110kV輸變電工程設(shè)計探討

時間:2022-02-13 09:36:33

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110kV輸變電工程設(shè)計探討

摘要:文章主要針對傳統(tǒng)輸變電工程設(shè)計的問題進行闡述和分析,同時論述了110kv輸變電工程設(shè)計過程中的基本原則以及基本要求,希望能夠?qū)?10kV輸變電工程的構(gòu)建提供理論上的依據(jù),進而實現(xiàn)110kV輸變電工程能夠達到持續(xù)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞:110kV輸變電;工程設(shè)計;分析

伴隨著社會的不斷發(fā)展和進步以及國民經(jīng)濟實力的不斷增強,我國高壓輸變電工程顯示出長距離以及大容量的特點。而與此同時,我國國家電網(wǎng)針對110kV到500kV輸變電工程的設(shè)計建造正在進行由“隨意裁剪”轉(zhuǎn)向“成衣定制”的過程。故而,國家電網(wǎng)的輸變電工程在設(shè)計中促進要遵循安全性高、可靠性高、環(huán)保性好、運行效率高、技術(shù)先進等基本原則,還要做到協(xié)調(diào)性好,統(tǒng)一性高,靈活性強,經(jīng)濟性佳的有機統(tǒng)一[1]。使110kV輸變電工程進行設(shè)計的時候更加的規(guī)范也更加的標(biāo)準(zhǔn),一方面能夠資源的利用以及土地的占用向最優(yōu)化發(fā)展,另一方面還能夠優(yōu)化輸變電工程進行建造以及運行的總體成本。

1傳統(tǒng)110kV輸變電工程在設(shè)計過程中存在的一些問題

110kV輸變電工程在設(shè)計中存在的問題主要包括:①在輸變電工程的設(shè)計和建造過程中的標(biāo)準(zhǔn)及尺度沒有統(tǒng)一的準(zhǔn)則,而且設(shè)計以及評審過程需要的時間較長,導(dǎo)致了工程實施以及運行的成本增多。②輸變電的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)比較單一,線路中的導(dǎo)線橫截面較小,輸送電力的能力減弱,電網(wǎng)的整體安全性不高,穩(wěn)定性也較低。故而,110kV輸變電工程構(gòu)建滿足不了當(dāng)前對電網(wǎng)工程構(gòu)建的工期緊張,任務(wù)艱巨,對質(zhì)量要求高,建設(shè)范圍廣規(guī)模大的需求。

2110kV輸變電工程設(shè)計過程中的基本原則

2.1土建設(shè)計原則

110kV輸變電中的土建工程要嚴(yán)格遵循《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》等規(guī)定的基本要求。輸變電工程中的土建工程主要有戶外高壓場地以及控制樓并電纜溝。首先,針對控制樓進行土建設(shè)計時,設(shè)計建造建筑物必須要達到國家規(guī)定的抗震等級要求,同時110kV輸電網(wǎng)的規(guī)模要按照能夠抵抗住50年一遇的洪水的標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。屋面進行防水設(shè)計時要以建筑物的屬性,占據(jù)的重要程度,使用過程中對其功能的要求為依據(jù)來確定對應(yīng)的防水級別[2]。其次,針對戶外高壓場地進行設(shè)計中,支架或者架構(gòu)類型的建筑物,最好利用混凝土做剛性基礎(chǔ)。最后,針對電纜溝進行設(shè)計中,電纜溝的側(cè)壁可以使用砌體結(jié)構(gòu),并對高壓電纜進行合理的安排,調(diào)控好電纜的走向,避免發(fā)生高壓電力的電纜和低壓的控制電纜在同一個電纜溝中敷設(shè)的狀況。

2.2接地系統(tǒng)的設(shè)計原則

對接地系統(tǒng)進行合理的設(shè)計,選擇最優(yōu)的接地材料并進行正確的連接是確保設(shè)備以及人員的安全以及保證設(shè)備能夠穩(wěn)定工作運行的根本保障。110kV輸變電站設(shè)計接地系統(tǒng)的過程中要充分考慮到接地裝置具體的泄流耗散能力以及網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等[3]。銅覆鋼材料必須要能夠達到《電氣工程接地用銅覆鋼材料技術(shù)條件》中要求的基本技術(shù)性能,而接地材料進行連接時需要利用放熱焊接的方式,放熱焊劑需要符合《接地裝置放熱焊接技術(shù)導(dǎo)則》中規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)要求。對銅覆鋼材料進行選擇時環(huán)保型材料是首選,但是同時還需要將當(dāng)?shù)赝寥赖乃釅A度以及腐蝕情況考慮在內(nèi)。

2.3消防設(shè)計原則

110kV變電站在消防設(shè)計中需要嚴(yán)格遵照國家有關(guān)火力發(fā)電廠和變電所防火方面的規(guī)定,同時在設(shè)計以及安裝變電站戶外消防栓的過程要符合有關(guān)規(guī)定的要求,而且設(shè)計時不能離路邊太近。防火墻在設(shè)計和建造時要以電纜線的直徑為依據(jù),使用PVC管在墻上預(yù)先留下三至五個孔洞,以供以后進行改造的過程中使用,其兩端需要使用防火泥進行封堵。此外,防火墻的底部位置需要利用PVC管預(yù)留不少于兩個四十毫米直徑的排水孔。

3輸變電工程進行設(shè)計的基本要求

3.1對一次設(shè)備的基本要求

3.1.1變壓器。選擇110kV變壓器的基本準(zhǔn)則最主要就是需要自然風(fēng)冷且自然油循環(huán)類型的損耗較低的能夠進行有載調(diào)壓的變壓器,一般其損耗水平不得高于10型標(biāo)準(zhǔn),容量在50MVA/62MVA,變比維持在110kV/10.5kV[4],同時,有載調(diào)壓開關(guān)的阻抗電壓在15%。此外,如果變壓器室的位置距離馬路較近,需要設(shè)計并且安裝防撞護欄。

3.1.2戶外敞開式互感器。110kV的電流互感器最好選取干式互感器,而最好選擇整體冷縮硅橡膠作為外護套。二次繞組要多于6個,包括兩個保護,一個計量、一個測量、一個預(yù)留錄波。此外,互感器需要是防水結(jié)構(gòu)的,密封性能需要比較好,同時,設(shè)計套管時要保證機械強度,剛度以及絕緣強度要足夠。而二次出線端子的螺桿必須是由銅或者是銅合金制造而成的,且直徑不能夠低于六毫米,還要具備可靠的防銹層。

3.1.3戶外敞開式的高壓斷路器。首先斷路器的絕緣水平要符合國家相關(guān)規(guī)定的要求。其次,110kV輸變電站要盡可能的選擇具有彈簧操動機構(gòu)的斷路器。最后,110kV斷路器的電壽命要達到在主電路不用維修的條件下,開斷額定短路電流的次數(shù)達到20次甚至以上。

3.1.4電容和電抗器。設(shè)計電容和電抗器需要首先滿足國家與之有關(guān)的規(guī)定。110kV輸變電容器最好選取框架式分散型的電容器,與電容器進行串聯(lián)的電抗器不能使用油浸式的,最好使用干式空心或者是鐵心的[5],同時電抗器在其絕緣耐熱等級方面不能低于F級。

3.1.5避雷器。110kV避雷器應(yīng)該具有均壓環(huán)以及一體化的絕緣底座,同時,絕緣套管應(yīng)選擇硅橡膠或者是瓷套管。避雷器的外殼必須能夠防潮防腐,需使用不銹鋼的材料。

3.2對二次設(shè)備的基本要求

(1)繼電保護和安全自動設(shè)備。繼電保護的裝置促進需要具有可靠以及靈敏性還應(yīng)具備速動性。而對于具有雙重化配置類型的繼電保護裝置,任何一套裝置都應(yīng)該具有完全獨立的電流、電壓、跳閘、電源回路以及相關(guān)電纜的引接[6]。(2)站內(nèi)交直流系統(tǒng)。110kV的輸變電站的后臺監(jiān)控機的電源應(yīng)該直接引自專用的電源屏,此外一定要有施工的設(shè)計圖紙,而電源屏則需要顧及到UPS的通風(fēng)散熱情況。(3)通信網(wǎng)絡(luò)。一般110kV變電站中設(shè)計的通信機房不能夠低于二十平米,設(shè)備和墻體間的距離要超過一米。此外,110kV變電站的通信機房需要裝備有一套單獨的通信開關(guān)電源以及一路直接供自主控室直流屏的電源。

4對輸變電線路的一些要求

110kV輸變電線路中的直線串需選用合成絕緣子,而且干弧距離在1100毫米到1150毫米之間,高壓端進行壓環(huán)。電纜終端和避雷針之間水平方向的距離不得小于一米。

5結(jié)束語

伴隨社會整體生活水平的提升,對電能輸運能力以及對電網(wǎng)平穩(wěn)安全運行的要求在不斷地提高,導(dǎo)致對電網(wǎng)建設(shè)的要求也越來越高。所以對110kV輸變電工程進行設(shè)計和建設(shè)的過程必須要更加規(guī)范化,達到電網(wǎng)運行的質(zhì)量,進而促使輸變電工程能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展。

作者:陸曉冬 單位:中國電力工程顧問集團東北電力設(shè)計院有限公司

參考文獻:

[1]盧志豪.淺談110kV變電站工程的設(shè)計技術(shù)[J].大科技,2013,14(03):61-62.

[2]段勝.110kV輸變電工程的土建設(shè)計[J].工程技術(shù)(引文版),2016(11):297.

[3]徐松.淺談110kV輸變電工程設(shè)計[J].科技風(fēng),2013(23):14.

[4]劉源.110kV及以上變電站一次設(shè)備安裝安全與質(zhì)量控制[J].科技資訊,2015,13(6):115.

[5]馬洪軍,王學(xué)哲.220kV和110kV變電站典型設(shè)計研究與應(yīng)用[J].工程技術(shù)(全文版),2016,12(9):287.

[6]方林艷,左霄,溫志杰.110kV智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)備配置優(yōu)化淺析[J].技術(shù)與市場,2012,19(3):61.