220kV输变电工程设计要点的案例分析

220kV 输变电工程设计要点的案例分析

高景辉 江亚莉 薛乃良 刘柏松 白云 张兴楠 蔡楚宝 蒋祝巍 谢迪 吕广辉 马海峰

国网鹤岗供电公司 黑龙江 鹤岗 154100

摘要：以220kV输变电工程设计规划项目为案例，阐述当地区域概况、负荷水平及网络现状、需求的调研，论证了220kV输变电工程建设的必要性，提出系统的设计技术方案，从而满足日益增长的用电需求。关键词：企业资源计划，生产企业，合规体系。

关键词：220kV输变电；设计要点；案例分析

引言

从专业角度出发，电力工程高压输电线路设计是一项综合性强且复杂的工作环节，从高压线路的实际应用来看，担负着电能分配和输送的任务，同时也是连接发电厂、变电站以及用户的重要枢纽，只有保证高压输电线路设计的科学性、可行性，才能提升电力传输的安全性和稳定性，如果对高压输电线路设计工作不够重视，或者设计人员缺乏职业素养，将难以保证设计质量，这些都会给高压输电线路的后期建设和使用带来极大的困扰。

1、电力系统如何规划设计

电力系统的规划可以按照时间划分为近期、中期和远期。同时，为了丰富电力系统的规划维度，可以在电力系统规划的过程中加入远近相互结合的因素。一般在电力系统的规划中，近期规划往往指的是电力系统的五年规划，主要是应对当前居民生产生活中的用电需求来执行的，从而更好地满足用户的用电负荷，保障电能使用的高质量。同时，依照当前的电网规划布局，实事求是地实现电网的改造。电网的中期规划一般是指电网在10年内的规划，中期的规划需要和近期的规划两者相互结合，实现电力系统规划的无缝衔接。中期规划的目的主要是为了实现电网系统结构的确定，为长期规划奠定良好的基础。远期规划，顾名思义指的是电网的长远发展和规划，主要是应对电网的未来布局，谋求电网的战略性发展，确定电网的基本结构，从而按照可行性可发展性可实施性来实现电力系统规划的长久设计。随着数字模型相关学科的发展，利用最优化方法以及运筹学等学科可以对电力系统的规划设计的方案进行科学的设计，同时，结合多年的电网发展经验，可以更好、更快捷地实现电力系统的发展。此外，电力系统的科学规划不能完全依赖相关优化方法的计算，还需要与实践经验相互结合，从而做到理论联系实际，避免空谈理论带来巨大的计算篇幅，把电力系统的规划形式化发展。

2、设计原则

要按照一定的周期设定，要严格依照电力工程中，电力系统规划设计的自身周期性设定，对大型的电力系统进行设计的时候，一定要将设计的眼光放长远，站在电力工程规划全局的角度，全面地思考各个方面利益要害，才能使设计的方案更加符合电力工程的相关设计，而且会更加完善，要加强电力系统规划设计，在用户使用的这个周期内，不会出现问题，不会造成影响用户生活的现象发生。另外电力系统规划设计，要严格按照电力工程建设中安全性原则为设计的关键指标，电力工程设计中的电力系统规划设计，最基础的前提条件就是安全性，在设计的过程中一定要考虑安全隐患的问题，规划设计的过程中不只是要规避隐患，还要考虑到长期的运行以及发展，规划设计的过程中，应该有长期规划的意识，长期的保障安全性，因此应该配备具有长期性的系统检测功能。最后在规划设计的过程中，还要考虑设计的成本问题，电力系统的规划设计人员在进行电力系统规划设计的时候，首先保障电力系统各方面功能的完善的前提之下，还要严格对电力系统的设计成本进行控制，使设计的成本在可以接受的范围之内。

3、案例分析及设计要点

本工程为某地220kV输变电工程设计项目，总平面布置考虑全户外方案，220kV及110kV均采用户外GIS配电装置：220kVGIS户外布置，东侧户外出线，中部布置主变压器和高压配电装置室，北侧布置二次设备室及功能用房，户外电容器场地；南侧及站区西北角布置户电容器场地。从现场情况看，各电压出线通道均通畅无阻。

3.1、接入系统

方案本工程220kV、110kV配电装置平行户外布置于站区东西两侧，主变、10kV配电室及接地变消弧线圈成套装置平行布置于站区中部，电容器装置布置于站区南侧及西北角，二次设备室布置于站区北侧，主变及10kV配电室周围设置运输通道，站区出口位于东侧。（1）主变规模容量。根据电力电量平衡论证及接入系统方案，依照城市电力网规划设计要求和该变电站周围的负荷预测，并适当考虑该站供电区域内的负荷发展,220kV沿河变电站主变压器最终容量设计为3×240MVA，本期1×180MVA，预留#1、＃2，240MVA主变位置。主变压器容量为180MVA；电压等级为220/110/10kV。（2）出线规模。220kV出线远景采取8回架空出线；本期设计为6回架空出线。110kV出线远景采取12回架空出线；本期设计为4回架空出线。10kV出线为远景36回，本期设计12回，均采用电缆出线方式。（3）无功平衡及调相调压计算。根据调相调压计算可知，正常方式下，该输变电投入配置的部分无功补偿设备，在各种运行方式下，各侧电压均可控制在系统额定电压的-3%～+7%范围内，能满足电压要求。此外，为了满足不同运行方式下的电压水平要求，按照国网典型设计，该主变采用有载调压变压器。

3.2、线路设计要点

随着我国电力行业的迅猛发展，电力事业取得了巨大的进步，在此环境背景下，高压输电线路的覆盖范围和覆盖面积呈现逐年上涨的趋势，对输电量的需求量大幅度增加，与此同时，高压输电线路设计与电能需求量增加之间的矛盾日益凸显，对此，设计人员要遵循设计安全、稳定、可靠的原则，保证设计工作有序进行，这就要求设计人员明确高压线路设计要点，在保证线路设计质量的基础上，加大创新力度，改变传统的线路设计方式，转变设计理念，强化对高压输电线路设计的深入研究，以提升其设计的整体品质，维持高压线路稳定运行，增强供电性能和输电稳定性、可靠性。

3.3、实现电气的计算

对电力工程系统进行电力计算，可以精准地分析电力的分布情况，得到的数据可以实现对电压节点的各个方案设计的合理性以及科学性的分析，从而保障电力设计的经济化。利用电气计算得出的结论可以实现对各元件是否足够支撑系统的运行进行确定，保障电网的极端保护的安全性。科学确定电力系统的的运行方式，制定电网的网络架构之后，需要依照实际的情况进行电网的合理校验，确保可以第一时间发现隐患因素，保障继电保护在电流出现问题时起到保护电路安全的作用。此外，依照电路的稳定性计算，可以明确分析出电力系统的不稳定因素，对不稳定的因素进行安全策略分析，保障线路的安全。

结束语

综上所述，电力事业随着社会经济的发展不断到达巅峰状态，对电力工程的整体质量要求越来越高，高压输电线路设计作为电力工程项目的专业领域，发挥着极其重要的作用，这就对高压输电线路的设计标准和要求不断提升。为了保证高压输电线路的供电安稳性，设计人员应不断提升自身能力和职业素养，对高压输电线路设计要点做到心中有数，根据高压输电线路设计要求和流程，最大程度地保证线路设计的科学性。

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