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摘要:电力建设对我国工业发展起着至关重要的作用,其中66kV电网是一种不可或缺的电力基础设施,主要在东北三省等北部地区使用。本文将通过对66kV电网的线路结构、中点性接地方式、供电线路规划、变电站管理常见问题等方面进行讨论,以期对66kV电网架构的优化提供一定帮助。
关键词:66kV电网;中点性接地方式;线路规划;
引言:近年来,人民生活水平不断提高,对用电安全、用电质量有了更高的要求。电网作为电力供应中的基础设施,承载着电力运输、电力分配的关键作用,影响重大。目前在我国北方省份大面积铺设的66kV电网存在着一定缺陷,结合当地环境和百姓需求对其进行优化和改善变得尤为重要。
1.66kV电网的结构和作用
在我国,配电网是非常重要的基础设施,关乎着企业生产和人民日常生活。根据能承载的电压等级,配电网分为低压、中压和高压配电网三种,其中北方地区常用的66kV电网就属于高压配电网。66kV电网主要由变压器、无功补偿电容、保险装置等几部分组成,负责各地区电能的分配和调节。66kV电网有两种常见的搭建模式,分别为架空线路和电缆线路,架空线路主要由混凝土杆、角钢塔等组成,常见于城镇的街道上。电缆线路主要在地下铺设,这种铺设方式近年来正在被政府大力推行。对66kV电网不断进行优化有助于加快我国东北地区城乡一体化进程,提升了农村地区的电力服务水平,是我国产业升级和能源革命的重要保。
2.66kV电网架构中存在的问题
2.1接线模式上存在缺陷
我国大部分66kV电网线路所使用的都是“T”型接线模式,这种接线模式在改革开放初期被大面积使用,结构简单,较为古老,存在着很多缺陷。使用“T”型接线模式的配电网供电能力较小,由于其只使用主干线路单侧电源进行供电,导致线路的供电容量仅为单回线路的极限输送功率[1]。“T”型接线模式的线路风险性较高,线路中任何一个部分发生故障,都会导致整个线路停止,影响所有变电站工作。“T”型接线模式线路的故障率较高,防控系统复杂,缺乏选择性,不能适应各种情况,而且不方便维护和修理。
2.2中点性接地方式不合理
中点性接地方式的选择在电网建设中尤为重要,常见的66kV电网线路中,一般采用的都是消弧线圈接地方式或者小电阻接地方式。在辽宁地区,66kV电网多采用消弧线圈中性点接地方式,这种中性点接地方式在线路发生单相短路故障时,接地电流较小,不利于保护线路,而且检测时的精准度不高,有时甚至需要使用试拉线路的方式来寻找故障部位,延长了故障的处理时间,有时会造成事故范围的扩大。小电阻中性点接地方式的检测精准度高,但是这种接地方式会导致过电压的时间缩短,降低了设备的绝缘水平,使供电稳定性降低。
2.3供电设备和线路规划不合理
66kV电网是早期在东北地区铺设的配电网络,随着我国经济和工业高速发展,这种线路规划已经不符合当今企业和百姓的用电需求。在供电设备的规划上,一些地区变压器、无功补偿电容等设备的规格与当前地区用电需求不匹配,有些用电需求低的地区采用的是大功率设备,而用电需求较高的地区供电能力则不足。在线路规划上,一些农村或者偏远地区的线路规划不够科学,没有考虑到当地的地理因素,未能做到因地制宜,既浪费了电力资源,当地百姓也没有享受到好的电力服务。
2.4变电站的常见故障
变电站是各地区供电的源头,也是整个供电系统中重要的节点。在变电站中,输电电缆故障、母线故障、变压装置故障都是十分常见的问题,严重影响各地区的电力供应和供电安全。输电电缆故障可以分为断路故障、短路故障,影响非常严重,一旦出现输电电缆故障将会引起整个地区电力供应的停止。母线故障有可能造成电气元件不定时的停止运转,需要大量时间进行检测。变压装置是整个供电系统中的核心设备,一般被严密保存,发生故障的几率很小,但在实际运行时还是会发生一些短路故障,可能对整个供电系统造成重创。
3.对66kV电网架构中问题的讨论
3.1接线模式的优化
近年来,随着科技进步,一些新的接线模式被开发了出来,这些新的接线模式更加先进、安全,可以适用于各种地区,而且效率更高。在66kV电网中,链型和双“T”型的接线模式正在被越来越多的使用。链型接线模式是指在两座220kV的变电站间接通两条主干线和数座66kV变电站。与传统“T”型接线模式不同,让66kV变压站也进入了主干环节。链型接线方式正常运行时,两侧的电源和四个断路器可以同时带电,供电效率顯著提升。链型接线模式的线路在发生故障时,故障部分会单独停止,其余部分可以保持正常运行,有效的提高了供电系统的稳定性[2]。双“T”型接线模式将供电线路中间两座66kV电网的进线结构做出了改变,为每条主干线都制造了一个断点,从而实现了四个电源侧断路器同时供电。这种接线方式在不增设任何管道和线路的情况下,提高了能源利用率。如果电路中出现故障,可以立刻检测出来,进行灵活控制,降低了故障的影响范围。
3.2改善中点性接地方式
三相交流电力系统中性点与地面的连接方式被称为中点性接地方式。中性点接地方式是电网安全的重要保证,直接关乎着电力设施的绝缘水平和使用者的生命安全。传统的消弧线圈接地方式和小电阻接地方式都有明显的优缺点,以我国当前的科技水平,可以将这两种接地方式结合起来,采用消弧线圈并联小电阻的接地方式,发挥各自的优势,从而达到更好安全效果。在消弧线圈并联小电阻接地方式中,如果66kV电网系统正常运行,将会采用消弧线圈接地方式,供电效率高。如果发生单相接地故障时,消弧线圈会自动增加接地电容的电量,消除故障电弧。如果发生突然性故障,消弧线圈会自行断开供电,保证地区的供电稳定。若发生非突然性故障时,线路会自动切换到小电阻接地方式,大量增加接地电流,保证地区供电安全,在排除故障后,会自行切换回弧线圈接地方式[3]。
3.3优化供电设备和线路规划
在供电设备的规划上,要保证各地区使用的设备型号统一,如果供电设备和配电设备型号不统一,供电过程中将会出现大量的电力浪费。对各地区使用的一些老旧电力设备也要进行更换,减少硬件上带来的资源浪费和风险。另外,电力设备要根据各地区的经济规模和用电需求进行合理分配,要进行实地调查,收集数据,避免在用电量不大的地区使用昂贵的大功率设备。在线路的规划上,要做到因地制宜,合理规划,电力部门应该对一些高损耗、高浪费的电路进行梳理,去除不合理线路,重新规划。在一些偏远地区或农村,应该根据当地的环境、气候对供电线路加以改善,选用安全性和稳定性更高的线路铺设方式,要兼顾各地区的长期发展和短期需求,制定科学可行的方案。
3.4变电站风险的预防管理
在变电站的管理上,工作人员要增加检测的次数,并对每次维护做出记录,将风险降到最低。对员工加以培训,提高员工的专业素养,让员工有尽早发现故障的能力,并建立相应的绩效考核制度,提高员工的工作积极性。在软件上,变电站要建立全面具体的检测平台,实行智能化的实时监管,把握供电系统的整体情况,不断做出改善。在硬件上,可以安装电力预警装置或电力闭锁装置,在紧急情况发生时可以及时发出警告,并切断电力供应,保证地区的用电安全。
结论:66kV电网的建设关乎着地区产业发展和人民日常生活,有关部门应该对其加大重视,对当前66kV电网中接线模式、中点性接地方式、线路规划、变电站管理等方面存在的问题进行改善和优化,使其满足当代用电需求,为人民和企业提供更优质的电力服务。
参考文献:
[1]魏小淤,张君俊,袁智强.66 kV电网的网架优化方案研究[J].电力与能源,2019,40(04):431-433.
[2]王聪颖,徐江,姜百超.沈阳电网66 kV系统中性点接地方式研究[J].东北电力技术,2019,40(09):20-22+43.
[3]孙少达. 河东66kV输变电工程电气一次系统设计[D].长春工业大学,2018.
关键词:66kV电网;中点性接地方式;线路规划;
引言:近年来,人民生活水平不断提高,对用电安全、用电质量有了更高的要求。电网作为电力供应中的基础设施,承载着电力运输、电力分配的关键作用,影响重大。目前在我国北方省份大面积铺设的66kV电网存在着一定缺陷,结合当地环境和百姓需求对其进行优化和改善变得尤为重要。
1.66kV电网的结构和作用
在我国,配电网是非常重要的基础设施,关乎着企业生产和人民日常生活。根据能承载的电压等级,配电网分为低压、中压和高压配电网三种,其中北方地区常用的66kV电网就属于高压配电网。66kV电网主要由变压器、无功补偿电容、保险装置等几部分组成,负责各地区电能的分配和调节。66kV电网有两种常见的搭建模式,分别为架空线路和电缆线路,架空线路主要由混凝土杆、角钢塔等组成,常见于城镇的街道上。电缆线路主要在地下铺设,这种铺设方式近年来正在被政府大力推行。对66kV电网不断进行优化有助于加快我国东北地区城乡一体化进程,提升了农村地区的电力服务水平,是我国产业升级和能源革命的重要保。
2.66kV电网架构中存在的问题
2.1接线模式上存在缺陷
我国大部分66kV电网线路所使用的都是“T”型接线模式,这种接线模式在改革开放初期被大面积使用,结构简单,较为古老,存在着很多缺陷。使用“T”型接线模式的配电网供电能力较小,由于其只使用主干线路单侧电源进行供电,导致线路的供电容量仅为单回线路的极限输送功率[1]。“T”型接线模式的线路风险性较高,线路中任何一个部分发生故障,都会导致整个线路停止,影响所有变电站工作。“T”型接线模式线路的故障率较高,防控系统复杂,缺乏选择性,不能适应各种情况,而且不方便维护和修理。
2.2中点性接地方式不合理
中点性接地方式的选择在电网建设中尤为重要,常见的66kV电网线路中,一般采用的都是消弧线圈接地方式或者小电阻接地方式。在辽宁地区,66kV电网多采用消弧线圈中性点接地方式,这种中性点接地方式在线路发生单相短路故障时,接地电流较小,不利于保护线路,而且检测时的精准度不高,有时甚至需要使用试拉线路的方式来寻找故障部位,延长了故障的处理时间,有时会造成事故范围的扩大。小电阻中性点接地方式的检测精准度高,但是这种接地方式会导致过电压的时间缩短,降低了设备的绝缘水平,使供电稳定性降低。
2.3供电设备和线路规划不合理
66kV电网是早期在东北地区铺设的配电网络,随着我国经济和工业高速发展,这种线路规划已经不符合当今企业和百姓的用电需求。在供电设备的规划上,一些地区变压器、无功补偿电容等设备的规格与当前地区用电需求不匹配,有些用电需求低的地区采用的是大功率设备,而用电需求较高的地区供电能力则不足。在线路规划上,一些农村或者偏远地区的线路规划不够科学,没有考虑到当地的地理因素,未能做到因地制宜,既浪费了电力资源,当地百姓也没有享受到好的电力服务。
2.4变电站的常见故障
变电站是各地区供电的源头,也是整个供电系统中重要的节点。在变电站中,输电电缆故障、母线故障、变压装置故障都是十分常见的问题,严重影响各地区的电力供应和供电安全。输电电缆故障可以分为断路故障、短路故障,影响非常严重,一旦出现输电电缆故障将会引起整个地区电力供应的停止。母线故障有可能造成电气元件不定时的停止运转,需要大量时间进行检测。变压装置是整个供电系统中的核心设备,一般被严密保存,发生故障的几率很小,但在实际运行时还是会发生一些短路故障,可能对整个供电系统造成重创。
3.对66kV电网架构中问题的讨论
3.1接线模式的优化
近年来,随着科技进步,一些新的接线模式被开发了出来,这些新的接线模式更加先进、安全,可以适用于各种地区,而且效率更高。在66kV电网中,链型和双“T”型的接线模式正在被越来越多的使用。链型接线模式是指在两座220kV的变电站间接通两条主干线和数座66kV变电站。与传统“T”型接线模式不同,让66kV变压站也进入了主干环节。链型接线方式正常运行时,两侧的电源和四个断路器可以同时带电,供电效率顯著提升。链型接线模式的线路在发生故障时,故障部分会单独停止,其余部分可以保持正常运行,有效的提高了供电系统的稳定性[2]。双“T”型接线模式将供电线路中间两座66kV电网的进线结构做出了改变,为每条主干线都制造了一个断点,从而实现了四个电源侧断路器同时供电。这种接线方式在不增设任何管道和线路的情况下,提高了能源利用率。如果电路中出现故障,可以立刻检测出来,进行灵活控制,降低了故障的影响范围。
3.2改善中点性接地方式
三相交流电力系统中性点与地面的连接方式被称为中点性接地方式。中性点接地方式是电网安全的重要保证,直接关乎着电力设施的绝缘水平和使用者的生命安全。传统的消弧线圈接地方式和小电阻接地方式都有明显的优缺点,以我国当前的科技水平,可以将这两种接地方式结合起来,采用消弧线圈并联小电阻的接地方式,发挥各自的优势,从而达到更好安全效果。在消弧线圈并联小电阻接地方式中,如果66kV电网系统正常运行,将会采用消弧线圈接地方式,供电效率高。如果发生单相接地故障时,消弧线圈会自动增加接地电容的电量,消除故障电弧。如果发生突然性故障,消弧线圈会自行断开供电,保证地区的供电稳定。若发生非突然性故障时,线路会自动切换到小电阻接地方式,大量增加接地电流,保证地区供电安全,在排除故障后,会自行切换回弧线圈接地方式[3]。
3.3优化供电设备和线路规划
在供电设备的规划上,要保证各地区使用的设备型号统一,如果供电设备和配电设备型号不统一,供电过程中将会出现大量的电力浪费。对各地区使用的一些老旧电力设备也要进行更换,减少硬件上带来的资源浪费和风险。另外,电力设备要根据各地区的经济规模和用电需求进行合理分配,要进行实地调查,收集数据,避免在用电量不大的地区使用昂贵的大功率设备。在线路的规划上,要做到因地制宜,合理规划,电力部门应该对一些高损耗、高浪费的电路进行梳理,去除不合理线路,重新规划。在一些偏远地区或农村,应该根据当地的环境、气候对供电线路加以改善,选用安全性和稳定性更高的线路铺设方式,要兼顾各地区的长期发展和短期需求,制定科学可行的方案。
3.4变电站风险的预防管理
在变电站的管理上,工作人员要增加检测的次数,并对每次维护做出记录,将风险降到最低。对员工加以培训,提高员工的专业素养,让员工有尽早发现故障的能力,并建立相应的绩效考核制度,提高员工的工作积极性。在软件上,变电站要建立全面具体的检测平台,实行智能化的实时监管,把握供电系统的整体情况,不断做出改善。在硬件上,可以安装电力预警装置或电力闭锁装置,在紧急情况发生时可以及时发出警告,并切断电力供应,保证地区的用电安全。
结论:66kV电网的建设关乎着地区产业发展和人民日常生活,有关部门应该对其加大重视,对当前66kV电网中接线模式、中点性接地方式、线路规划、变电站管理等方面存在的问题进行改善和优化,使其满足当代用电需求,为人民和企业提供更优质的电力服务。
参考文献:
[1]魏小淤,张君俊,袁智强.66 kV电网的网架优化方案研究[J].电力与能源,2019,40(04):431-433.
[2]王聪颖,徐江,姜百超.沈阳电网66 kV系统中性点接地方式研究[J].东北电力技术,2019,40(09):20-22+43.
[3]孙少达. 河东66kV输变电工程电气一次系统设计[D].长春工业大学,2018.