110kV变电站调试中的惯性问题分析

110kV变电站调试中的惯性问题分析

李超1，庞乾洪2

杭州凯达电力建设有限公司，浙江省杭州市，310000

摘要:现如今社会经济飞速发展,带动了电力工业的进步｡要想进一步提升能源利用率,并做好环保工作,国家开始关注小水电以及能源发展小火电｡伴随两网改造项目的落实,110kV变电站在电网项目中逐渐成为核心,通过110kV变电站上网开展小电源建设,成为目前行业内发展的重点,尤其是变电站上网问题｡

关键词:110kV;变电站调试;惯性问题

引言

110kV变电站是重要的电力设施,应该严格控制变电站的安装和调试,保证变电站的安全､和工作效率｡但是在实际工作中,由于质量控制,材料质量等原因,导致变电站安装和调试可能存在一些惯性问题,对保持变电站的安全运行十分不利,为此必须把握安装调试重点,使用合理方法开展相关工作,解决惯性问题｡

1110KV变电站在电力系统中的重要性

城乡发展不断加快的背景下,对于电力资源的需求量与日俱增,电力系统的运行,需要变电站的支撑,作为电力系统的重要组成部分,变电站具有电压变换､接收､分配以及控制电流输送方向等多方面的功能作用｡由于110KV变电站直接面向广大用户,所以其具有分布广､数量多的特征,在设计110KV变电站时,应充分考虑到经济性､可靠性､灵活性等因素,在降低设计成本的同时,保证变电站的稳定性可靠性,灵活应对故障及停电情况,满足各个区域内居民的用电需求,助推社会有序运转｡

2110kV变电站电气一次设计流程

2.1可行性研究阶段的一次设计

在110kV变电站电气一次设计前,要重视可行性研究工作,为项目核准提供重要技术参考｡可行性研究设计环节,应重点做好选址､可行性研究报告编写､论证计算等各项工作,并对一次设计方案予以确定,制定设计图纸,包括:电气主接线图纸､平面布置图纸等｡

2.2初步设计

初步设计是110kV变电站电气一次设计的基础内容,在此环节应重点论证设计方案,优选可行性高､经济性优的设计方案,并对技术方案､技术经济指标以及造价等予以确定｡在初步设计时,需完成说明书､电气主接线图､电气､接地网､电容器平断面平面布置图的初步设计工作,并制定设备材料清册｡

2.3施工图设计

110kV变电站电气一次设计与施工,需要严格按照施工图纸进行,所以做好施工图设计工作非常重要｡要进一步论证初步设计方案,及时发现存在的问题并予以优化｡在该阶段,需要重点完成对施工设计说明书､施工图纸以及设备材料清册的设计编制工作,为后续设计施工提供便利和帮助｡一般情况下,竣工图纸并不需要进行重新设计,但是如果存在变更问题,则要及时对施工图进行调整,确保施工图和竣工图以及现场施工的一致性｡

3110kV变电站安装调试施工中的惯性问题

3.1隔离开关安装

变电站中的隔离开关安装工作容易出现精度误差,误差来自零部件的精度存在问题,或者在安装中存在精度不足,会导致隔离开关两岸转动机构把手之间会存在一定空隙,这类空隙会导致变电站运行过程中隔离开关出现堵塞,以及产生弧光烧蚀触头｡为了规避110kV线路出现短路故障,威胁到电气设备运行安全,通常需要在上网110kV变电站电源进线侧安装保护,起到切除110kV线路接地与相间线路故障的作用｡通常工作人员会设计包含距离与零序电流保护融合的保护,但小电源上网比较显著的特点是分布不集中,而且位置比较偏远,这可能会导致小电源所采用的运行方法存在较为明显的变化,无法明确小电源最小运行方法,对保护灵敏性进行校对,而且发电机归算至变电站110kV母线侧阻抗较大｡当小电源采用最小运行方法时,110kV线路形成短路电流较小,可能引发零序保护灵敏性不强,距离保护与零序保护启动元件无法发挥出原本的效能,导致小电源上网面临隐患｡

3.2接地问题

接地是110kV变电站安装中的关键工作,有效的接地能保证变电站的稳定运行,也能确保变电站工作人员的生命安全,所以必须严格控制接地质量,保证接地安装到位｡变电站施工中的接地包括保护接地､防雷接地､屏蔽接地等等,针对不同的接地安装项目,要严格遵守相应的安装施工标准｡但是目前,很多变电站的接地施工都存在接地装置不符合要求､安装人员对接地的重视程度不足,导致接地失效,会严重威胁变电站投入运行后的设备安全和人员安全｡

3.3施工材料不合格

变电站施工中的施工材料问题主要来自制造厂商的生产工艺不合理以及材料生产过程中的质量控制不足,导致大量不合格施工材料进入施工现场,对变电站的质量造成十分不利的影响｡同时,也可能由于利益影响,材料采购单位在清楚材料存在质量问题的存在下依然将材料采购到现场｡使用不合格材料之后,会严重威胁变电站的稳定和安全,会增加变电站投入运行之后的安全风险｡

3.4主变低压母排穿墙套管钢板未切割

主变低压侧穿墙套管铁板需要专门采取阻断磁通的措施,所以需要进行切割,但是有些变电站施工中会忽略该步骤,导致变电站投入运行之后容易产生环流､涡流,而且会出现温度升高,出现套管破裂的情况｡主变套管､导线金具打排水孔问题｡如果出现主变套管均压环､导线金具没有打排水孔的情况,在冬季雪水进入后会出现结冰开裂的情况,将会严重影响变电站的运行安全｡同时,如果加热器的位置不合理,端子箱内的加热器和电缆距离在80毫米以内,或者加热器的接线端子在加热器的上方,以及加热除湿元件的电源线没有使用耐热绝缘导线,将会对运行安全造成十分严重的威胁｡

3.5用户供电可靠性降低

小电源35kV母线侧上网,考虑到相关费用问题,通常电力管理部门不会选择110kV线路的两侧位置增设线路PT｡与此同时,重合闸重合会冲击小电源侧发电机,为了避免这一现象,可能会选择停用其中一侧重合闸｡如果110kV线路出现瞬时短路故障,那么保护启动后跳开开关,便会导致110kV变电站失压｡针对这一问题,电力管理人员通常会选择在110kV变电站线路上增设线路PT,并且将另外一处保护停用,达到检无压重合的效果,使变电站供电更加稳定,但是实际效果不是非常理想｡如果110kV变电站线路出现瞬时短路故障,那么DL1位置的开关跳开,110kV线路PT检查线路发现有压,开关重合闸不发生动作,35kV侧低周､低压保护可以跳开DL3,110kV线路PT检无压,同时DL1重合闸发生动作,将其合上,完成变电站供电｡但是DL3低压保护与低周保护属于后备保护,考虑到保护配合,所以保护动作时间整定长,即便DL1已经成功重合,但电动机很大概率会在低压影响下相继跳开,必须重新启动｡变电站中动力负荷占比较大的情况下,DL1重合便会丧失其原本的意义｡所以,变电站有关装置没有得到优化的情况下,供电方面很大概率会在小电源影响下降低稳定性｡

3.6电力系统设备完善费用较大

基于小电源上网的情况下,为了使其发电机､系统电气设备能够稳定运行,一般需要在电力系统内部安装一些设备｡如110kV线路两侧配置线路PT,25kV上网线路接近DL3位置还需配置线路PT,110kV变电站电源的进线侧,需要配置合闸装置,且该合闸装置应包含距离与零序保护等｡除了上述一次设备外,二次系统还需要增加一些新的接线,但是这会增加整体费用以及工作人员工作量,增加电力管理部门工作难度｡

4应对的措施

4.1变压器的状态检修

为了保证变压器在一种安全､稳定的运转状态中,就必须要定期展开检修工作,然而,定期进行检修不仅会提高工作人员的整体工作量,还会产生一些不必要的费用,逐步提高整体成本负担｡在110kV变电站变压器的实际运转阶段中,要采用多种措施来明确变压器是否处在正常的运转状态中,判断其基本的运行状态,举例说明,能够对智能铁芯节点电流是否处在规定范围内展开全面监测,通过定期色谱油化验来判断内部所产生的故障问题,还能够采用机器人定期红外热成像测温的方式,进一步判断变压器当中是否出现了故障问题｡通过以上几种方式就可以更好地明确故障所处的具体位置,而后再充分结合变压器的具体状态以及运转年限,在确实有必要的情况下才可以开展检修工作,并灵活的选择检修时间｡

4.2变压器状态检修的具体路径

在针对变压器展开状态检修的实际过程中,不仅要保持细心的态度,还要大幅度降低其对于整体供电系统产生的不良影响,控制好整体检修工作的开展节奏以及时间｡涉及到的维修人员在正式进行工作之前,首先要确定好检修的具体思路,以此为基础来针对变压器运转过程中涉及到的监测数据信息展开全面的采集分析,这样就可以更好的对设备的实际运转状态进行判断,在充分结合变压器运行环境的基础上,结合技术文件的规范制定出对应的检修计划｡而在正式实施技术之前,就要及时召集技术人员展开详细讨论,只有在通过后才可以顺利实施,并在实施阶段中进行全面的监督管理,保证变压器后续的维护工作能够处在可控的状态中｡

4.3变压器状态检修所用的检测技术

在变压器的状态检修中,其需要采用各种各样的检测技术｡首先,要针对局部的放电情况展开在线检测,针对变压器内部结构出现的故障问题,通过设备的局部放电可以更好的反映出来,使得操作人员能够通过实际情况来对故障问题产生的影响进行准确判断｡要创建成本管控体系、加强成本管控监督。在具体施工阶段，针对电力电缆、接地铜网、母线铜排、控制电缆等材料消耗比较严重的情况，相关人员应对以上材料进行严格审查，通过调查和分析等方式对以上材料的使用情况进行监督，严防浪费与谎报现象。其次,还要对变压器的震动频率展开深入分析,工作人员也应当针对变压器在运转过程中所产生的振动信号进行全面分析,从而确定好对应的结果,如果其中出现了电源短路或是线路老化等严重问题,就会产生非正常振动等问题｡还要通过红外线探测器来对温度进行检测,如果发现变压器出现了局部过热,就很可能存在着线路短路或是变压器超负荷运转等问题,这时就要通过绕组温度提醒,光导纤维可以对绕组技术产生的温度信息进行深入分析,从而达到预测的主要目的｡

4.4照明设计

110kV变电站电力一次部分设计环节,照明设计亦是一项不可缺少的工作,尤其是机房内外部､开关站内外部､厂房内外部等,均有着一定的照明需求,因此要认真做好照明设计工作｡110kV变电站照明设计时,主要包括两个方面的内容,首先是工作照明系统,应确保该照明系统时刻处于正常的运行状态,照明度应达标｡其次是事故照明系统,当工作照明系统出现异常故障的情况下,可及时启动事故照明系统,便于安全疏散等工作的开展｡要合理设置事故照明系统位置,一般情况下,安全出口､疏散通道等均需要设置事故照明系统,无事故情况下,事故照明系统处于充电备用状态,当工作照明系统电源断开后,则事故照明系统进入工作状态｡为达到节约电力资源的目的,在设计照明系统时,应采用分组､集中控制方法,或者可采用光控技术｡此外,应科学合理的选用灯具设备,优选节能环保､寿命长､光照度高的灯具,满足110kV变电站工作照明及事故照明需求｡还可利用降低接地电阻的方法,实现变电站变压器的安全运行,由于接地电阻是土壤电阻与接地网导体的串联关系产生,通过对接地电阻的控制,能够使变电站中的水平接地网,易于达到要求｡

结语

110kV变电站的安装调试工作对变电站未来的稳定和安全十分重要,所以在安装和调试过程中,应该严格进行遵守技术规范,根据安装和调试的规范､要求开展工作｡安装调试之前要做好准备工作,做好现场的检查和设备运输,保证安装龚总的顺利进行｡为解决惯性问题,需要严格遵守相关技术要求,保证所有元件的正确设置,为变电站未来的稳定工作创造良好条件｡

参考文献

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