變電站設(shè)計(jì)方案論文

時(shí)間:2022-04-13 11:54:07

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變電站設(shè)計(jì)方案論文

1設(shè)計(jì)方案分析

2014年3月,基于與業(yè)主方多輪技術(shù)談判及現(xiàn)場(chǎng)踏勘成果,中水對(duì)外公司組織設(shè)計(jì)單位編制完成了《老撾500kV輸變電項(xiàng)目川壙-納塞通段可行性研究報(bào)告》,最終確定變電設(shè)計(jì)方案如下:

1.1變電站設(shè)備布置方案

目前老撾常見的變電站大多采用常規(guī)戶外布置,即變電站內(nèi)的主要設(shè)備(如主變壓器、開關(guān)裝置等)安裝在露天場(chǎng)所。事實(shí)上,除了此類布置方案,最常見的另一種布置形式是氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)布置。由于采用了SF6氣體作為絕緣介質(zhì),大大壓縮了絕緣所需的空間距離,GIS系統(tǒng)的空氣絕緣距離僅僅是戶外開關(guān)設(shè)備(AIS)系統(tǒng)必要空間的15%,且由于設(shè)備全部封裝于套管,其耐污性能較常規(guī)AIS設(shè)備要好。因此,GIS系統(tǒng)在場(chǎng)地較為狹窄、高污染地區(qū)具有較好的適用性,但該系統(tǒng)及其相關(guān)的土建、建筑成本大約是AIS系統(tǒng)的近2倍。因此,在進(jìn)行系統(tǒng)選擇時(shí),必須結(jié)合涉及的站址實(shí)際情況,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,合理予以選擇。對(duì)于空間限制地區(qū)(如城市中心、工業(yè)區(qū)等)或高污染地區(qū),GIS系統(tǒng)是必要且合理的選擇。但對(duì)于空間條件較好、污染程度較低的地區(qū),應(yīng)該首選AIS系統(tǒng)。考慮到22kV開關(guān)柜比敞開式配電裝置設(shè)備價(jià)格約增加80%~90%,針對(duì)該項(xiàng)目,22kV側(cè)同樣采用敞開式配電裝置。

1.2主接線形式分析

500kV和230kV側(cè)電氣主接線,對(duì)雙母線接線、3/2接線和4/3接線三種常用接線形式進(jìn)行了比較,結(jié)果見下頁(yè)表。從下表不難看出,針對(duì)該項(xiàng)目將作為老撾國(guó)家電網(wǎng)動(dòng)脈這一定位,雙母線接線存在全站停電的致命缺陷,因此500kV系統(tǒng)不采用。目前國(guó)內(nèi)變電站500kV側(cè)接線方式主要采用3/2或4/3斷路器接線。但4/3斷路器接線,只有當(dāng)進(jìn)出線回路較多時(shí)才能保證在一個(gè)元件檢修時(shí)系統(tǒng)不會(huì)開環(huán)運(yùn)行。綜合線路的出線回路數(shù)和變電站的重要性,該項(xiàng)目500kV側(cè)接線采用3/2斷路器接線方式。對(duì)于230kV側(cè)電氣主接線的比較亦然。每臺(tái)主變22kV側(cè)均采用單母線接線,22kV進(jìn)線側(cè)裝設(shè)總斷路器,各無(wú)功補(bǔ)償回路裝分?jǐn)嗦菲鳌?/p>

1.3主變壓器選擇

該項(xiàng)目主變壓器采用單相自耦無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器,每相額定容量250/250/80MVA,額定電壓525/槡3/230/槡3±2×2.5%/22kV,高壓-中壓阻抗12%,中壓-低壓阻抗30%,高壓-低壓阻抗46%,冷卻方式為自冷/風(fēng)冷(ONAN/ONAF),消防方式為排油充氮。

1.4其他主要電氣設(shè)備設(shè)計(jì)方案

a.高壓并聯(lián)電抗器。根據(jù)系統(tǒng)一次分析結(jié)果,在500kV豐沙灣變電站中有必要同期安裝并聯(lián)電抗器,以限制過電壓升高危及絕緣。因此,該項(xiàng)目將在500kV豐沙灣—端西線路的豐沙灣側(cè)同期安裝2臺(tái)500kV高壓電抗器。

b.低壓并聯(lián)電抗器。根據(jù)系統(tǒng)一次分析結(jié)果,在500kV豐沙灣及500kV端西變電站中低壓側(cè)有必要同期安裝低壓并聯(lián)電抗器,以平衡系統(tǒng)中的無(wú)功功率。因此,低壓并聯(lián)電抗器將并聯(lián)于主變低壓側(cè)。

c.低壓并聯(lián)電容器。根據(jù)系統(tǒng)一次分析結(jié)果,在500kV豐沙灣及500kV端西變電站中有必要同期安裝并聯(lián)電容器,以保持整個(gè)電網(wǎng)的無(wú)功平衡。電容器將并聯(lián)于主變壓器的低壓端(22kV側(cè))。

d.接地系統(tǒng)。在新建的500kV豐沙灣站、端西站及擴(kuò)建的230kV納塞通站中,地下接地系統(tǒng)將采用網(wǎng)狀形式妥善鋪設(shè),形成可靠的散流接地網(wǎng),以保證當(dāng)發(fā)生任何接地故障時(shí),故障入地電流在地中引起的電位提升,不會(huì)危及運(yùn)行人員及相關(guān)電子設(shè)備、儀表的安全。變電站安裝的所有設(shè)備都將采用可靠的連接方式,有效地連接到接地系統(tǒng)。接地系統(tǒng)的接地電阻應(yīng)符合IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及老撾國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

e.相關(guān)災(zāi)害對(duì)策:灰塵/鹽污染。變電站地區(qū)受灰塵污染影響的,應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)污染程度采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策。針對(duì)老撾實(shí)際情況,設(shè)計(jì)時(shí)不需特殊考慮鹽污染。考慮到該項(xiàng)目站址周邊無(wú)明顯的污染源,站址周邊環(huán)境良好,該工程考慮按照IEC標(biāo)準(zhǔn)中“輕度”的等級(jí)選擇設(shè)備爬電距離。設(shè)備爬電距離將為25mm/kV。雷電。該項(xiàng)目將在輸電線路進(jìn)入變電站的一段線路上采取裝設(shè)避雷線、調(diào)整保護(hù)角等措施來降低雷電侵入波對(duì)變電站的危害。同時(shí),變電站內(nèi)還將同步建設(shè)避雷針、避雷線、屋頂避雷帶等設(shè)施,以有效防止直擊雷危害。洪水。該項(xiàng)目將結(jié)合水文地質(zhì)分析,適當(dāng)提高站址高程,以保證該站址高度位于洪水位之上,使項(xiàng)目建成后,變電站不受洪水威脅。火災(zāi)。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮相關(guān)設(shè)備的防火間距要求,在室外設(shè)置主變事故排油系統(tǒng)、事故油池并配備主變壓器充氮滅火系統(tǒng)。在相關(guān)建筑物內(nèi)配備足夠的滅火設(shè)施。同時(shí),全站還將設(shè)置火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),當(dāng)站內(nèi)主要建筑、變壓器發(fā)生火災(zāi)時(shí),可與變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化及圖像監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、遠(yuǎn)傳,同時(shí)通過火警電話通報(bào)火情,以便采用正確滅火的措施。地震。該項(xiàng)目在相關(guān)土建設(shè)計(jì)時(shí),考慮采用合理的措施,提高相關(guān)建筑物、構(gòu)架、支架的抗震性能。

f.環(huán)境考慮:噪音。該項(xiàng)目針對(duì)導(dǎo)線設(shè)備的絕緣水平進(jìn)行了合理考慮,使相關(guān)設(shè)備的電暈水平控制在合理水平,不發(fā)出干擾噪聲。振動(dòng)。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)通過合理選擇設(shè)備及導(dǎo)體,保證設(shè)備及相關(guān)構(gòu)架、支架的振動(dòng)在合理范圍內(nèi)。環(huán)保。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過程中,充分重視對(duì)所涉及自然環(huán)境的保護(hù),通過合理選擇設(shè)備及導(dǎo)體,保證無(wú)線電干擾、電磁輻射等相關(guān)指標(biāo)符合IEC及老撾相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。通風(fēng)。變電站主控室、通信機(jī)房、蓄電池室、通信電源室、主控室、休息室、值班室和其他輔助建筑等在設(shè)計(jì)過程中均采用自然通風(fēng)的方式。其中蓄電池室、電源室設(shè)置事故通風(fēng)系統(tǒng)。

2結(jié)語(yǔ)

綜合對(duì)項(xiàng)目所涉及各變電站設(shè)計(jì)中不同設(shè)備、不同設(shè)計(jì)方案的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析,最終確定:500kV豐沙灣變電站,本期建設(shè)1臺(tái)主變壓器,500kV、230kV、22kV三個(gè)電壓等級(jí),500kV采用一個(gè)半斷路器接線,230kV采用一個(gè)半斷路器接線,22kV采用單母線接線。均采用敞開式設(shè)備。500kV端西變電站,本期建設(shè)1臺(tái)主變壓器,500kV、230kV、22kV三個(gè)電壓等級(jí),500kV采用一個(gè)半斷路器接線,230kV采用一個(gè)半斷路器接線,22kV采用單母線接線。均采用敞開式設(shè)備。230kV納塞通變電站,本期擴(kuò)建230kV兩個(gè)不完整串,主接線形式不變。目前上述方案已得到了老撾政府主管機(jī)構(gòu)的認(rèn)可,為該項(xiàng)目未來實(shí)施打下了基礎(chǔ)。

作者:胡劍波單位:中國(guó)水利電力對(duì)外公司