可靠性，就某些重要用戶可由2個(gè)電源供電，即從不同段引出兩回饋電線路；一段母線故障可由分段斷路器自動(dòng)隔離，以確保正常段母線供電的持續(xù)性。若單母線分段階段的可靠性要求較低，可用分段隔離開(kāi)關(guān)，以免一段母線故障致使兩段母線同時(shí)停止供電。

　　分段量受制于電源的容量及數(shù)量，即停電范圍隨著段數(shù)的增加而減小，但配電裝置及運(yùn)行將隨著分段斷路器數(shù)量的增加而增加，最佳段數(shù)一般為2～3段。但此種接線方式因出線數(shù)目多及架空線交叉跨越頻繁而造成整個(gè)母線系統(tǒng)的可靠性大跌。單母線分段接線多用于小容量發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置，即各段母線的接發(fā)電容總量約12MW，各段母線的出線數(shù)目均少于5回，變壓器的主變壓器共兩臺(tái)（6～10kV配電裝置），35～63kV配電裝置出線約6回；110～220kV配電裝置出線約3回或4回。

　　3選擇主變壓器

　�、龠x擇主變壓器容量。主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量對(duì)配電裝置的結(jié)構(gòu)及主接線的形式起決定性的影響，在確定主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量時(shí)，應(yīng)該就輸送容量等原始數(shù)據(jù)、電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃、饋線回路數(shù)、輸送功率大小、接入系統(tǒng)的緊密程度及電壓等級(jí)等因素予以綜合考慮。一般而言，變電站或發(fā)電廠的主變壓器的選擇應(yīng)該滿足如下條件：?jiǎn)卧�接線的主變壓器應(yīng)該被看做發(fā)電機(jī)的額定容量，并減去該機(jī)組的廠用負(fù)荷，且預(yù)留10%的裕度。擴(kuò)大單元接線以分裂繞組變壓器最佳，其容量應(yīng)由兩臺(tái)機(jī)容量的總和加以確定，且應(yīng)符合單元接線的計(jì)算原則。變壓器應(yīng)符合5～10a的規(guī)劃符合要求。就某些重要的變電站，應(yīng)該確保一臺(tái)主變壓器停運(yùn)后仍能滿足供電符合等級(jí)為Ⅰ或Ⅱ類。就一般變電站而言，應(yīng)該確保一臺(tái)主變壓器停運(yùn)后仍能提供70%～80%的全部供電負(fù)荷。

　　②確定主變壓器臺(tái)數(shù)。變電站及發(fā)電廠主變壓器的電壓等級(jí)及臺(tái)數(shù)、傳輸容量、接線形式與電氣系統(tǒng)間的聯(lián)系相當(dāng)密切，一般而言，就大中型發(fā)電廠或樞紐變電站而言，其主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)超過(guò)2臺(tái)，就中小型發(fā)電廠或中斷變電站而言，其主變壓器臺(tái)數(shù)宜為1臺(tái)，就某些大型工業(yè)專用變電站而言，其主變壓器宜為3臺(tái)。變壓器屬于靜止電器的一種，且其工作的可靠性極高。變壓器的壽命均超過(guò)20a，且事故發(fā)生率普遍較小，則變壓器設(shè)計(jì)無(wú)需考慮備用電壓器，但應(yīng)就大容量單項(xiàng)變壓器組考慮備用相，并基于電力系統(tǒng)的要求，就變壓器組及備用變壓器予以經(jīng)濟(jì)技術(shù)性比較。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，35kV無(wú)人值守變電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該堅(jiān)持“經(jīng)濟(jì)性、可靠性、實(shí)用性”的原則，以確保變電所所用設(shè)備的布置及選擇等均具有層次分明、概念清晰等特點(diǎn)。此外，其設(shè)計(jì)還應(yīng)該滿足如下條件：變壓器應(yīng)該安裝自動(dòng)調(diào)整分接頭的裝置，且在變壓器四周及開(kāi)關(guān)室安全滅弧裝置；各受控電器應(yīng)安裝有對(duì)應(yīng)的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，以滿足遙控的要求；各非電量及電量傳感器或變送器的可靠度及測(cè)量精度均應(yīng)被控制在要求范圍，以防誤差的擴(kuò)大；各位置信號(hào)、開(kāi)關(guān)電器、補(bǔ)償電容組透切數(shù)目的采集皆應(yīng)準(zhǔn)確；安裝RTU，以確保信號(hào)發(fā)送或接受及轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性等，

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