110kV电网规划

110kV电网规划（精选9篇）

110kV电网规划 篇1

随着经济发展的加快和城市化水平的提高, 建设用地日趋紧张, 而变电站用地和高压走廊空间是电网规划能否顺利实施的必备条件。

一、110 kV变电站变压器台数的选择

变电站变压器台数选择应满足供电可靠性的“n-1”安全准则, 当变电站断开一台主变压器时, 其余主变压器的容量应能保证向下一级配电网供电, 则主变压器在正常运行时的负荷率可按下式求得:

k=[n-1]St/n St

式中k为主变压器的负荷率;St为单台主变压器容量;n为主变压器的安装台数。可见, 当n=2时, 负荷率k=0.5;n=3时, 负荷率k=0.67;n=4时, 负荷率k=0.75;若其余主变压器的容量考虑具备1.3倍的过负荷能力, 则:n=2, k=0.65;n=3, k=0.87;n=4, k=0.975。

以上分析说明, 变压器台数越多, 就有越大的优越性, 但是, 当110kV变电站的变压器是4台以上时, 为使变压器的负荷能平均分配至其他运行中的变压器, 其110 kV侧及10kV侧的接线就较为复杂。因此, 某城市新建的110 kV变电站的主变压器最终规模一般为3台。

二、变电站接入系统的方式

早期建设的110 kV变电站, 其接入系统的方式主要采用双电源、双主变内桥接线。这种调度灵活方便, 但主变负载率低, 正常情况下一条线路只带一台变压器, 线路走廊利用率比较低 (见图1) 。

后来随着城市建设的快速发展, 线路走廊的建设难度日益加大。开始采用辐射+T接接入系统。这种接入系统方式电网结构简单清晰, 变电站采用线路变压器组单元接线, 正常情况下一条线路可以带2台变压器, 线路走廊利用率较高, 2009年4月投产的110kV变电站开始采用这种接线方式 (图2) 。为提高主变负荷率, 变电站最终规模开始按照3台主变设计, 并在之后的110kV电网规划时, 大部分110kV变电站按照三回路辐射+T接结合线路变压器组的接线模式接入系统。在条件具备的情况下, 110kV电源要尽可能来自2个220kV变电站, 导线截面的选择一般是一条240mm2的架空导线T接2台40MW的主变, 一条300mm2的架空导线T接2台50MW的主变。这种接线模式一定程度上提高了线路走廊的利用率。

三回路辐射+T接结合线路变压器组的接线模式, 其优点在于变电站站内一、二次设备接线简单, 投资省, 便于运行和维护, 同时网架具备一定的柔性, 新变电站接入可以沿原线路T接或T接延伸, 比较容易应对规划之外新增的站点, 网络重组调整比较容易。但是这种接线模式在生产运行方面仍存在一些缺点, 主要是线路故障时保护不具备选择性, 扩大了停电范围;线路检修停电操作不便, 集控站操作人员需要多头奔波操作;同时因负荷发展迅猛, 电网建设滞后, 110kV变电容量不足, 线路检修造成主变被迫停运, 负荷转移困难。

为了解决三回路辐射+T接结合线路变压器组接线模式在线路检修停电方面存在的缺点, 在110kV输变电工程开始实行二线三变不完全扩大外桥接线模式 (图3, 以下简称二线三变) 。该接线原则在2个220kV变电站之间建设一个双回路走廊, 位于走廊附近的2个110kV变电站采用二线三变接线模式, 可以实现该变电站有两回线分别来自不同220kV变电站进行“手拉手”供电的电源。二线三变的导线选择要考虑到一回线路停役后, 另一回线路将带3台主变的负荷, 因此架空导线截面应尽量选用300mm2。同时, 应控制变电站全站负荷不超过100 MW, 也就是一条架空线路所能承带的最大负荷。

二线三变接线模式的优点是线路没有T接, 线路故障保护跳闸具有选择性, 运行方式调整方便, 便于变电站和变压器之间负荷的转移, 正常情况下一条线路可以带1.5台变压器, 线路走廊利用率较高, 线路检修停电操作方便。缺点是站内一、二次设备接线复杂, 占地较大, 网架刚性很强, 形成一个链组后不能轻易去改变, 规划外新增站点不容易接入, 同时一个110kV变电站仅有两回进线, 可靠性有所降低。目前, 内桥接线、三回路辐射+T接结合线路变压器组、二线三变接线三种接线模式在某城市110kV城网规划上皆有应用。位于2个220kV变电站之间的站点推荐采用二线三变接线, 其余区域就电网现状和走廊情况灵活采用二线三变或三回路辐射+T接结合线路变压器组接线模式, 内桥接线已较少采用, 一般用于用户专用变。

三、与政府部门联合规划, 编制电网远景布局规划

(一) 问题的提出及解决方法

城市电网是城市的基础设施之一, 与城市的发展密不可分, 城市发展规划没有预留变电站的站址和线路通道, 再好的电网规划也无法实施。在实施联合规划之前, 电网规划在实施中经常遇到一些棘手问题:一是由于缺乏沟通交流, 电力部门对城市建设、区域负荷发展的信息了解掌握有限造成变电站布点不尽合理。二是可利用土地资源日益稀缺, 变电站选址及高压走廊经常无法落实。三是与城市规划建设不同步, 电力建设经常要开挖城市道路, 造成建设过程的手续报批难、实施难, 资金浪费大。电网布局规划最后由政府职能部门组织, 市、区政府、电力、规划、市政、土地等部门的专家进行评审确定, 形成具有法律效力的规划文件, 为电网预留了充分的发展空间。

(二) 联合规划之电力负荷预测

电力负荷预测是电网规划的基础, 是电力建设的依据。应用于电力负荷预测的方法很多, 常用的有电力弹性系数法、回归分析法、趋势外推法、人均用电指标法、横向比较法、负荷密度法、单耗法和时间序列预测法。

某市规划局开展联合规划的优点是, 可以充分利用某市各分区控制性规划, 采用分区负荷密度预测法、单位建筑面积电力负荷指标预测法和人均综合用电量法对分区的远期 (2020年) 和远景负荷进行预测, 并综合城市规划建设的发展趋势, 考虑规划用地性质和地块容积率的调整等不确定性因素, 各分区预测最终负荷预测值选取上述3种方法的最大值。

(三) 联合规划之远景电网布局规划

根据负荷预测的最终值, 采用220kV容载比为2.0的标准, 确定各个地区220kV变电站的需要容量并进行布点;110kV供电负荷按照区域最终预测负荷减去每个220kV变电站所带的10kV负荷, 以80MW计算后, 采用110kV容载比为2.0的标准, 确定110kV变电站的需要容量并进行布点。变电站所选址靠近现有或规划道路, 以保证变电站设备运输以及进出线的便利;同时考虑变电站不靠近医院、学校等人流量大的公共场所, 兼顾对军事设施、电台、导航台、机场的影响。变电站布点确定以后, 就可以对这些点按照电网规划原则进行接线, 形成远景目标网架。某城市规划设计院再根据目标网架, 结合规划路网、绿化带和市政走廊安排高压线路通道。

四、结语

110kV变电站“套餐式”地选用上述已经确定的3种接入系统方式, 对上一年度的电网规划进行滚动修编, 一个网络清晰、接线简洁的电网规划就跃然纸上, 有效、有序地指导着城市电网的建设。

摘要：文章在介绍某城市110kV变电站接线模式及系统接入方式的基础上, 总结其110kV电网规划编制的方法和优点。

关键词：110kV,变电站,电网规划,线路走廊

110kV电网规划 篇2

国家电网公司部门文件

基建建管〔2005〕67号

各有关单位： 关于国家电网公司220kV和110kV变电站 典型设计协调组第二次协调会议纪要

2005年8月10日，国家电网公司基建部组织，中国电力工程顾问集团公司配合，在北京组织召开了国家电网公司220kV和110kV变电站典型设计协调组第二次协调会，协调组有关单位和专家参加了会议。会议对变电站典型设计的指导性意见，进度安排，各省阶段性成果的内容和形式，技术方案组合与设计分工，设计报告编制要求以及存在的问题进行了讨论，现将会议纪要如下：

一、会议重申了本次典型设计要认真贯彻落实公司集约化管理思想，始终坚持“安全可靠、技术先进、投资合理、标准统一、运行高效”的设计原则，努力做到统一性与可靠性、先进性、经济性、适应性和灵活性的辩正统一。

— 1 — 特别是要协调好统一性、适应性、灵活性和先进性之间的关系，发生矛盾时按照后者服从前者的原则进行处理。至于经济性和可靠性之间的关系，要按照公司利益最大化原则，综合考虑工程初期投资和长期运行费用,追求设备寿命期内最优的经济效益。

二、模块化设计是变电站典型设计的精髓，在设计和推广应用过程中必须始终坚持模块化设计理念

模块化设计是通过有限的技术方案组合实现变电站典型设计“适应性”和“灵活性”的必要手段。变电站典型设计各方案中，如各电压等级配电装置、主变压器、无功补偿装置、站用电、主控楼等是开展典型设计工作的“基本模块”；变电站典型设计各方案中“基本模块”的规模，如各个电压等级的出线回路、无功补偿组数及容量大小、主变压器台数及容量等，都是典型设计工作的“子模块”。具体工程可通过“基本模块”的拼接和“子模块”的调整，方便形成所需要的设计方案和投资概算。

国家电网公司220kV和110kV变电站典型设计推荐方案是各省公司编制实施方案的基础。推荐方案共有220kV变电站典型设计基本方案13个和110kV变电站典型设计基本方案10个（技术方案组合见附件1、2），这些基本方案中的“基本模块”能满足公司系统内绝大部分变电站的设计要求。各省公司在编制实施方案时，首先可在推荐方案中直接选择适用于本省的方案，纳入各省的实施方案中；对于推荐方案中不直接适用的，各省应采用模块化的思想，分析推荐方案，从中找出适用于本省的“基本模块”，— 2 — 再通过“基本模块”的拼接或“子模块”的调整形成拼接方案，纳入到各省的实施方案中；由于地区特殊性和差异性，各省可根据推荐方案的设计原则和思路，设计1～2个特色模块或方案，纳入本省的实施方案中。国家电网公司推荐方案设计首先追求 “基本模块”和各方案的内部优化，在不影响“基本模块”和方案本身合理性的前提下，再考虑不同方案之间的模块拼接，各省公司在通过拼接得到实施方案时，也必须对实施方案进行整体优化。

在具体工程设计阶段，也要采用模块化设计思想，因地制宜的采用典型设计实施方案。在具体工程设计时，对于典型设计范围以内的部分，设计单位要根据实际情况，将典型设计实施方案的模块作为基本要素进行拼接组合，以满足实际工程要求；对于典型设计范围以外的部分，设计单位应因地制宜，按具体情况开展工作，确定相关外部条件。通过典型设计实施方案的推广应用，设计单位可以集中精力进行模块拼接和外部环境处理，大大提高设计质量和工作效率。

三、各省典型设计阶段性成果编制有关要求

由于本次国家电网公司220kV和110kV变电站典型设计中，推荐方案和实施方案是并行开展工作的（工作流程见附件3）。为了合理有序开展工作，减少重复性工作，现将各省公司下一阶段典型设计工作要求进一步明确如下：

（一）各省典型设计技术导则

按照整体进度安排，各省公司应在8月15日之前完成各自

— 3 — 技术导则的编制和审定工作，并上报国家电网公司核备。

技术导则是变电站典型设计的输入条件，包括两部分：各专业的技术要求和各方案的技术组合，是指导设计单位开展下一步工作的基础条件。各省公司要按照《国家电网公司220 kV和110kV变电站典型设计指导性意见》的要求编制技术导则，这是贯彻国家电网公司集约化管理的过程，是集约化管理在省公司层面上的体现。

（二）各省典型设计阶段性成果

按照整体进度安排，各省公司应在9月20日之前完成各自的典型设计阶段性成果，并上报国家电网公司。

各省公司应在本省技术导则的基础上，按照国家电网公司技术导则和推荐方案（初稿）（具体见协调组第三次协调会议内容）相关要求开展工作，形成各省阶段性成果。阶段性成果主要包括以下三个部分：各省技术导则（修订版），本地区特色的方案或模块，对国家电网公司技术导则、推荐方案初稿的意见和建议。

第一部分技术导则（修订版）。各省应按照推荐方案（初稿）有关内容修改本省技术导则，将推荐方案（初稿）中的“基本模块”进行拼接，形成各省典型设计方案，并纳入技术导则（修订版）。各省技术导则（修订版）具体修改部分应用斜体下划线标出；在技术导则“方案技术条件一览表”中新加一栏：“

9、基本模块拼接”，说明该方案是采用推荐方案（初稿）中哪些 “基本模块”或“子模块”拼接、调整而成。

— 4 — 第二部分：本地区特色方案或模块。地区特色方案或模块是指在本地区具有代表性，而无法通过推荐方案模块拼接、调整得到的方案或模块。对于地区特色方案或模块，各省公司应组织力量精心设计，上报时应提供相应的设计图纸，国家电网公司将统筹考虑，认真筛选，具有典型性的方案将择优纳入推荐方案中。各省公司在上报地区特色方案或模块时，应说明这些特色方案或模块的应用情况（包括已通过审查但未投运的变电站）。

第三部分：对国家电网公司技术导则、推荐方案初稿的意见和建议。各省公司应组织基建、生产运行、调度、设计等单位对国家电网公司技术导则和推荐方案初稿进行讨论，提出建议和意见。特别针对推荐方案初稿，各省公司若有更优化、更合理的方案，应与建议和意见一起上报，必要时可附图。

四、推荐方案技术方案组合原则与设计分工

技术方案按照各个方案的典型性和各方案“基本模块”的典型性进行组合：220kV变电站典型设计有户外站和户内站两大类，其中户外站为8个方案，户内站为5个方案，共计13个方案；110kV变电站典型设计有户外站、户内站和半地下站三大类，其中户外站为3个方案，户内站为5个方案，半地下站2个方案，共计10个方案。技术方案组合与设计分工见附件1、2。

以220kV变电站典型设计推荐方案技术方案组合与设计分工一览表为例，每个方案由主变容量及台数、出线规模、接线形式、无功配置、配电装置、布置格局和负责院组成,其中：

— 5 — 主变台数及容量：例如“1/2×120MVA”是指该方案本期建设1台120MVA主变，远景2台20MVA主变。

技术方案组合中，主变台数考虑了本期1台和2台，远景2～4台的情况；主变容量考虑了120、150、180和240MVA主变的模块。

出线规模：例如“220kV：2/4回”是指该方案本期220kV出线2回，远景4回。

技术方案组合中，对于户外变电站，220kV出线规模按照终端变和中间变进行区分：终端变220kV远景出线4回，中间变220kV远景出线6回或8回；对于户内变电站，仅考虑终端变，220kV远景出线2～4回。110（66）、35（10）kV出线按主变容量和台数设定。

接线形式：例如“220kV单母线/双母线”是指该方案220kV本期采用单母线接线，远景采用双母线接线。

技术方案组合中，对于户外变电站，220kV接线形式采用双母线或双母线单分段，并考虑了在本期规模较小时采用单母线作为过渡接线的情况，110（66）kV采用双母线或双母线双分段接线，不带旁路母线，35（10）kV全部采用单母线分段接线，并考虑了低压侧仅接无功和站用变时采用单母线接线；对于户内变电站，220kV接线考虑了内桥，线路变压组和单母线分段等多种接线，110（66）kV接线考虑了双母线和单母线分段接线，35（10）kV全部采用单母线分段接线。

— 6 — 无功配置：例如“2×6Mvar（电容）/主变”是指该方案每台主变配置2组6Mvar并联电容器。

各方案的容性无功补偿装置的容量按主变压器容量10%～30%，确定单组容量和组数；感性无功补偿装置按假定条件设计。

配电装置：例如“220kV软母线改进半高型”是指该方案220kV采用软母线改进半高型配电装置。

技术方案组合中，对于AIS配电装置，220kV考虑了软母线中型，软母线改进半高型、支持管母线中型、悬吊管母线中型等配电装置型式，110kV考虑了软母线改进半高型和支持管母线中型配电装置，66kV考虑了软母线中型和支持管母线中型配电装置，35（10）kV采用户内开关柜；对于GIS配电装置,考虑了户内、户外布置，架空、电缆和架空电缆混合出线的方式。

布置格局：例如“220kV配电装置与110kV 180°或90°布置”是指该方案220kV配电装置（主变进线）与110kV配电装置（主变进线）行对成180°或90°布置。

技术方案组合中，对于户外AIS变电站考虑了220kV配电装置与110kV 180°或90°布置两种情况；户外GIS变电站考虑了220kV与110kV配电装置 180°布置的情况；户内GIS变电站考虑了建筑两列式布置，主变户外布置和全户内布置3种情况。

各省在编制实施方案时，不应拘泥于技术方案组合中单个方案的规模、接线形式、配电装置等具体条件，而应运用模块化的思想，以推荐方案为基础，以“基本模块”合理拼接和“子模块”调整

— 7 — 的方式，对拼接、调整后的方案进行整体优化，确定实施方案。

五、协调组下一阶段的典型设计工作要求

根据国家电网公司220kV和110kV变电站典型设计的工作需要，协调组增加两次协调会议：

8月31日～9月2日，召开协调组第三次协调会议。主要工作是评审国家电网公司220kV和110kV变电站典型设计技术导则和推荐方案初稿。推荐方案初稿包括13个220kV和10个110kV变电站典型设计方案的主接线图、总平面布置图、各电压等级配电装置主要断面图、站用电系统接线图、计算机监控系统图、直流系统接线图、二次设备平面布置图和主体建筑（主控楼）各层平面布置图。

9月22日，召开协调组第四次协调会议。主要讨论各省阶段性成果和模块拼接事宜。

六、推荐方案设计报告编制要求

为了便于变电站典型设计编制出版，各设计单位在编制相关设计文件时，图形、文字符号应参照下列标准：图形符号请参照GB/T4728.1～13-1996～2000《电气简图用图形符号》和DL5028-1993《电力工程制图标准》；文字符号请参照GB7159-1987《电气技术中文字符号制订通则》和DL5028-1993《电力工程制图标准》。推荐方案编号原则和具体要求事项见附件4。

— 8 — 附件：1．国家电网公司220kV变电站典型设计推荐方案技术

方案组合与设计分工一览表

2．国家电网公司110kV变电站典型设计推荐方案技术 方案组合与设计分工一览表

3．国家电网公司220kV和110kV变电站典型设计工作 流程图

4．国家电网公司220kV和110kV变电站典型设计设计

报告编制要求

二○○五年八月十八日

主题词：电网 公司 变电站 设计 协调 国家电网公司办公厅

110kV电网规划 篇3

关键词 数字化;变电站;应用;IEC61850

中图分类号TM76 文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)111-0060-02

数字化变电站是变电站自动化技术的发展方向,是一个不断发展的过程,就目前技术发展现状而言,数字化变电站是由电子式互感器、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备分层构建,建立在IEC61850通信规范基础上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。110kV西地站数字化改造于2007年9月投入试运行,其采用了基于IEC61850标准的数字化变电站系统架构技术;传统互感器及纯光学电子互感器在数字化变电站中的应用技术;传统高压电器实现智能化控制技术;基于以太网数字接口测控保护装置技术;基于GOOSE机制控制及保护技术;基于光纤简化的二次系统体系架构等关键技术。

1数字化变电站自动化系统的特点

1.1智能化的一次设备

数字程控部件在恶劣环境下抗干扰能力和稳定性的提高,用于一次设备被检测的信号回路与被控制的操作驱动回路采用微处理器。一次设备光电电流传感器的原理是利用磁致旋光效应,即法拉第效应技术设计。从而简化一次变换的过程和常规机电式继电器及控制回路的结构,数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之,普通变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被PLC可编程序代替,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电原理的数字量和光纤导线代替。改变了信号传输的模式,信息传递上极为安全准确迅速。

1.2基于成熟的以太网络化技术的二次设备

常规变电站内常规的二次设备,如继电保护装置、防误闭锁装置、 测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造。智能ITU单元集成了故障纪录器(12kHz),集成了断路器诊断系统,集成了同步检测。加上数字控制断路器,ITU单元可以完成选相合、分闸。同时设备之间的连接全部采用高速的网络通信,二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口,通过网络真正实现数据共享、资源其享。常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。

1.3可靠的自动化的运行管理系统

变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告,即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。

2数字化变电站自动化系统的结构

在变电站自动化领域中,智能化电气的发展,特别是智能开关、光电式互感器机电一体化设备的出现,变电站自动化技术进入了数字化的新阶段。在高压和超高压变电站中,保护装置、测控装置、故障录波及其他自动装置的I/O单元,如A/D变换、光隔离器件、控制操作回路等将割列出来作为智能化一次设备的一部分。反言之,智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路代替了常规继电保护装置、测控等装置的I/O部分;而在中低压变电站则将保护、监控装置小型化、紧凑化,完整地安装在开关柜上,实现了变电站机电一体化设计。

通信技术的进步改变了变电站控制系统与开关之间的连接方式,也引起了变电站结构的变化,IEC技术委员会专家建议变电站结构可以分三步完成改变。第一步是传感器与保护装置之间一一对应连接,通过过程总线控制断路器,内容由IEC61850-9-2规定;第二步是将以前控制与测量数据隔开的通信系统组合起来,传感器数据并入过程总线;第三步是将站总线与过程总线合并起来。

数字化变电站自动化系统的结构,目前通常在物理上可分为两类,即智能化的一次设备和网络化的二次设备;在逻辑结构上可分为三个层次,根据IEC6185A通信协议草案定义,这三个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。各层次内部及层次之间采用高速网络通信。

2.1过程层

过程层是一次设备与二次设备的结合面,或者说过程层是指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分三类:电力运行实时的电气量检测;运行设备的状态参数检测;操作控制执行与驱动。

⑵运行设备的状态参数在线检测与统计。 变电站需要进行状态参数检测的设备主要有变压器、断路器、刀闸、母线、电容器、电抗器以及直流电源系统。在线检测的内容主要有温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等数据。

⑶操作控制的执行与驱动。 操作控制的执行与驱动包括变压器分接头调节控制,电容、电抗器投切控制,断路器、刀闸合分控制,直流电源充放电控制。过程层的控制执行与驱动大部分是被动的,即按上层控制指令而动作,比如接到间隔层保护装置的跳闸指令、电压无功控制的投切命令、对断路器的遥控开合命令等。在执行控制命令时具有智能性,能判别命令的真伪及其合理性,还能对即将进行的动作精度进行控制,能使断路器定相合闸,选相分闸,在选定的相角下实现断路器的关合和开断,要求操作时间限制在规定的参数内。又例如对真空开关的同步操作要求能做到开关触头在零电压时关合,在零电流时分断等。

2.2间隔层

间隔层设备的主要功能是:(1)汇总本间隔过程层实时数据信息;(2)实施对一次设备保护控制功能;(3)实施本间隔操作闭锁功能;(4)实施操作同期及其他控制功能;(5)对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制;(6)承上启下的通信功能,即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时,上下网络接口具备双口全双工方式,以提高信息通道的冗余度,保证网络通信的可靠性。

2.3站控层

站控层的主要任务是:(1)通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库;(2)按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心;(3)接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;(4)具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;(5)具有(或备有)站内当地监控,人机联系功能,如显示、操作、打印、报警,甚至图像,声音等多媒体功能;(6)具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态,在线修改参数的功能;(7) 具有(或备有)变电站故障自动分析和操作培训功能。

3目前常规变电站自动化系统存在着很多技术和经济的局限性

3.1二次设备之间存在互操作性问题

⑴二次设备缺乏统一的信息模型规范和通信标准。为实现不同厂家设备的互联,必须设置大量规约转换器或保护管理机,增加了系统复杂和设计、调试和维护的难度,降低了通信系统的性能。

⑵当变电站二次设备选择不同厂家产品时,全站自动化系统设备互联成了变电站投产前必须重点安排的一项复杂工作。常常因为设备之间互联通信不畅等原因拖延调试工作周期,使变电站不能按期投运;并且给后期运行维护带来许多不便,给安全生产带来很大的隐患。

3.2传统电流、电压互感器的问题

电压等级越高,短路电流越大。为解决绝缘和传变特性,必须是体积增大,设备得更加笨重,安装运输极不方便。暂态传变特性差。高压系统中要求保护动作速度快,改善暂态传变特性需增加投资。电流互感器二次侧输出对负载要求严格,超高压变电站占地面积大,从开关场到控制室的二次电缆可达 200 米,为保证传变精度,增加电缆截面也不能解决问题。 传变大电流时,会出现铁芯饱和现象,使得差动保护难以实现。

3.3二次电缆对系统可靠性的影响

虽然现有的变电站自动化系统实现了设备的智能化,但这些智能设备之间以及智能设备与一次系统设备和变电站自动化系统之间仍然采用电缆进行连接。电缆遭受电磁干扰和一次设备传输过电压可能引起二次设备运行异常;在二次电缆比较长的情况下由电容祸合的干扰可能造成继电保护误动作。尽管电力行业的有关规定中要求继电保护二次回路一点接地,但由于二次回路接地点的状态无法实时检测,二次回路两点接地的情况仍时有发生并对继电保护产生不良影响,甚至造成设备误动作。

3.4设备选择的限制造成成本和加大

一次设备和二次装置之间依然采用电缆硬连接方式,需要敷设了大量的二次电缆。这无论是对设计、施工还是运行维护都存在很大的工作量,并形成可观的成本。信息共享困难。常常存在多套并行的应用系统,却未实现变电站内的公用信息共享,因此不便扩展、难以维护,加大了变电站整体造价及运行维护成本。站内各种二次设备无法互操作。各种二次设备采用私有协议和不兼容的网络,使变电站造价及调试、运行、维护成本大为增加。

4改造后数字化变电站的特点和优势

通过数字化变电站技术改造,能够比较好的解决现有变电站自动化技术存在的上述缺陷。数字化变电站具有简洁的二次接线、更好的保护性能、一致化的计测精度、较高的设备使用效率、更高的系统可靠性,同时数字化变电站设备具有很高的互操作性,设备较易维护和更新,信息实现共享的特点。因此,将传统变电站改造为数字化变电站将是必然趋势。

通过数字化改造,可以实现以下目标:通过过程层数字化,取消大量电缆硬连接,降低系统成本。采用IEC61850标准,实现不同厂家设备的互操作,消除站内信息孤岛。设备的互操作性使得用户可以选择最好的系统部件,大幅改善系统集成、现场验收、监视诊断和运行维护等的费用,节约大量时间,增加自动化系统使用期间的灵活性。优化功能布局,减少设备数量,简化二次系统。

因此,对常规变电站进行数字化改造,对于建设资源节约型、环境友好型社会和科技创新型电力企业,通过节能调度实现节能降耗,通过标准化实现信息共享和系统的互联互通,减少投资,降低维护工作量,提高效率和效益,提高大电网的安全稳定水平和灾变防治能力,提高电网生产的科学、智能决策水平,显著提高电网生产效率具有重要的现实意义。

5数字化变电站技术扩展的方向

西地数字化变电站的建设,采用数字化技术使变电站的信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化,将保护、控制、数据采集功能集成在最少的平台上,进行了高度的集成。特别提出继电保护的高度集成化,要实现1对N保护功能。为我们今后的数字化建设提供了宝贵经验,因此我们提出区域数字化电网建设,区域数字化电网建设对通信网提出了较高的要求。要求通信网可靠,在一条光缆中断时不影响整个系统通信,在一套光传输设备故障时不影响其它网元的业务传输,能够提供多业务接入,组成综合数据网,提供100M以太网接口、语音接口、低速数据接口和视频接口等。为了满足上述要求,通信网只能采用光纤通信方式,组成4纤自愈环网。光设备采用具有多业务接入功能的MSTP传输设备。使每一个网元都通过两个不同路由相连。同时具备自愈功能。从而保证在一条光缆中断和一个网元故障时其它站点通信不中断。 2009年计划选取宽城县作为试点,在宽城站和数字化电网二次中心站做两个环网的光口互联,系统容量为622M,同时考虑今后的括容可通过更换光口实现平滑升级到2.5G。通过增加相应的网卡可提供1000M的以太网接口。以满足该区域数字化电网建设对通信的需求。在城东110kv变电站建设集中保护控制楼,将一个35kv变电站保护及自动装置集中起来,逐步实现35KV变电站二次设备远程集中控制,实现保护1:N保护和控制。2010年在对一个35kv站进行远程控制的基础上,在1对N功能的基础上实现N对N。开展将多个35kv站远程控制的研究,逐步实现一套二次保护及控制设备完成对多个站多台设备的保护及控制。

常规的综合自动化变电站二次设备及控制均在站内实现。而且全部是1:1面向间隔,随着电网通信设备的发展,通信能够满足100M的站间通信要求,集中建立中心控制站,中心控制站的保护设备一套装置可控一个站或多个变电站线路或变压器保护,大大减少设备总数,减少投资,而且站内二次设备全部简化其中到中心控制站,实现保护1:N或N:N保护和控制,站内只有一次设备和通信设备,减少站内检修、调试及基建费用。

6结束语

西地数字化变电站改造后已正式运行近两年,总的来看设备运行平稳,各类数据采集、传输无误,保护和自动装置动作正常,至少可以说明数字化变电站的技术运用到实际中已初步通过实践的检验,满足了安全、稳定的系统运行要求。近几年国内智能化一次设备产品质量提升非常快,原来制约数字化变电站发展的因素会得到逐一排除,随着数字化变电站运行经验的积累,成熟的数字化变电站取代常规自动化变电站将成为必然趋势。

参考文献

[1] 高翔.数字化变电站应用技校术. 中国电力出版社, 2008.

[2] 陈立新,张宝健. 数字变电站系统(DPSS)的研究与设计实现. 煤矿机械出版社, 2005.

[3] 李九虎,郑玉平,等. 电子式互感器在数字化变电站的应用.电力系统自动化, 2007,4.

作者简介:

李建龙,男,1974-6生, 高级工程师,现从事变电设计工作.

潘卓,女,1986-11生, 学生,中国农业大学.

杨振君,女,1963-1生, 高级工程师,现从事变电设计工作.

朱世梅,女,1968-11生, 高级工程师,现从事通讯设计工作.

110kV电网规划 篇4

1由于资源的有限性,能源消耗的总量不断的增加,尤其是近几年来随着经济的发展,国家开始加大了对电网的建设,尤其加强了对农网、城网技术的改造,高压电网与低压电网之间进行合并形成的并网技术开始被广泛的运用于电力系统中。

2国内电网并网在实际的发展中有其存在和发展的条件,与国际并网技术相比虽然存在一定的差距,但是国内的并网技术在实际运用中能够满足相应的技术指标,针对不同厂家,不同的项目,都要求在可靠、安全的环境中运行的要求。电网并网技术在物理原则的基础上,将传感量测手段、通讯手段、信息化技术、控制技术、计算机技术和物理电网高度集成形成的新兴网络,其传输的媒介是将110kv电网和35KV电网并接起来,以特高压电网为骨干网架,各级子网配合其协调发展。

3并网技术主要作用是对整个电网进行全面的控制,将生产与消费在同一时间发出,提高了生产的效率。其并网的目的是应对可再生能源入网和分布式发电对电网安全的冲击并满足为实时电力平衡提供服务平台的要求。发电时并人供电电网,将110kv电网和35KV电网并网并接,改变了传统供电和发电相分离的状态,电站须服从供电调度,让发电送入电网。110kv电网和35KV电网并网技术的使用,能够满足用户用电的需求量,保证发电持续,电压可靠,其具有自我管理与恢复的功能、兼容性较强,并网技术的快速发展为清洁能源的无缝并网技术提供了良好的借鉴与技术保障,而其他相关技术在电能的运用中无法适应并网技术运行的环境。

4并网技术能够有效实现节能降耗,降低传输成本,实时的促进电力市场建设,提高电力市场效率的同时,完善了电力设备及其技术。

二、简析并网技术的设计思路及其发展现状

2.1简析并网技术的设计方案

并网技术的应用需要设计理念的指导,并网技术将市电和应急设备备用电源独立供电方式,选用并网逆变器灵活并入内部配电网、逆功率保护装置来确保不向外电网馈电,外电网断电时,离网切换装置和控制逆变一体机确保重要负载应急相供电。采用被动式与主动式两种检测方法。被动式检测方法用以实时检测电网电压的幅值、频率和相位,当电网失电,会在电网电压的幅值、频率和相位参数上,产生跳变信号来进行并网技术。将同步发电机并联至电网的过程叫并列或者投入并联,在并列过程中需要避免巨大冲击电流的影响,避免发电机或电网受其损害或者受到干扰。无论是110kv的电网,还是35KV的电网,其并网技术受到几个因素的影响,要求其有一致的相序,频率接近、相位相同。传统的并网技术要求电压相同,若出现差额电压会使开关闭合或者出现瞬态冲击电流的现象。而110kv电网和35KV电网并网技术在对电压进行测量并调节的情况下,做到了对频率的合理控制与管理。

2.2并网技术的发展现状

电力系统在整个工业化与现代化建设中发挥着重要的作用,而并网技术的应用提高了电力系统的现代化水平,降低了电力消耗的成本,清洁环保,实现了社会效益、经济效益与环保效益的协调发展。但是并网技术还存在着一些问题。该技术在实际的运用中还不成熟,需要在实际运用中做到全面、科学的考虑;同时,由于市场的开发程度不够、市场主体混乱、监管力度不够等,在一定程度上会损害电力用户的切身利益。尽管城乡电网进行了大规模的扩建与改造,电力市场化运作环境也日益合理、开放,电力工业在此基础上也取得了一定的发展,而并网技术因其独特性而让用户一时难以接受,需要其在实践中慢慢发挥其作用与效果。最后,该技术的应用还需要相关部门的配合,操作人员也要熟练地掌握好该技术,并要在实践中不断总结和积累相应的经验,弥补其存在的不足。

三、浅析并网技术在青海油田实际生产中的应用

并网技术只有运用到实际生产中才能发挥其作用与功能。目前,青海油田在35kV电网和110KV电网并网,在实际的生产中取得了一定的成效。这一并网技术的成功应用,改变了原始的总负荷4万多MW的负担,改变了燃气轮机发电的现状,升高了电压,将原来6KV的电压升到了35kv,然后再将其与110KV电网进行并网使用,海油田油砂山110KV供电工程的顺利并网,使青海油田逐步告别了柴电、煤电、天然气发电的历史,结束了油田孤网运行的现状,步入了并网运行的新时代。

同时,由于青海油田生产开发规模的不断扩大,用电负荷的逐年增加,要从根本解决日益突出的电力供需矛盾,提高油田生产运行的可靠性,青海油田就需要将并网技术运用到油田生产地区,以期确保工程的高标准建设、高质量施工、高效率监管,实现和满足油田发展的需要。

并网技术的运用不仅能够满足青海地区用户用电的需求量,而且还缓解了用电高峰期的用电矛盾,保证了发电量的稳定与持续,增加了电压的可靠性。同时,其自我管理与恢复及兼容性的特点,在提高能源利用率的同时,避免和减少了单个电网操作所带来的人力、物力、财力方面的消耗与浪费,有利于节能环保,实现社会经济效益、社会效益和环境效益的协调与统一,维持了正常的生产与生活,促进了经济的发展,在以后的生产建设与生活中能够进一步改进和完善该技术,推动生产力与经济的发展。

110kV电网和35kV电网并网技术在缓解国际金融危机和能源危机的过程中,为未来的经济和科技的发展,解决新能源、新材料、节能环保等高科技技术产业和新兴产业的发展问题奠定了一定的基础。大力推进电网并网技术成为了解决能源供应的一个新的发展方向。进一步将其推广到高电压与低电压的结合形成的并网技术,利用其优势互补来提高电能的利用率,为油田以其其他相关领域的生产建设提供指导了借鉴,在实践中不断创新技术,使其不断满足生产力的发展需求。

摘要：本文将从简析110kv电网和35kV电网并网技术存在的必要性,浅谈并网技术的设计思路及其发展现状,浅析并网技术在青海油田实际生产中的应用等几个方面做以简要的分析,旨在了解和掌握并网技术,了解并网技术的现状、功能及其作用等,为其在更广的领域中使用奠定理论基础与实践指导。

关键词：110kv电网,35KV电网,并网技术,功能与作用

参考文献

[1]关于建设35kV或110kv变电站方案的技术经济比较.

[2]多功能并网逆变器及其在微电网中的应用.

110kV电网接线方式应用研究 篇5

配电网中, 为可靠、经济分配电能及满足供电需求, 按照一定的连接规则, 将区域范围内的某电压等级的电源点及本级用户之间通过配电线路连接构成的网络连接方式, 称为配电网的接线方式。目前, 我国110k V电网中最典型的接线方式有链型、环型及辐射型等类别。而不同的地、市的电网结合自身区域的实际特点, 对110k V电网的接线方式进行了一系列的改进和组合, 形成了一些各具特色的110k V电网接线方式, 极大地丰富了上述三种接线类别。

2 110k V电网接线方式概述

电网的接线方式是影响电力供应可靠性的最主要因素之一。同时, 接线方式也是影响电网建设投资的重要因素。110k V电网的接线方式应从以下两个方面来进行描述:

a.电源节点与负荷节点之间经线路连接成的拓扑关系, 即网架结构。

b.负荷节点接入线路的方式, 即接入方式。

2.1 网架结构

电网网架结构从复杂到简单一般有以下四大类: (1) 网型接线:在多个电源节点和负荷节点之间, 通过单回或双回线路链接成的网孔数大于1的接线方式。 (2) 链型接线:以两个电源节点为两端, 通过单回或双回线路链接多个负荷节点的接线方式。 (3) 环型接线:从一个电源节点出发, 通过单回或双回线路链接多个负荷节点后回到该电源节点所形成的网孔数等于1的接线方式。 (4) 辐射型接线:每个负荷节点只有一个到电源的供电路径 (单回或双回) 的接线方式。从网架结构可靠性的角度来说, 一般可靠性高低满足:网型接线>链型接线>环型接线>辐射型接线, 多电源>单侧电源, 双回通道>单回通道。而从电网线路建设规模和投资的角度来说, 一般投资大小满足:辐射型接线<环型接线<链型接线<网型接线;单侧电源<多电源;单回通道<双回通道。通常, 电压等级越高, 负荷节点的数量越少, 单个节点失压的影响区域范围越大, 电网对供电连续性的要求也越高。相反, 电压等级越低, 负荷节点的数量越多, 单个节点短时失电的影响也越小。

2.2 接入方式

线路分支接入负荷节点的接入方式一般有T接和Π接两种方式:

(1) T接:线路直接分支接入负荷节点。主干线路在分支点处没有设置开关设备。 (2) Π接:线路解口接入负荷节点。接入负荷节点的输电线路进、出线端均连接有开关设备。在采用T接方式时, 由于无法利用开关设备隔离线路的故障段, T接于线路上的所有效地隔离故障段, 节点的供电不受影响。若网架结构为辐射型, 在切除故障区段线路后, 仍能保证节点都将与故障一起被切除。在采用Π接方式时, 若网架结构为非辐射型接线, 在某一回线路发生单一故障时则可以有电源与故障点之间的负荷的供电。

3 110k V电网配电网接线方式的命名原则

对110k V电网的接线方式进行分类时, 到底是以网架结构, 还是以接入方式来作为其第一性, 有必要对国内主流的几种110k V电网接线方式命名原则和分类方法进行梳理和比较。国内对110k V接线方式的命名和分类情况见表1。

对上述四份标准文件简要总结如下: (1) 《国网设计导则》一般按照“线路类型+电源数量+网架结构”的原则命名。《城网设计规范》一般按照“电源数量+网架结构+接入方式”的原则命名。 (2) 《国网技术导则》对双回环型接线和双回链型接线的定义比较含糊。 (3) 《国网设计导则》没有对环型接线、辐射型接线以及T型接线作出定义。 (4) 《城网设计规范》没有对环型接线和辐射型接线作出定义。 (5) 对于以负荷开关为开关设备的Π型接线, 《国网设计导则》称之为“T型接线的支接形式”, 《城网设计规范》称之为“电缆线路的T型接线”。而《国网技术导则》和《南网技术导则》中并没有把Π型接线的概念纳入标准化的范围。

综合来看, 目前国家电网公司和南方电网公司在同一种接线、同一类接线的命名上存在不少差异。在四份标准文件中, 《南网技术导则》所涵盖的接线方式较为全面, 其命名原则的条理清晰、可读性强, 在进一步扩展完善后可以推广。但是, 四份导则型文件对110k V电网接线的命名均存在有待完善的地方, 表现在从命名上不能有效的区分和描述出一种接线方式在“网架结构”和“接入方式”上的全部特点。

本文以《南网技术导则》为主要框架, 对110k V电网接线方式的命名规范化方式提出了建议, 并对其作出一定的补充和完善。推荐对110k V电网接线方式采用以下两种标准命名格式:

[格式A]:电源点数+完整性+线路回数+网架结构+节点站变数+接入方式

[格式B]:电源点数+网架结构+线路供电节点数+接入方式

由此可见, 格式A与B分别对应110k V变电站有和无母线时接线的命名。

4 结论

本文针对110k V电网的接线方式进行深入研究, 从网架结构和接入方式出发, 对110k V电网的接线方式进行分析, 最后对国内主流的几种110k V电网接线方式命名原则和分类方法进行梳理和比较, 提出一套概念明确、涵盖范围较广的110k V电网接线方式命名规则, 能有效区分和描述出一种接线方式在“网架结构”和“接入方式”上的特点, 可在实践中广泛应用。

摘要：本文从网架结构和接入方式角度出发, 对110k V电网的接线方式进行了深入研究, 并对国内主流的几种110k V电网接线方式命名原则和分类方法进行梳理和比较, 提出一套概念明确、涵盖范围较广的110k V电网接线方式命名规则, 能有效区分和描述出一种接线方式在“网架结构”和“接入方式”上的特点, 可在实践中广泛应用。

关键词：110k V电网,网架结构,接入方式,命名原则

参考文献

[1]程一鸣, 赵志辉, 王天华.城市110 k V高压配电网接线方式研究[J].电网技术, 2008, 32 (2) .

[2]葛少云, 郭明星, 王成山等.城市高压配电网接线模式比较研究[J].电力自动化设备, 2004, 24 (2) .

110kV城市电网电缆设计探讨 篇6

关键词：110kV,城市电网,电缆,选择,敷设,接地

1. 电缆选择

近年来, 交联聚乙烯 (XLPE) 绝缘电力电缆 (以下简称XLPE绝缘电缆) 在电力系统得到了广泛的使用。由于交联电缆的难燃性, 其PVC的外护套本身也是阻燃的, 而且低毒低烟性的阻燃交联聚乙烯电缆已有很成熟的技术和广泛应用的经验。就目前国内外的电缆设计和实际敷设情况来看, 隧道选用阻燃PVC套的交联聚乙烯电缆, 都不用再考虑其他特别的防火措施。

2. 电缆护套的选择

电缆的外护层, 应符合下列要求:

1) 交流单相回路的电力电缆, 不得有未经非磁性处理的金属带、钢丝铠装。

2) 在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆, 金属套、加强层、铠装上应有挤塑外套, 水中电缆的粗纲丝铠装尚应有纤维外被。

3) 除低温-20度以下环境或药用化学液体浸泡场所, 以及有低毒难燃性要求的电缆挤塑外套宜用聚乙烯外, 可用聚氯乙烯外套。

4) 用在有水或或化学液体浸泡场所的6～35kV重要性或35kV以上交联聚乙烯电缆, 应具有符合使用要求的金属塑料复合阻水层、铅套、铝套或膨胀式阻水带等防水构造。

敷设于水下的中、高压交联聚乙烯电缆还宜具有纵向阻水构造。

3. 电缆外护层的选择

电缆的外护层主要有PE护层及PVC护层两种。PE护层的机械性能及电气性能均好于PVC护层, 方便施工安装, 但不具有阻燃性能, 主要适用于直埋和穿管敷设。PVC护层则具有阻燃性能, 比较适于明敷于隧道中。

为方便电缆的维护及试验, 外护层外应有一层外电极。外电极可以随外护套一起挤出, 但大部分的电缆生产厂家都采用在外护套上涂一层石墨的办法。为了让石墨层在施工及运行中有脱落时能及时发现, 最好选用红色的外护层或与石墨的颜色有鲜明反差的颜色的外护层。

4. 电缆附件的选择

1) 户内终端在室内条件下使用, 不受大气影响。目前用于XLPE绝缘电缆的户内终端形式多样, 体积较小, 例如80年代后期国内使用的预制件、热缩件、冷缩件、接插式附件等。接插式附件终端可以在无电压、有电压无电流、有电压有负荷等几种状态下接插, 给运行检修带来很大方便。

2) 户外终端相对环境比较差, 附件要承受日晒、雨淋、气温变化、工业污秽等条件且要能保证运行良好。

3) 接头有绝缘接头和直通接头之分。

4) 35kV以上电压电缆金属护层的不直接接地端, 每相均应通过护层绝缘保护器接地。保护器的三相接线方式, 一般情况宜采取Y0接线。

5) 护层绝缘保护的选择, 应满足在使用环境条件下可靠、耐久、监视维护方便和利于安装。

6) 35kV以上电压电缆的金属护层一端互联直接接地情况下, 当可能

出现的工频或冲击感应电压超过护层绝缘耐受强度, 或需抑制对邻近的控制或通讯电缆的感应干扰强度时, 可沿线路并行配置回流线或均压线;对在隧道、沟内敷设电缆的方式, 这时应充分考虑沿支架设置接地干线的作用。

7) 回流线的阻抗及其两端接地电阻, 宜按与系统内最大零序电流和回流线上感应电压相匹配计。均压线的自然接地电阻, 宜大于均压线自身阻抗的30倍。回流线或均压线的排列配置方式, 宜使在正常工作电流时产生的损耗最小。

5. 电缆的敷设

对于各种敷设现场 (如隧道、直埋、沟道、水下等) 应了解敷设总长度、各转变点位置、工井位置、上下坡度以及地下管线位置特性等因素。在检查电缆线路总长度时, 应首先检查线路上有无预留位置, 俗称Ω圈。这种为今后电缆检修所留的电缆余量, 按照规定应在终端、接头、过马路穿管, 过建筑物等处。同时为了使电缆运行可靠, 应尽量减少电缆接头。对高压电缆 (35kV及以上电压等级电缆) 可采用假接头形式完成交叉互联, 这样可以不破坏导体的连接性, 提高电缆输电能力。电缆盘旋转最好选在转变处、接头处、上下坡起始点, 对于66kV及110kV电缆的敷设应考虑牵引机具的放置位置。其次, 要测量各转变处电缆的弯曲半径是否合乎要求。

电缆中间接头处应作防水处理, 因为XLPE绝缘电缆的接头, 不论附加密封多么良好, 总低于原电缆护套, 特别是中低压电缆, 由于没有金属护套, 密封处一旦进水, 将使绝缘部分直接暴露于水中。高压电缆接头虽有金属护套, 但金属护套的连接处仍然存在弱点。因此接头位置最好在电缆沟道、直埋处增加防水措施。例如直埋, 可在接头位置修建一水泥槽, 在处作密封处理后, 再填砂盖板, 然后直埋。同时接头应高于周围电缆, 防止电缆内原已进入的水向接头迁移。

6. 电缆金属护套的连接与接地的方式

6.1. 护套两端接地

66kV及以上电压等级XLPE绝缘单芯电缆金属护套上的感应电压与电缆的长度和负荷电流成。当电缆线路很短, 传输功率很小时, 护套上的感应极小。护套两端接地形成通路后, 护层中的环流很小, 造成的损耗不显著, 对电缆的载流量影响不大。当电缆线路很短, 利用小时数较低, 且传输容量有较大裕度时, 电缆线路可以采用护套两端接地。

6.2. 护套一端接地

当电缆线路长度在500m及以下时, 电缆护套可以采用一端直接接地便。 (通常在终端头位置接地) , 另一端经保护器接地, 护套其它部位对地绝缘, 这样护套没有构成回路, 可以减少及消除护套上的环行电流, 提高电缆的输送容量。为了保障人身安全, 非直接接地一端护套中的感应电压不应超过50V, 假如电缆终端头处的金属护套用玻璃纤维绝缘材料覆盖起来, 该电压可以提高到100V。护套一端接地的电缆线路, 还必须安装一条沿电缆线路平行敷设的导体, 导体的两端接地, 这种导体称为回流线。为了避免正常运行时回流线内出现环行电流, 敷设导体时应使它与中间一相电缆的距离为0.7s (s为相邻电缆轴间距离) , 并在电缆线路的1/2处换位。当发生单相接地短路故障时, 接地短路电流可以通过回流线流回系统的中性点, 特别是当接地故障发生在回流线的接地网中时, 接地电流的绝大部分通过回流线。由于通过回流线的接地电流产生的磁通抵消了一部分电缆导体接地电流所产生的磁通 (两者电流方向相反) , 因而装设回流线后可降低短路故障时护套的感应电压, 同时也防止了电缆线路附近的二次信号和通信用的电缆产生很大的感应电压。回泫线的两端应可靠接地, 截面积应满足短路电流热稳定的要求。

6.3. 护套中点接地

电缆线路采用一端接地感到太长时, 可以采用护套中点接地的方式。这种方式是在电缆线路的中间将金属扩套接地, 电缆两端均对地绝缘, 并分别装设一组保护器。每一个电缆端头的护套电压可以允许50V, 因此中点接地的电缆线路可以看做一端接地线路长度的两倍。

当电缆线路长度为两盘电缆, 不适合中点接地时, 可以采用护套断开的方式。电缆线路的中部 (断开处) 装设一个绝缘接头, 接头的套管中间用绝缘片隔开, 使电缆两端的金属护套在轴向绝缘。为了保护电缆护套绝缘和绝缘片在冲击过电压时不被击穿, 在接头绝缘片两侧各装设一组保护器, 电缆线路的两端分别接地。护套断开的电缆线路也可以看做一端接地线路长度的两倍。如果绝缘接头处的金属套管用绝缘材料覆盖起来, 护套上的限制电压通常为100V, 则电缆线路的长度可以增加很多。

6.4. 护套交叉互联

6.4.1. 护套交叉互联方法

电缆线路很长的 (大约大于1000m时以上时) , 可以采用护套交叉联, 将电缆线路分成若干大段, 每一大段分成长度相等的3小段, 每小段之间装设绝缘接头, 绝缘接头处护套三相之间用同轴引线经接线盒进线换位连接, 绝缘接头处装设一级保护器, 每一大段的两端护套分别互联接地。

6.4.2. 护套交叉互联的作用

1) 感应电压低, 环流小:如果电缆线路的三相排列是对称的, 由由于各段护套电压的相位差为120°, 而幅值相等, 因此两个接地点之间的电位差是零, 这样的护套上就不可能产生环行电流, 这时线路上最高的护套电压即是按每一小段长度而定的感应电压, 可以限制在50V以内。当三相电缆排列不对称, 如水平排列时, 中相感应电压较边相低, 虽然三个小段护套的长度相等, 三相护套电压的向量和有一个很小的合成电压, 经两端接地在护套内形成环流, 但接地极和大地有一定的电阻, 故电流很小。

2) 交叉互联的电缆线路可以不装设回流线:电缆线路交叉互联, 每一大段两端接地, 当线路发生单相接地短路时, 接地电流不通过大地, 此的护套也相当于回流线, 因此交叉互联的电缆线路不必再装设回流线。

3) 电缆换位金属护套交叉互联:将电缆线路分段, 护套交叉互联, 同时再将三相电缆连续地进行换位, 这样不但对称排列的三相电缆护套电位向量和为零, 就是在不对称的水平排列三相电缆中, 由于电缆每小段进行了换位, 每大段全换位, 三相电缆护套感应电压相差很小, 相位差120°, 其向量和很小, 产生的环行电流也几乎为零。因此电缆换位、金属护套交叉互联较单独的护套交叉互联效果更好, 但此种连接方法只适合于电缆比较容易换位的场所, 如隧道等。

7. 结语

110KV电力电缆的设计应结合实际情况进行, 在具体工程设计中应重点考虑电缆走径, 敷设深度, 腐蚀及热稳定校验等方面。在保证线路安全互要求的条件下, 应综合考虑各种因素, 合理地设计, 以便于线路的安全运行和施工, 降低工程造价

参考文献

[1]DL/T5221-2005, 城市电力电缆线路设计技术规定[S].

110kV电网规划 篇7

近年来,我国电网的发展较为迅速, 与此同时,电网改造工程也在不断增多,在电网建设过程中,输电线路的设计决定着电力系统的稳定性、经济性以及安全性。输电线路受到当地因素和外部因素影响较多,因此,有效地根据实际环境进行设计将是输电线路工程设计中的主要环节。

1高压输电线路设计的基本控制要点

1.1高压输电线路铁塔控制

对高压输电线路铁塔的关键操作主要包括三方面的工作,一方面是如何布置铁塔,另一方面是如何挑选合适的斜材, 还有一方面是如何挑选科学合理的铁塔形状。具体说来就是,第一,对铁塔布置工作。一般说来,人们将铁塔布置为多交叉形,所谓多交叉形指的就是斜材位于横担的最底部,同时在斜材和横担的各个交接处安装上角钢。多交叉形的铁塔具有的独特优势就是极强的抗载荷能力。第二,挑选合适的斜材材料。在挑选斜材材料时需要考虑很多的因素,包括铁塔需要多长的斜材,铁塔对斜材荷载力矩的要求,以及斜材的倾斜角度等等。第三,挑选科学合理的铁塔形状。铁塔的形状对高压输电线路是非常重要的,不同的铁塔形状具有不同的特点。在挑选铁塔形状时需要考虑很多影响因素,包括高压输电线路铁塔的具体所在区域,铁塔的主材材料,以及具体多少段的主材等等。挑选铁塔形状的目的就是为了保证高压输电线路的正常工作。

1.2输电线路绝缘控制

输电线路的绝缘性是保证高压输电线路正常工作的关键点,所谓输电线路的绝缘性主要是指输电线路的电气设备的绝缘和所接触空气的绝缘。上述两种绝缘操作都是十分有挑战性的,具体说来就是,对电气设备的绝缘操作可能会使得整个高压输电线路出现过电压现象,也可能使得在整个输电线路系统出现电压的最大值。而对与电气设备接触的空气的绝缘可能会出现的现象是但电压值不断的增加时,以及距离不断的加大时,对空气的绝缘强度会出现非线性的饱和。非线性饱和现象的出现为绝缘控制工作带来了很大的难度,此时提升对空气的绝缘效果时非常不容易的。在实际应用中,为了尽量避免出现非线性饱和现象,操作人员通常会适当的减小过电压数值。

1.3高压输电线路避雷控制

高压输电线路在实际的工作过程中经常会遇到雷击,如何提升高压线路的避雷效果是非常重要的。一般来讲,大多数的高压输电线路都使用双避雷线来使其能够抵抗雷击。研究证明在高压边相导线的约40米的范围内是比较容易发生绕击的,因此, 为了有效的提高高压输电线路的避雷效果,设计人员通常会将避雷针安装在铁塔的顶部,理论上这样安装避雷针可以有效减低发生绕击的概率。另外,为了降低发生雷击时的强度,设计人员还会使高压导线和避雷线之间具有合理的间隔。

2 110k V高压线路具体设计技术的应用

2.1优化铁塔基础

高压输电线路所处的地理位置和环境对整个输电线路系统的影响是很大的, 在输电线路中最容易受到环境影响的就是铁塔基础。季节的交替变化,温度变化对铁塔基础的影响是很显著的,具体说来就是,可以影响其抗压和抗拔性能,还影响其抗剪性能,这些性能的改变使得铁塔基础无法满足设计需求,最终使得整个高压输电线路的正常工作受到影响。为了降低环境对铁塔基础的影响,在输电线路的实际搭建中必须按照设计要求进行,当铁塔所处地区的环境对其影响很大时还需要对铁塔基础进行适当的改进,以保证整个高压输电线路的正常运营。

2.2降低输电线路杆塔接地电阻

为了提升高压输电线路的抗雷击性能,可以采取的有效措施就是减小输电线路中杆塔的电阻。总的说来,高压输电线路中杆塔的电阻是过高的,这是不利于整个输电线路的避雷性能的。因此应该采取适当的措施减小杆塔的电阻值,现阶段常用的方法有两种,分别是将杆塔的电阻深埋入地下,另一种是使得电阻和大地保持水平状态,也就是使得杆塔保持水平的状态。总的说来,这两种方法各有利弊,前一种减小电阻的方法所需成本投入较大,但是整个装置需要的空间较小,后一种方法需要的空间较大,但是需要的成本较小。

2.3减缓电磁影响的控制

高压输电线路具有电磁性,这种电磁性对线路所在区域的环境是有影响的。设计人员应该通过适当的手段减小输电线路的电磁性。影响输电线路电磁性的主要因素有导线弧垂距地高度,导线和周边物体的距离。因此,高压输电线路的实际建设过程中,可以通过适当控制上述两个因素达到减小输电线路电磁性的目的。

3输电电压的设计

3.1线路电压损失

线路上的电压损失与线路长度和截面及材质有关。在不同的敷设条件下应该选用不同的载体,从而决定了在对应的电压等级和敷设方式及线路的敷设。同时,为了保证电压质量合格,方便设计人员校验电压损失是否在要求的范围内,110k V电网中允许的最大电压损失应该根据《输用电规则》中电压的允许偏差来确定。在高压电网110k V输电系统中首先要考虑的因素是压降问题。设计人员应该非常了解每条线路的电压降。在实际设计过程中,有的设计人员会认为在计算了线路上的电压降的基础上,若电压降不满足用户或者受电端电压的要求,用放大电缆截面的方法就可以降低线路上的电压损失。在选择了满足电压降的线缆之后,随着线路敷设,如果遇到上述情况增大线路截面积,那么线路的电阻电抗值也会发生变化,为了保证线缆正常工作不被破坏,与之前选择的线路所匹配的线路保护所用断路器参数也需要配合,故在校验了电压降之后的另一个问题就是校验短路的问题。

3.2输电电压的确定

因为受电端部分会需要一个明确的受电端电压,但是在输配电或者是输变电的过程中,线路阻抗会随着输送线路的增加而升高,因此在线路上的压降就会增大,以至于当到达用户受电端时低于所需电压,导致输电配电不成功。一定的电压等级线路与其送电能力相关。电压等级越高,输电半径相对较大及高压等级线路的输电半径大于中高压电网线路输电半径。 另外,线路中电力负载越多,输电半径越小。综上,输电电压的确定取决于输电电压等级和用户终端密集度。

4三相短路接地故障的分析

高压电网输电中三相短路故障的短路最严重,因为三相全部短路会产生相当大的冲击电流。遇到这种短路的情况,必须马上切除避免危害的发生。如果居民用电网络三相短路电流持续在系统中存在而不切除,轻者会影响到其他的用电设备的正常工作,重者可能会导致火灾,所以对于断路器的校验就是非常重要的工作。 对于普通的高压电网用电单元来说,由于其远离发电机,可采用无限大电源容量的网络短路计算方法。在选择断路器的时候,对断路器的短路保护的校验必须满足该回路短路电流大于断路器的瞬时或短路延时动作电流整定值的1.3倍。

5线路设计

虽然我们已经从理论上了解到线路短路问题基本的计算方法,但也没能够解决输送较远的高压电网输电线路中比较合适的线路敷设和保护参数。因为在实际设计过程中高压电网输电的电压等级,会给设计人员带来顾此失彼的情况。对此, 下面举一个例子进行分析。

假设由于条件的限制,某建筑物附近不能提输小型变压器的安装,且它需要带载用电负荷为110k W,此时就用高压电网输电的形式为此建筑物输电。根据变电所和需要输电的建筑物之间的距离所知,这是一个长距离高压电网输电,而输电电缆的选择是根据高压电网出线端配电型断路器来选择的,现根据110k W的用电负荷来计算其电流,根据计算出的电流可以选择一个合适的断路器,再根据断路器的配比选择电缆。因为是长距离高压电网输电,此时还得计算输电端和用电端的电压降是否在误差允许的范围内。但是此时对该条输电线路的设计并未完全结束,因为是长距离输电,如果在最远端产生短路故障时,断路器的灵敏度是否有足够的能力及时切断短路的线路。尤其是当输电线路发生单相短路的时候,所以对断路器还需要校验其对单相短路电流的灵敏度。

6结束语

总之,高压电网输电线路的设计是一项技术含量较高、劳动强度较大、时效性要求很高的野外工作。输电线路设计的正确与否,不仅影响到线路工程建设的技术经济指标,也牵涉到整个电力系统的安全运行。因此,在设计过程中要避免在线路设计中脱离工程实际,一味生搬硬套。要做好高压电网输电线路设计工作,只有结合实际,因地制宜,通过优化方案,不断探索与创新,进一步加深初步设计阶段的设计深度, 才能满足建设坚强电网的要求,为我国的电力建设创建优质工程提供指导作用。

摘要：随着我国市场经济的发展,国家对电力工程110 k V输电线路等相关施工质量提出了更高的要求,这就要求首先做好输电线路的设计工作,本文首先介绍了高压输电线路的基本控制要点,然后分别阐述了110k V输电线路设计的各项步骤及注意事项。

110kV电网规划 篇8

高压电网110kV的供电线路都是运用架空的绝缘体。一来提升了线路供电的可靠性，缩短了修理的工作量，线路的使用率大大提高。二来还方便线路杆塔的构建，节省了大部分的材料，而另一种方式则是沿墙进行铺设，这样一来不仅可以减少材料的应用，也可以减少对环境道路的不利影响，减少了电能的浪费，由于是与墙贴合，因此还增长了导线的腐化周期。

1 110KV电网输电线路的现状

由于我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，所以我国高压电网的范围大、容量大的特点慢慢凸显出来，而我国最为关键的电网配置的其中之一就是110kV的输电线路。电能的输送主要来源于它。电能输送期间的经济性和安全性，和电网供电的可靠性有最直接的关系。目前，110kV的供电线路采用的是架空的绝缘体。提高供电性的同时，减少了合杆作业的停电次数，避免了不必要的大面积停电，简化了线路杆塔的构造。不利用架空绝缘的时候，可以沿着墙体铺设，节省材料消耗的同时，也美化了周边的环境。节约出来的架空空间，方便更小的通道内让架空路线来回穿梭。高压电网110kV的架空配电线路的最大特点就是：供电的半径长、农网线路居多。但同时缺点也暴露无遗，分断的开关少、线路保护设备简陋和各个线路之间没有联络。

2 输电线的设计

2.1 主变压器的数量

对于大城市郊区的变电站，在中、低压侧已经构成环网的条件下，装载2台主变压器最好。对于地区相对孤立的大型专用变电站，在设计的时候装载3～4台主变压器为宜。在我国，高压电网110kV的变压绕组都采用Y型的链接结构。城市中新建的高压电网110kV的主变压器的规模都采用3台为准。

2.2 负荷量的计算

负荷的计算是供电设计中最基本的数据，计算的负荷值是否合理，将直接影响到导线的选择和电器的选择是不是经济合理。如果计算的结果偏大，就会影响导线和电器的选取过大，造成有色金属和投资的不必要浪费。如果计算的结果偏小，也会影响导线和电器提前老化甚至烧掉，造成的损失将是不可估量的。因此，正确合理的计算负荷量，对于导线和电器的布置尤为重要[2]。

2.3 支撑线路的杆塔设计

110kV输电线路最基本也是最重要的支撑结构就是杆塔，在对支撑线路杆塔进行设计的时候，不仅仅要考虑线路本身条件限制的因素，更要考虑杆塔的分段模式、横膈面的杆塔分布、以及传力等诸多因素。常用的斜材构造是交叉型的斜材构造，它属于基本的单位，而为了使得减少杆塔本身受外界因素的影响，则可以在通电线路中杆塔本身的节点之间的位置增加短角钢的应用，这样，就能够有效的稳定其结构。

塔身斜材的性能会受到诸多因素的影响进而降低杆塔本身的结构的抗压性能。而影响其性能的因素有：水平面夹角的度数，应以40°～50°之间;还有选材的质量、主体材料本身的长度以及分段等等。

2.4 输电线材料的选择

由于110kV的输电线路本身就具有危险因素，因此为了使其性能及使用寿命的延长，则必须在材料的选择上慎重。在设计之初，就要在以此电线在电网中的作用为前提来选择合适的材料电线。为了保证电线的作用的发挥达到设计的目的，一般尽量选择耐热性高、导电效率高这样的材料。当下使用的大多是钢、铝、铜这类的材料，而其中的姣姣者则就是铝了，铝本身的导电性就很不错，而且使用的寿命很长，这就满足了前面所提到的几项要求。

2.5 110kV高压输电线路的绝缘设计

在110kV输电线路中由于本身电压的高度，所以就显得本身的加固连接及绝缘都十分重要，因此就需要针对性处理这些问题。而处理这些问题一般都是经绝缘子、导电体以及金具这类道具的操作来完成，这就对其绝缘的强度和强度的性能有着比较高的要求，这样一来，不仅增加了安全性，也为后期施工加固提供了有利的条件。

2.6 输电线路防雷结构的设计

由于110kV线路本身分布广，线路比长的特点，使得受雷击造成的跳闸停电和绝缘子串烧毁的可能性很高，而这样一来高压电路的防雷设计自然就成为了线路设计时的重要问题之一。在110kV的防雷设计则需要考虑诸多因素。第一，输电线路所存在的地方的周边环境：花草树木及房屋建筑等。为了防止对这些因素进行干扰，就要对具有导电致使出现雷害的各种因素进行清除调整;提高避雷线性能，确保材料合格。第二，避雷线本身必须要演变向导线的一侧进行外移，因为避雷线本身可能会对高压线路产生不利的影响。第三，保证线路和避雷线之间的距离标准且垂线的方向要维持一定的间距。

3 结论

通过上述材料的分析，可以得知线路的分布，线路的基础设计，材料的选定等都会影响高压电网的运行效率，而且我国最主要的供配电网就是110kV输电线路，它的职能就是负责电的输送和配置，它的可靠程度直接影响到输送过程中的安全性和经济性，因此解决上述问题显得至关重要。所以，科学的线路分布、因地制宜的基础设计和低价高能的选择材料，设计好每一个步骤的工作，考虑到每一个步骤出现的问题，研究好每一个步骤的关键技术，才能有效的提高高压电网的总体性能。

摘要：高压输电线路是我国电网运行的基础,是肩负电能输送的重要任务。目前,随着社会的发展,我国经济发展水平逐渐的提高,电网建设速度的加快,其不仅实现突破性的发展,同时对供电的安全性和可靠性也提出了很高的要求。本研究主要根据110KV电网输送线路的现状进行分析110kV电网输电线路的研究设计,以能够达到电网输送线路设计要求,保证电网运行的安全、可靠、经济。

关键词：110KV,电网,输电线路,设计

参考文献

[1]郑贤国.高压电网110kV输电线路设计探析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(31):104-105.

[2]张志友.110KV高压输电线路设计问题的若干思考[J].中国电子商务,2012(22):79-80.

[3]罗阳洋.110k电网输电线路设计中的技术对策研究[J].建材与装饰,2012(36):126-127.

[4]周举,彭坚,钟谦.广西电网110kV线路冰灾事故分析与加固改造措施[J].广西电力,2008(6):145-147.

110kV电网规划 篇9

关键词：锦屏施工电网,110kV输电线路,防雷治理

110kV输电网在沿线避雷线的保护下, 通常具有较高的防雷特性。但由于锦屏电网110kV输电线路架设在丘陵、山地等经济性能较低的崎岖边坡地带, 同时伴随地面倾角的影响, 输电线路容易遭受雷电绕击事故的破坏, 导致线路发生跳闸停电事故, 影响输电线路的供电可靠性。

1 线路基本概况

110kV联锦Ⅰ、Ⅱ回线路投运于2005年, 是锦屏一级水电站施工主供电源, 线路全长2×20km。110kV联松线投运于2008年, 是锦屏电网的双回进线电源之一, 全长42km。110kV联东线投运于2008年1月, 线路全长5km。通过以往几年电网运行资料的统计分析, 110kV线路遭受雷击故障的频率较多, 是造成系统故障的主要原因, 自2010年以来因雷击造成110kV线路发生跳闸引起电网发生停电事故的情况就有5起, 线路因雷击发生瞬间故障跳闸重合闸成功的情况有几十次。

2 降低铁塔接地电阻的技术措施

对于雷电反击而言, 可以采用降低杆塔接地电阻的方法提高输电线路的综合耐压水平, 改善加强线路避雷线、杆塔部分的泄流通道的连接, 降低线路发生雷击跳闸事故率。线路接地体对土壤的阻值大小, 是线路落雷后泻流通畅与否、保证线路能否安全运行不会因雷击跳闸的重要环节。为此, 除了保证每一基杆塔的接地体从设计到施工保证质量以外, 把每一耐张段两尽头杆塔的接地体进行加强改善, 并在施工中对开挖深度、回填过程严格按要求进行施工, 以改善接地体与土壤的接触面积和电阻, 这样, 使线路的每一耐张段形成一个相对独立的单元接地网, 大大提高了线路的耐雷水平。

2.1 接地装置改造技术方案

据现场实际调研, 110kV联锦一二回、联松线、联东线所在地大多在海拔2000米以上, 地质多为岩石结构。该条件是最为恶劣的一种情况, 其土壤电阻率为1500~2500Ω·m;此种杆塔多为人迹较少的地区, 施工较为困难, 杆塔建在岩石上几乎没有土壤和其它粉末状介质, 即使埋设了钢筋, 由于与周围无法形成统一地网不能建立起有限的沟通, 这种情况对接地网的构成不利, 必须通过对介质的改造来达到满足接地网要求, 否则会造成接地电阻极大, 难于满足雷电释放的要求。根据以上情况结合土壤电阻率的典型参考值取适当的参考设计值。

2.2 具体改造实施方案

根据线路基本情况和运行线路防雷改造原则, 同时, 依据现有的技术资料和历史记录, 对110kV联锦一二回、联松线、联东线改造工程, 具体实施方案分以下两种:

(1) 对接地引下线及接地体锈蚀严重的进行更换。

(2) 对接地引下线及连接螺丝、水平接地体锈蚀严重的进行更换。对接地电阻不合格的杆塔增加NT-E型非金属离子接地体。

针对以上改造方案, 如改造后接地电阻值不合格, 应对杆塔所在地的土壤电阻率进行测量, 并与设计参考值比较, 差别较大的应增加水平接地体或非金属离子接地体的用量。

3 避雷器加装

110kV联松线与110kV联东线、110kV联锦I、II回线路有大部分线路路径都处于高海拔地区, 气候因素影响电网的稳定。针对锦屏电网在雷雨季节时易发生雷击线路引起的电网事故, 为加强电网的稳定, 减少雷击线路引起的事故, 特此对110kV联松线N22铁塔、N72铁塔, 联锦I回N213铁塔、N214铁塔, 联锦II回N213铁塔、N214铁塔, 联东线N12铁塔等多雷区域每基加装3只纯空气间隙避雷器, 并分别采购一组纯空气间隙避雷器以做备用。

4 结论和对策

加强线路巡查, 检查并更换线路上损坏的避雷器, 在推进行波测距装置安装的基础上, 结合锦屏电网110kV输电线路运行实际情况勘察, 并结合上述研究分析, 统计出部分铁塔需要加装线路避雷器, 并对线路接地电阻不合格的地方进行接地电阻改造以提高锦屏电网110kV系统的防雷水平。通过以上技术改造方案的改造及实施, 锦屏电网110kV输电线路的各项指标都上升了一个大的台阶, 线路的防雷水平和设备综合指标等都有了比较明显改善和提高, 如110kV联锦I回线从2011~2013年近2年未发生一次雷击跳闸事故, 线路各方面运行状况良好。

参考文献