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电网变电站!应用高电压新技术提高电网安全运行水平

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郭颖馨

(泰达热电公司,天津,300457)

摘 要:纵观高电压技术近20年来发展的趋势,发现高电压技术的基础知识还在不断地加速与其他新兴学科深入结合,且己形成了一门传统高电压技术难以覆盖的高、新技术领域.本文旨在针对目前高电压新技术运用上的不足提出城市电网改造的基本思路以及线路、网络规划与优化的措施.

关键词:电网;高电压;新技术

中图分类号:TM621.4

1.引言

城市电网改造规划的目标是提高电网的供电能力和安全可靠性,以满足负荷不断发展的需要.作为用电客户,总是希望电能的质量和供电可靠性越高越好,甚至要求有100%的可靠性,而供电可靠性的提高需要增加投资.

编制城市电网改造规划实质上已经成为城市发展战略的一部分,在全面了解和掌握城市电网普遍存在问题的基础上,应充分考虑采用各种高电压新技术的应用.

2.城市电网目前普遍存在的问题

2.1设备相对落后

①部分变电站设备老化,架构腐蚀严重,室外操作机构严重锈蚀,影响操作,二次设备仍存在电磁型保护.

②电网现运行早期生产的变压器存在不同程度的缺陷,造成变压器抗短路能力差、漏油、油箱机械强度差、’强油冷却的变压器油流带电等问题.

③各电压等级电网运行着相当数量的油断路器;早期投运的220、llOkv、SF6开关设备机构经常发生故障,不能满足变电站无人值班的设备可靠性要求.

④35~220kv三级无功补偿容量未达到主变压器额定容量的15%及以上;无功补偿设备整体健康水平不高;无功、电压的自动调节覆盖面小;系统内动态无功容量不足.

⑤以前投运的输电线路砼杆为主,一般采用浅埋,靠拉线稳定,一旦拉线被盗可能引起大面积倒杆断线事故.

⑥目前仍有35kv油纸电缆和lOkv油纸电缆在运行,这些电缆绝缘水平低,附件故障较多,电缆敷设大多采用直埋方式,弊端甚多.

3.城市电网改造的基本思路

针对城市电网普遍存在的问题,在城市电网改造规划中要逐步加以解决和改善,不断提高电网供电水平.

①加快500KV主网架建设,尽快形成坚强的500千伏受端双环网结构,形成多通道联络,多点受电,500KV电网容载比按2.0考虑.

②以500KV变电站为中心,实施220KV电网分层分区供电的原则,形成若干个220KV供电区,分区间形成一定数量的联络通道,保证区域间的联络支援;限制短路电流水平,220KV电网容载比按2.1考虑.

容载比是反映电网供电能力的重要技术经济指标之一,容载比过大,电网建设超前;容载比过小,电网适应性差,供电能力不足(容载比等于KVA/KW),对电网供电可靠性要求较高的大城市,应考虑较高的容载比.

③加快35~110KV高压配电网建设与改造,做到与主网协调发展,具有合理的容载比.中低压电网建成手拉手供电方式的配电网络,逐步实现配网自动化.

④对运行多年的老旧设备,对影响电网安全的薄弱环节,优先实施改造,消除危及安全可靠供电的事故隐患.

⑤积极采用先进设备、先进技术,重视新技术的应用,规范电网建设模式和标准.按照规范化、标准化的原则,开展典型设计,规范设备选型和技术参数,提高电网装备水平.

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⑥合理确定各类电源接入电网方案,实现电源与电网的协调发展.合理确定二次专项规划,力争做到协调发展.

⑦电网建设标准与城市功能相互协调.在外环线以内逐步推行电缆化,结合城市道路建设预埋电缆管道.工业区采用紧凑形杆塔,根据实际需要采用大截面导线、推广架空线同塔多回路架设.

③llOkv、35kv站逐步实现无人值班,少人值守,大力推行并基本实现220kv负荷站无人值班少人值守的阶段目标.

4.高电压新技术的应用

十五期间我国电网先进适用技术应用取得了较大成绩,如串联电容补偿、直流输电、紧凑型线路和同杆并架等技术在电网工程中得到了广泛应用.高电压新技术的应用主要体现在以下几个方面:

①采用紧凑型输电技术.500kv线路采用紧凑型提高线路子功率30%,减少线路走廊30%采用同塔多回输电技术,减少同塔线路的钢材消耗.

②采用大截面导线和提高导线温升技术.

③采用串补和可控串补技术,及静止无功补偿技术.

④海拉瓦一洛斯达路径的优化技术.现在走廊的优化效益很大,要用最新的卫星影像,建立三维数据平台,大大减少林木砍伐、农田占用.

随着社会科技的发展,人们对环境保护越来越重视.在城市电网建设规划设计编制过程中,要注意考虑采用占地少,自动化程度高,维护量小,对环境影响小的紧凑型变电站.要求这些变电站接线越来越简化,自动化程度越来越高,占地面积越来越小,土建工作量越来越少,安装过程越来越容易,设备的运行越来越可靠,设备日常维护越来越简单.这些要求促使选择组成变电站的一次开关设备在结构上更加紧凑,在操作和维护上更加智能化,可考虑选择PASS (Plug And Switch System)智能系统组成的变电站, PASS也可称为“Performance And Save Space”,优越的性能并节省占地,即插接式开关装置,一种先进的组合式SF6高压开关设备.将原常规设备占地面积大,可靠性不高、检修维护工作量大等缺点巧妙地进行了解决.把具有二次系统自动化功能的装置综合于就地开关控制柜中,以实现调度自动化、微机保护以及设备状态监控“三合一”的功能.尽管设备投资有所增加,但由于减少了占地面积,总投资仍呈降低趋势.

国家电网山西龙城500kv变电站 三维动画 视频时长:01:08 国家电网山西龙城500kv变电站 三维动画 播放:29030次 评论:7466人

其次要注意优化电网结构的考虑,对市区中心220kv电源点之间的3skv线路建成适当的联络通道,形成手拉手供电方式,形成具有一定互带能力的配电网络,在保证安全供电方面可考虑更换电网运行中的部分35kv高损耗变压器、变电站开关设备,改造运行多年健康状况较差的35kv线路.

结合220kv、llOkv工程新建,切改35kv线路,缩短供电半径,降低线损,提高供电能力,提高35kv站的自动化水平.在城市电网规划设计编制过程中,还要注意电网二次系统与一次系统的协调发展.电网二次系统规划要从促进技术进步的大目标出发,而且随技术发展能够滚动调整.厂、站端基础自动化要与厂、站端的监视系统统一考虑,不搞重复设置;电力通讯网络的建设要将电力系统传输网、数据网、信息网有机结合.

根据考虑地理分布的负荷预测成果,进行变电站选址与优化.选址应考虑现场的约束条件,并通过经济评估进行优化.应指出的是,城网220kv变电站的位置对llOkv网络及lOkV配电网的投资有很大影响,llOkv变电站位置对lOkv配电网投资的影响更大.通常在电网中,变电站的投资约占总费用的10%~20%,配电系统占据了大量费用.

变电站的位置和容量对配电系统是约束因素,变电站的定位将关系到馈线系统投资经济性的改变.因此规划的经济评估,应综合考虑220kv变电站、llOkv变电站与lOkv配电网投资,才能找出最优方案.

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