變電站擴建工程分析論文

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摘要：220kV汶口變電站始建于1997年底，遠景規模2臺120MVA主變壓器，220kV雙母線帶旁路、母兼旁、出線4回，110kV雙母線帶旁路、母兼旁、出線8回，35kV雙母線帶旁路、專母專旁、出線14回及4×15MVar電容器間隔。初始建設規模為1臺120MVA主變壓器，220kV單母線帶旁路、出線3回，110kV單母線帶旁路、出線4回，35kV雙母線帶旁路、專母專旁、出線7回。2005年該站開始改擴建工程設計，本期工程規模擴建1臺150MVA主變壓器，220kV完善雙母線帶旁路、母兼旁、擴建1回出線間隔，110kV完善雙母線帶旁路、母兼旁、擴建3回出線間隔，35kV擴建5回出線間隔及2×15MVar電容器間隔。本文以泰安汶口變電站擴建工程實際施工圖設計為依據，簡要論述了一座220kV變電站二次線設計的幾個值得注意的問題。

關鍵詞：變電站施工圖設計二次線

1.泰安汶口變電站擴建工程完成的主要工作量：

1.1擴建1臺150MVA主變、220kV電汶線1個間隔、4個110kV出線間隔、5個35kV出線間隔和2個電容器間隔（包括電容器電抗器組），完善220kV、110kV雙母線，增加2個電度表屏；

1.2改造#1主變保護、35kV綜自二次設備、220kV和110kV母差保護、220kV和110kV故障錄波器、微機監控系統設備以及取消控制屏。

2.二次線設計的主要收獲：

2.1明確了220kV變電站控制屏的設計原則：隨著無人值班變電站裝備科技含量和管理手段科技含量的不斷提高，今后的變電站均按照無人值守變電站設計。新建工程按照無人值守變電站設計，不裝設控制屏，所有斷路器、主變中性點接地開關實現遙控，同時可通過監控屏或保護屏操作斷路器，改造工程結合實際逐步取消控制屏；具體涉及無人值班變電站的各種要求參考魯電集團生[2000]525號文件；

2.2取消控制屏后可以簡化中央信號回路和屏頂小母線，結合直流系統雙配置增加第二組直流電源小母線；

2.3220kV線路保護對應同塔雙回線應配置兩套微機型全線速動主保護及性能完善的后備保護，第一套主保護采用分相電流差動保護，第二套主保護采用分相距離保護，保護裝置本身具備綜合重合閘功能，兩套主保護通道優先采用專用光纖通道，本次設計220kV電汶線組屏包括兩個保護柜（放置在保護室），第一個保護柜型號PRC31AM-02SD，第二個保護柜型號PRC02C-20SD，還包括一個通訊接口柜（放置在通訊機房）；

2.4擴建#2主變壓器采用風扇自冷，低于70%額定負荷時風扇不啟動，高于70%額定負荷時兩組風扇根據溫度啟動，實際設計時兩只主變上層油溫表分別啟動兩組風扇，繞組溫度高時發信號；

2.5SF6絕緣電流互感器應注意接出“SF6壓力低信號”；

2.6電容器本體應注意溫度表和壓力釋放二次接線；

2.7配合泰安奧特公司“五防”閉鎖系統要求，各個間隔保護操作箱提供兩對斷路器跳合位接點。

3.存在的主要問題及建議：

3.1汶口變電站中央信號繼電器屏采用電磁式繼電器，1997年投運設備，其啟動事故或預告音響二次回路、中央信號回路和表計均退出運行，只保留了三個電壓等級電壓互感器并列及切換二次回路，但是電壓切換把手裝設在中央信號控制屏，改造比較困難，建議在資金充裕時更換中央信號繼電器屏；

3.2前期工程35kV斷路器本體沒有配置SF6壓力低閉鎖繼電器ZJ和儲能行程開關DT，不能與二次設備配合，本期工程聯系生產廠家對10臺LW8-35斷路器現場改造，增加了ZJ和DT，今后訂貨時應注意要求生產廠家對SF6斷路器配置SF6壓力低閉鎖繼電器和儲能行程開關；

3.3北京ABB合資廠生產的220kV和110kV斷路器，其防跳繼電器和SF6壓力閉鎖繼電器與微機保護配合原則，一般采用微機保護操作箱內的防跳繼電器，拆掉斷路器內的防跳繼電器，采用斷路器內的SF6壓力閉鎖繼電器實現閉鎖跳合閘；

3.4微機故障錄波器改造時發現山大高新電力公司生產的WDGL-Ⅲ型和WDGL-Ⅴ型微機故障錄波器有較大差別，軟件操作系統及數據傳輸均有很大的不同，給調度主站接受報文、管理各個分站帶來麻煩，所以一個變電站最好只用一種型號的故障錄波器，今后訂貨時應注意按照遠景電氣主接線配置微機故障錄波器交流采樣單元；

3.5MR中國區提供圖紙時間長，采用PDF文件格式傳遞圖紙，有效的保護了出廠圖紙的唯一性，但是PDF文件格式不能被AtuoCAD接受，給施工圖設計增加了不必要的麻煩，另外沒有面向施工圖設計人員的技術講座，所以對于MR有載開關二次回路我們只是憑個人理解領會，現場就發生過“主變過負荷閉鎖有載調壓接點”被燒壞的現象，以后把該接點串接在N線最末端解決問題。

3.6關于標準設計的想法：電網典型設計工作一直受到國家電網公司黨組的高度重視，現已完成500（330）kV變電站的典型設計，并將于今年下半年統一組織開展220（110）kV變電站典型設計工作。各設計單位要認清形勢，及早入手做好準備工作，積極應對典型設計帶來的變革和挑戰。根據筆者掌握的內容來看，典型設計偏重于變電站總體布局、建設投資規模和一次設備選型，對于二次設備選擇、二次線的設計思想方面則有比較大的差異。每個建設單位一般都有自己多年形成的工程建設習慣，而且每個設計單位往往也形成了相對固定的圖紙資料庫，同樣的總體設計，其二次線原理是一樣的，但是不同的設備生產廠家提供的接線圖卻大向徑庭，接線端子不同使的原理圖上的具體端子線號需要重復修訂，尤其是操作回路各種二次設備對應多種一次設備操作回路，很難有一個固定的拿過來就能用的圖紙。希望典型設計在具體施工圖設計階段做的更進一步，比如逐步統一監控系統，推廣保護與監控系統一體化設計，以減少不同品牌產品的接口處理，提高運行的可靠性。

3.7寫本文的初衷：原本是實際工程的總結，針對具體問題的具體想法。同行業工程設計人員在長期工作中必然積累了大量的寶貴經驗，希望筆者的文章能夠起到拋磚引玉的作用善莫大焉。

參考文獻：

1、《電力系統設計手冊》，電力工業部電力規劃設計總院1998年版。

2、《電力工程電氣設計手冊電氣二次部分》電力工業部西北電力設計院1991年版。

3、《電力工程電氣設備手冊電氣二次部分》電力工業部西北電力設計院1996年版。

4、（DL/T769-2001）《電力系統微機繼電保護技術導則》。

5、（GB50052-1995）《供配電系統設計規范》。

6、（GB14285-1993）《繼電保護和安全自動裝置技術規程》。

7、（DL/T5136-2001）《火力發電廠、變電所二次接線設計技術規程》。