轨道交通主变电所装配式方案研究

近几年,轨道交通的建设迅猛发展,但受土地资源等因素制约,其主变电所往往位于城区,模块化装配式技术的应用显得尤为重要。通过对一次设备运输单元的划分及预制式电缆终端的选择,简化现场对接及接线工作量,实现一次设备“即插即用”;通过采用统一设备基础、统一基础尺寸模数,采用标准化定型钢模浇制混凝土,提高工艺水平,推进现场机械化施工及电气安装,减少劳动力投入,降低现场安全风险,提高工程质量,为未来轨道交通主变电所的建设、运行提供借鉴和参考。

地铁地下变电站主变压器室温度控制仿真研究

[目的]在地下变电站内的变压器工作时会产生巨大的热量。若热量不能及时被排出,将会产生主变压器超温等问题,甚至会发生设备故障或火灾事故。因此,需对地铁变电站主变压器室的温度控制进行研究。[方法]以济南轨道交通3号线110 kV地下变电站(齐川站)为例,通过理论分析和数值模拟,考虑机械排风量、变压器放热量及室外环境温度的影响,对主变压器室内的温度控制进行研究;分析8种不同通风工况下,主变压器室内的温度演变规律。[结果及结论]以理论计算值设置机械排风量,可以有效排除变压器产生的热量,且理论计算风量偏保守。现有设计风机可有效排除变压器产生的热量,最大可排除变压器3倍发热量。在室外环境温度为40℃的不利情况下,现有设计风机仍可有效排除变压器产生的热量,实现温度控制目标。

考虑主变电所资源共享的城市轨道交通供电系统无功补偿方案

[目的]当城市轨道交通供电系统的主变电所资源共享时,能够节省供电系统的投资成本。在此背景下,为使PCC(公共连接点)的功率因数达到标准,需要对不同阶段的主变电所资源共享无功补偿方案进行研究。[方法]以某城市地铁线路的供电系统为例,根据行车计划和供电系统结构,推算出PCC处在全日功率因数达标的情况下,主变电所资源共享前后的最小无功功率补偿量。提出考虑主变电所资源共享的无功补偿设置方案,以主变电所资源共享前后的最小无功功率补偿量满足补偿需求为基础,以SVG(静止无功发生器)容量最小为目标,确定SVG和电抗器或电容器的安装容量。[结果及结论]在案例线路的供电系统中,1#主变电所主变压器供电分区无功补偿装置的实际配置为:电抗器容量为6.0 Mvar;SVG容量为1.0 Mvar;2#主变压器供电分区无功补偿装置的配置为:电抗器容量为3.0 Mvar;SVG容量为0.5 Mvar。所提供电系统无功补偿方案将总计容量为9.0 Mvar的SVG装置替换成电抗器,在满足无功补偿需求的同时降低了投资成本。

500 kV变电站主变压器安装施工技术及要点

主变压器作为变电站核心设备,其安装施工质量直接决定变电站及电力系统持续运行的稳定性和安全性。以500 kV变电站主变压器为例,结合主变压器安装施工技术流程,从安装施工前的准备与检查、主变压器相关设备安装、主变压器安装施工测试、电缆敷设及安装施工收尾工作等角度介绍主变压器安装施工技术要点,以期为后续变电站主变压器安装施工提供技术参考。

基于电力大数据的变电主设备缺陷演化规律红外成像分析方法

针对目标区域与背景区域混杂,变电主设备缺陷缺陷演化规律不明的问题,提出了基于电力大数据的变电主设备缺陷演化规律红外成像分析方法。应用红外成像技术采集变电主设备红外图像后,使用Otsu算法分割变电主设备红外图像内目标区域和背景区域;以分割后的变电主设备红外图像和电力大数据作为输入,通过混合深度学习神经网络模型输出变电主设备缺陷检测结果;将变电主设备缺陷检测结果输入到RFPA 2D软件内,分析变电主设备缺陷检测结果基元破裂情况,得到变电主设备缺陷演化规律分析结果。实验结果表明:该方法采集变电主设备图像与其实际图像吻合度较高;分割变电主设备红外图像目标区域与背景区域时,受对比度影响较小;可有效检测变电主设备缺陷类型和分析其缺陷演化规律。

基于CDEGS软件的高土壤电阻率地区主变电所接地网设计

[目的]为解决高土壤电阻率地区主变电所接地电阻难以降低的问题,有必要对高土壤电阻率地区主变电所的接地网设计进行研究。[方法]结合该主变电所的地理位置条件及土壤电阻率特点,通过单一变量法确定了水平接地体的合理数量;基于CDEGS仿真软件分析了水平接地体按指数非均匀布置时,接触电势、跨步电压及接地电阻的改善效果;提出了降低接地电阻的优化措施。[结果及结论]当水平接地网导体数量增加到一定程度后,导体的边际效应会大幅下降;垂直接地极对降低该主变电所的接地电阻作用不大,设计中不建议采用;采用深井接地极后,主变电所的接触电势、跨步电压均大幅降低,接地电阻也降至0.5Ω以下,均满足规范要求。

城市轨道交通主变电站信号集中控制设备升级改造

[目的]上海轨道交通7号线站内信号设备目前已进入老化周期,直接影响到该线路供电系统的稳定性与可靠性。需在保证主变电站内信号集中控制设备功能不变的前提下,对该设备进行升级改造。[方法]以上海轨道交通7号线作为研究对象,对其主变电站内信号集中控制设备的功能进行了介绍。并在原有功能不受影响的前提下,提出硬件平台一致性和软件功能一致性的改造原则。从信号集中机柜、110 kV主变电站保护测控装置,以及综保设备串口信号等方面重点介绍了设备硬件的改造;对采用的以Unix系统为基础的新工程师工作站进行了介绍。对主变电站内信号集中控制设备进行了调试与功能验证。[结果及结论]调试与功能验证结果表明,在功能上新的信号集中控制设备与既有设备兼容,消除了原有设备老化导致的信号延迟、误报警等问题,满足改造需求。

500 kV变电站无人机巡检作业安全距离

无人机在变电站巡检中应用日益广泛,由于变电设备众多且布置密集,强电磁环境可能会损坏无人机,明确无人机与带电体间的作业安全距离是亟待解决的关键问题。为此,首先开展了无人机电机悬浮体与导线的模拟放电试验,建立了真型无人机与500 kV站内强电场区设备的3维仿真模型,计算分析无人机附近电场分布特征,以研究分析作业安全距离。结果表明,无人机与导线电晕放电存在相互影响,无人机受到影响的临界起晕场强为300 kV/m,无人机存在畸变的电场值为原值的2~3倍。研究得到了电场控制条件下的作业安全距离,其中无人机对500 kV管母线、主变500 kV侧套管巡检的最小作业安全距离分别为2.2 m、2.1 m,研究结果可为变电站无人机巡检安全开展提供技术依据。

大容量110 kV变电站建设方案研究

为解决电网建设和城市用地之间的矛盾,有必要建设大容量110 kV变电站,提高单位变电站的供电能力。基于变压器制造技术的进步,采用增大单台变压器容量的方式提升供电能力,从63 MVA到80 MVA具有可行性,但需要对设备选型、主接线配合以及典型设计方案的经济性严格论证分析。该文以3×80 MVA的110 kV/10 kV变电站为对象,对大容量变电站的建设方案进行研究,通过与3×63 MVA的典型方案分析对比发现,3×80 MVA的方案用地面积仅增加4%,但变电容量提升27%,能有效提高变电站土地利用率。

一起电压并列异常导致主变保护告警的故障分析

电压并列装置在变电站一次主接线为桥形接线、单母分段或双母线接线等含有母联断路器的接线方式中应用广泛。两段母线的二次电压可以通过电压并列装置进行并列,以使继电保护、测量、计量等装置在本段母线电压互感器退出运行而母联断路器投入的情况下,可以从另一段母线的电压互感器二次绕组获得电压,对变电站的安全、可靠运行具有重要意义。针对220 kV变电站110 kV母线电压并列异常导致主变压器保护告警事件,结合电压并列原理和逻辑,详细阐述了该故障发生后完整的故障处理思路和过程,为现场变电二次检修人员处理电压并列异常提供一定参考。

基于电气主接线图的变电站一次设备绝缘点监测研究

变电站内一次设备种类繁多,包括变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等,每种设备的绝缘结构和工作环境都有所不同,这增加了监测的复杂性。为此,提出基于电气主接线图的变电站一次设备绝缘点监测方法。绘制电气主接线图,提取绝缘暂态响应信号能量熵特征,应用修正量子粒子群算法,监测绝缘老化点。试验结果表明,绝缘响应信号的训练结果与理想信号具有高度一致性,该方法对变电站一次设备绝缘点监测的灵敏度非常高,可以更好地对变电站一次设备的绝缘状态进行实时、准确监测。

机场航站楼配套制冷站专用变电站电气主接线选择研究

机场航站楼配套制冷站专用变电站为10kV,对变电站电气主接线选择时,应当充分考虑电气主接线要点,包括主接线形式、避雷器与电压互感器设置、隔离措施与指示装置。主接线选择应当遵循可靠性与经济性、安全性与稳定性、满足负荷需求的原则。对现有的主接线方式进行分析,包括单母接线、单母分段接线,结合机场变电站实际情况选择设备。研究中以A项目为例,从方案与技术、经济性出发,对机场专用变电站电气主接线选择进行分析,突出机场变电站主接线选择的重要性。

500 kV变电站主变压器跳闸故障分析及处理

500 kV变电站主变压器的稳定运行对于保障电网安全至关重要。文章围绕500 kV变电站主变压器跳闸故障进行了深入分析,结合案例分析了故障的具体表现、成因及其处理措施。

变电站主变冲击电流的监测与故障诊断方法研究

文章主要研究了变电站主变电流的监测和故障诊断方法2个方面。在主变电流监测方法方面,提到了传统的电流变压器、电流传感器、光纤电流传感器以及智能传感器监测技术4种方法。在主变电流故障诊断方面,详细介绍了绝缘类试验、频谱分析、热像摄像以及气体分析4种诊断方法。这些方法各有特点,可根据不同的故障类型和情况选择合适的诊断方法进行故障识别、定位及分析,为及时采取有效的故障处理提供重要依据。

齐南500kV变电站工程建设方案

文章以齐南500kV变电站为例,介绍了500kV变电站工程建设方案,包括主变压器安装、电气设备设计、配电装置和站用电系统设备安装、全站防雷及接地装置安装措施和环保施工,为后续500kV变电站工程建设提供技术参考。

110 kV主变压器套管头部发热检查与处理

在变电站实际运行过程中,主变套管存在温差现象,影响电力系统正常运行的同时,危害电路运行安全。所以需要加强对变电站主变套管头部发热的高度重视,文章基于典型发热缺陷展开深度分析,从中探究发热原因,并采取相对应的降温处理方法,以科学的运维手段解决变压器主变套管发热问题,实现变电站正常工作及电力系统正常运行。

工业建筑供电系统优化设计探讨

以某工业产业园工程实例为基础,对工业建筑供电系统优化设计进行深度探讨,通过对变电所设置和供电干线的设计方案进行实际比选,总结适合工业建筑的供电系统设计思路,旨在提高工业园区电力系统运行的可靠性、维护管理的便捷性、资源利用的有效性和改扩建的灵活性。

大容量主变低压侧电能质量监测与设备选择分析

近年来220 kV变电站采用低压侧10 kV向用户直供负荷的供电方式得到推广,随之带来的是主变低压侧进线设备存在工作电流大、短路水平高、造价和损耗高等现实问题造成选型较为困难。本文分析了存在的问题,并提供了一种基于LSTM的电能质量监测模型,并就设备选择策略给出了几种可行的解决方案。

一种适用于长距离牵引供电的变电所方案

针对部分城市轨道交通线路存在长大区间且难以设置区间牵引变电所的工程难点,从优化变电所自身设计角度,提出了在区间两端牵引变电所内设置两套互为备用的牵引供电设备以增加其牵引供电能力的实施方案,同时对基于该方案下的变电所运行方式切换、保护配置、供电可靠性等方面进行了分析,形成了一套切实可行的设计方法,可有效解决区间内无法加设牵引变电所带来的长距离牵引供电能力不足的问题。

交流27.5 kV牵引供电制式下地铁主变电所无功补偿方案研究

在采用交流27.5 kV牵引供电制式的地铁或市域轨道交通110 kV主变电所的设计中,因电缆线路长而三相电力变压器容量小,故仅在35 kV侧设置补偿装置的方案未必适用。因此在110 kV侧设置磁控电抗器(MCR)、在35 kV侧设置SVG装置的方式对供电系统无功进行补偿是该供电制式下更为理想的补偿方案。本文以成都轨道交通17号线一座主变电所为案例,计算了无功补偿容量需求,描述了无功补偿装置设置方案,最后集合实测结果对补偿效果进行了技术和经济效益分析。