摘 要：电力供应是我国生产生活能源的主要供应方式。日常生活中，电力供应保障着社会经济生活的正常运转，没有电力能源，整个社会经济生活的运转将陷入瘫痪状态。所以电力供应的充足、安全与稳定是至关重要的。文章阐述了有关变电站设计、选择和安装程序中要注意的问题以及如何实现变电站的科学有效运作，以更好的保障电力的输送和使用。
关键词：电力供应；短路电流；系统设计；变电装置
引言
变电站是电力供应系统的主要环节之一，它担负着输出电流的高低压转换工作。一方面，变电站的作用是升高发电厂发出的低压电流，以更好的进行电流的安全方便的长途输送；另一方面，变电站将发电厂发出的电流降低，高压电只有通过降低电压才能供应我国居民的正常生产生活用电。现阶段，我国居民生活用电的电压是220伏，工业用电则为380伏，而直接从发电厂输出的电压会达到1000伏以上，这就要充分发挥变电站的变压作用。我国变电站电压为110千伏，在变压器的选用中，要根据实际需要进行合理适当的部件选择，并且要精准的计算通过的电流和电压值，实现安全稳定的供电。
1 主接线的选择和考虑因素
在电气输送过程中，电流的输送是依靠主接线来完成的，因此，主接线的选择是十分重要的，主接线连接着各项输电设备，如发电机，变压器和设备开关等等，起到电路连接传送的作用。主接线设计和连接的好坏直接影响到电力输送的效果，所以，在设计主电线时要满足以下几点要求：（1）转换灵活迅速。主电线要能够适应不同设备在不同条件下的正常运转，当遇到电路突发故障时能迅速转换电流的运行方式，使故障的影响率降到最低。（2）主接线的性能要安全可靠。要降低不必要的接线数量，电线本身的质量要达到使用标准，确保降低电力发生突然中断的概率，减少停电带来的损失。（3）接线设计要经济节能。设计时要尽量减小接线的占地面积和体积，要以轻巧灵便为原则，尽量减少变压器的数量，以及在电气输送过程中的电力损失。主接线的方式分为单母线，桥型接线，双母线和分段接线等几种方式，其中，双母线接线方式供电可靠，灵活性强，使用范围较广，如果发电量不大，则可以选择桥型接线的方法。
2 如何克服電力短路故障
通俗来讲，电路系统中的每个电力设备都可以看成是一个电阻部件，都具有一定的电阻，当设备在运转时突然产生电阻降低的异常情况，致使部分线路电流异常增大，就发生了整个系统的短路情况。一旦发生短路现象，会对个别设备和整个电力系统造成极具破坏力的影响，严重时会烧毁电机设备。所以要在选用变电站部件时充分考虑其抗电流短路的限量值。短路电流的极限值一般都是经过对不同发电机的短路电流值进行反复测定后按照整体数值的平均数来计算得到的。
3 变电站重要部件的选择
3.1 主变压器
变压器是整个变电站系统的中心部件，在电能输送过程中，它起到对电流的升压和降压的作用，使得电压达到使用的标准。主变压器的选择要根据实际需要选用不同的容量和不同的数量，如果发电量不大，一般来说可以用一台变压器来带动两台发电机，发电量较大则视情况而定。主变压器根据不同标准可以分为不同种类，按照冷却方式不同可以分为自冷式，风冷式和油循环三类，其中风冷式更加环保节能，而自冷式噪音最小。在主变压器设置时，调压开关的设置必不可少，它通过调节侧电压来达到调节主变压器电压的目的，使主变压器的适用范围更广。另外，各级电压幅度不同其基准电压也不同，要根据实际操作的条件来进一步确定。
3.2 选择断路器时应考虑的因素
断路器的选择一般要考虑额定电流和脱扣器两方面因素。首先，断路器本身的额定电流要根据工作需要的最大电流而定，不能小于工作线路通过的最大电流值；其次，断电器的短路控制能力也应高于工作电路的最大短路电流；脱扣器在选择时要根据具体情况选择不同的类型，例如欠压脱扣器和分励脱扣器等等，脱扣器能承受的电压一般情况下要等于工作线路所通过的额定电压。另外，断路器的选择还要考虑电线的粗细情况。
4 直流系统的设计过程
全站设一套直流系统，按双充双馈配置，用于站内一、二次设备、通信及自动化系统的供电。直流系统电压采用220V，选用200Ah蓄电池组，108只，分两组，全所事故停电按2小时考虑。直流系统采用单母线分段接线，设分段开关，每段母线各带一套充电装置和一组蓄电池组，充电装置采用高频开关电源，模块按N+1原则配置，每组充电机选用4块20A模块。蓄电池采用阀控式密封铅酸电池，放置方式采用专用蓄电池室。每套系统设一套微机型绝缘监测装置和蓄电池容量检测仪，采用混合型供电方式。110kV部分采用放射型供电，每一间隔按双回路方式直接从直流馈线屏获取电源。10kV部分则按10kV母线分段情况设置。每一段母线均按双回路配置。
5 布置配电装置
变电站工程中一般由于站址场地狭窄，加之110kV出线规模较大，故110kV配电装置采用三相共箱式结构的全封闭六氟化硫绝缘的组合电器，采用户外中型支持管型母线双列式布置。一组母线配垂直断口单柱隔离开关，另一组母线配双柱水平单断口旋转式隔离开关。此种布置的特点是主变进线、母联、分段及母设间隔与出线间隔以母线对称布置，不单独占用间隔，有效压缩了配电装置的纵向尺寸。GIS的结构为紧凑型三相共箱式，三相导体共面布置，所有开关设备均采用了弹簧/电动操动机构，由1台机构操作，三相联动。由于无需压缩空气供给系统，从而实现了无油化、无气化。
6 设计消弧及过电压保护装置
该装置是能迅速消除中性点非直接接地系统弧光接地给电气设备带来危害的新技术产品，是确保10kV、35kV系统弧光接地过电压和谐振过电压不致造成危害的有效措施。中性点不接地系统加装本装置后，一旦系统发生单相弧光接地，装置可在30ms之内动作，不仅使故障点的电弧立即熄灭，同时也有效地限制了弧光接地过电压；装置运作后，允许200A的电容电流连续通过2h以上，以便用户可以在完成转移负荷的倒闸操作之后再处理故障线路；本装置可将发生在相与相之间的各种过电压限制在3.5倍以下。装置为金属铠装封闭开关柜，具有弧光接地过电压保护功能、谐振过电压保护功能、故障信息上传功能和装置本体故障保护等功能。
7 结束语
电力输送切实关系到人们的生产生活和整个社会经济的运行状态，因此，变电站的设计是否合理是至关重要的。规模不同的变电站其采用的变电设备和方式也是有差异的，因此，在设备设计选择时要根据不同情况酌情处理。在变电设备选择时，总体要遵循电流输送的稳定性，经济性和安全性等原则，最大限度的减少电力故障问题的发生。
参考文献
[1]刘娅.110kV变电站部分电气一次设计浅析[J].民营科技，2009（6）.
推荐访问:变电站|浅析|电气设计|kV
