220kV变电站站用电设计的优化

唐宏德

【期刊名称】《上海电力》 【年(卷),期】2001(000)003

【摘 要】在变电站的电气设计中,站用电系统的设计是一个很重要的部分。站用电设计必须执行国家的技术经济,积极慎重地采用经过运行考验和通过技术鉴定的新技术、新设备,使设计符合安全可靠、技术先进、经济适用、符合国情的原则。目前,在上海电网中,所采用的站用电系统是基本符合上述原则的。但是,随着时代的进步,新设备新技术的不断推陈出新,在原有的站用电系统设计中,如站用变压器的接线,站用电负荷的供电方式,设备的选型等方面都存在有待改进之处。以下就上述方面设计提出优化意见。在变电站的电气设计中,站用电系统的设计是一个很重要的部分。站用电设计必须执行国家的技术经济,积极慎重地采用经过运行考验和通过技术鉴定的新技术、新设备,使设计符合安全可靠、技术先进、经济适用、符合国情的原则。目前,在上海电网中,所采用的站用电系统是基本符合上述原则的。但是,随着时代的进步,新设备新技术的不断推陈出新,在原有的站用电系统设计中,如站用变压器的接线,站用电负荷的供电方式,设备的选型等方面都存在有待改进之处。以下就上述方面设计提出优化意见。1 站用变压器的接线选择站用变压器宜选用 D,yn11 接线。目前,上海电力系统中220kV 变电站的站用变压器基本上都采用 Y,yn12的接线。但是,在现行的《火力发电厂厂用电设计技术规定》中规定了低压厂用变压器宜选用 D,yn11接线。行业标准 JB 2426-92《发电厂和变电所自用三相变压器技术参数和要求》已对三相油浸和干式 D,yn11接线变压器提出了要求。同时,目前国内变压器的生产厂家的低损耗、油浸变压器(S9)及树脂浇注式干式变

压器,均有 Y,yn12及 D,yn11两种接线方式供用户选择。这就为选用 D,yn11接线变压器提供了依据和保证。D,yn11接线变压器的优点如下:(1)可充分利用变压器额定容量D,yn11接线变压器可充分利用变压器额定容量。对 Y,yn12变压器而言,当变压器三相负荷不平衡时,二次侧中性线流过的电流为3I_o 由零序电流产生的零序磁通经过油箱及铁件形成磁滞及涡流损耗,使变压器发热。而且,变压器运行规程等明确规定了其中性线电流不得大于二次侧额定电流的25%。对于 D,yn11接线变压器而言,由于零序电流均可在一次侧和二次侧流通,使零序磁通相互抵消,可以避免上述发热情况,而且,变压器可以单相全容量运行(33.3%Un)。(2)大大减小零序阻坑D,yn11接线变压器的零序阻抗大大减小,其值约与其正序阻抗相等,使单相短路电流增大,缩小了与三相短路电流的差异,这可直接提高单相短路时保护设备的灵敏度,同时,还有利于保护设备与馈线电缆截面的选择配合,简化了保护方式。(3)提供三次谐波电流或零序电流通路D,yn11接线变压器的三角绕组为三次谐波电流或零序电流提供了通路。另外,当低压侧三相负荷不平衡时,这种接线的变压器不会出现低压侧中性点的浮动位移,从而保证了供电电压质量。综上所述,D,yn11接线变压器的优点明显,在今后的站用变压器选择中宜予以采用。2 站用电负荷的供电方式优化目前,在220kV 变电站站用电重要负荷的供电方式一般采用按区域分别设置环行供电网络,并在环网中间设置一副刀开关以开环运行。但该方式在目前运行条件下也存在着一些问题。(1)在站用电设计技术规程中,明确规定两段工作母线间不宜设置站用电源自动投入装置。而目前上海地区220kV 变电站正在逐步实行无人值班的模式。因此,当某一回重要负荷出现故障失电时(如低压电源电缆故障)环形供电网络的半个环将失电,此时,只能依靠运行人员赶到现场,合上解环用的开关刀,以保证继续供电。(2)220kV 变电站两台站用变压器不满足并联运行条件时,应严格站用变压器并列运行,而环行网络供电方式的解环用刀开关有可能会出现误合现象,造成两台站用变压器并联运行。为解决上述问题,变电站重要负荷的供电方式宜采用按

区域分别设置专用配电箱,向各间隔负荷辐射供电方式,配电箱电源进线一路运行,一路备用,并在两路进线电源间设置备用电源自切装置。这就能充分发挥双回路的互为备用功能,也可以缩小电源线路故障时受影响的范围,能够保证供电的可靠性和灵活性。这种供电方式较惯用的环网供电方式,在设备(配电箱)投资上略有增加。 3 站用变压器的选择在上海地区220kV 变电站中的站用变压器大部分均选用低损耗的油浸变压器。但是,随着220kV 变电站不断进入市区,变电站与民用建筑相结合及地下变电站等,其消防的要求很高,往往布置条件受。而且,环境保护对变电站的噪声要求很严。这些条件都对站用变压器的选择提出更高要求。现在,国内的变压器制造厂都能生产变电站所需的干式变压器,这些干式变压器具有体积小,阻燃性能好,无油化,损耗低,噪音小,维护工作量小等优点。虽然其价格较油浸式变压器高,但能很好地满足上述要求。因此,在市区或户内的220kV 变电站中宜采用干式站用变压器。4 低压电器的选择低压电器的选择首先应满足电压、工作电流、分断能力、动热稳定和周围环境的要求。站用电低压系统一般都选用成套低压柜,众多回路的电器设备,密集封闭安全于屏柜内部时,即有回路之间的温升影响,而且设备散热条件又差。为此,对于封闭于屏柜内的电器设备额定电流的选择,宜考虑适当的裕度,一般可按电器额定电流乘以0.7～0.9的裕度系数进行修正。(作者系电气室主任、高级工程师,收稿日期:2001-03-19) 【总页数】2页(P44-45) 【作 者】唐宏德

【作者单位】上海电力设计院200025 【正文语种】中 文 【中图分类】TM63

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