220kV變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)1
220kV變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)1,kv,變電所,電氣,一次,系統(tǒng),設(shè)計(jì)
2004 lntematlonal Conference on Power System Technology POWERCON 2004 Slngapore 21 24 November 2004 I Unschctnsformer unit The capacity of the equivalent transformer unit is determined by the reserve margin and the tie line capacity constraint Besides the corresponding probability of the equivalent unit is obtained by the forced outage rate of the existing transformer units By considering the transfer capability of neighboring reserve margin the timing to commit new transformer to maintain the service reliability can be delayed and the loading factors of all main transformen can be improved A Mod ed expansion planning of Fengshan service area To investigate the impact of transformer reserve margin of interconnected areas to the LOLE of Fengshan service area two neighboring service areas of Renwu and Siaogang are included in the simulation The total existing capacity of main transformer units of Renwu and Siaogang areas are 200MVA and 460MVA respectively By summing the capacity of tie lines between Fengshan and the other mas the reserve capacity which can be provided by Renwu and Siaogang is 25 MVA each By including the equivalent transformer capacity and considering the corresponding probability of the neighboring service area the loss of load expectation of Fengshan service area has been modified as illustrated in Fig 4 and table WI To maintain the same service reliability with LOLE as 0 001 daydyear with peak loading forecast the new transformer unit of 60MVA has to be committed far years of 2009 2 1 12 2 1 17 and 2 12 1 respectively By comparing Fig 4 to Fig 2 it is found that the investment of new main transformers can be postponed if the capacity reserves of neighboring service areas are considered in the evaluation of system reliability 1 0 1 1 E 2 1 8 1E 5 1 E6 t E 1 E4 159 300 350 400 450 500 550 600 6 annual peak loading Mw Fig 4 Modified LOLE of Fengshan area for dlfkent MTR capacity 10 61 OoooO5577 Ow001155 000600017 0 oooooobb 0 0000oooo 000118612 0 00022273 0 00000324 OM o xIS 0 000 M00 0 00387wci 0 00086863 O oooO2367 0 00000MO 0 00000001 400 0 02129481 0 00492490 O wO16757 O ooOW551 0 0000W15 Fig 5 shows the revised LOLE of Fengshan service mea after taking into account the capacity reserve of SOMVA provided by the neighboring areas To serve the peak loading of 425MW with the existing 450MVA main transformer capacity the LOLE has been solved as 1 5246 daydyear as shown in table VI On the other hand the LOLE has been reduced to be 0 11 3 ldaydyear if the 50 MVA capacity reserve is included in the reliability analysis I owooooo00 0 010Mx10000 0 0001000o0o 0 0000010000 o ooooooo1oo 0 1 150 200 250 300 350 400 450 500 Peak load MW Fig 5 LOLE of Fengshan V CONCLUSIONS been derived According to the forced outage rate of main transformers the loss of load expectation has been evaluated The expansion planning of main transformers to maintain system service reliability is obtained To further enhance the cost benefit of main transformers expansion planning the transformer reserve capacity of neighboring areas is considered and represented as an equivalent transformer unit with the corresponding outage probability The service reliability of distribution system cil l be improved effectively with the reserve capacity supported by the neighboring areas Besides the commitment of new transformers can be postponed and the loading factors of existing transformen can be improved by the proposed expansion strategy W RE FERENCES I 2 131 4 0 5 Luo Service reliability of dishibutiou system Taiwan Power Company training center 1987 Dishibution annual reports Taiwan Power Company 2002 Roy Billinton and Ronald N Man Retiability Evaluation of Power Systems Second Edition 1996 EEX Recommended Practice for the Design of Reliable Indastrial and ConmKrrial Power Systems IEEE Standard 493 1997 Vn BIOGRAPHIES C S Chen received the B S degree hnm National Taiwan University in 1976 and the M S PhD gm in Eldcal Enginaaing from the University of Texas at Arlington in 1981 and 1984 respectively From 1984 to 1994 he was a professor of Electrical Engintcring department at National Sun Yat Sen University From 1989 to 1990 he was ou sabbatical at Empros Systems International Since Oct 1994 he woks as the depuly director general of Dcpamncnt of Kaohsiuug Mass Rapid Transit From Feb 1997 to July 1998 he wag with the National Taiwan University of Science and Technology a a professor Fmm August 1998 he is with the National Sun Yat Sen University a full professor His majors are wmputa control of power systems electrical and mechanical system integration of mass rapid transit systems M Y Huang received the M S degree in Electrical Engineering mm National Chtng Kung University in 1993 He is currently pursujng Ph D degree in Electrical Engincuing of National Sun Yat Sen University C C Chen received the B S dege hm National Taiwan Institute of Tffihnology in 1989 M S degree fium National Suu Yat Sen University in 2003 He is presently an enginscr at Taipower To achieve the optimal expansion planning of main transformer capacity with the load growth of distribution system the historical peak load demands of service areas have been collected By performing the regression analysis the time series model for load forecasting of service areas has 62 華北電力大學(xué)科技學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開 題 報(bào) 告學(xué)生姓名:杜旭光 班級(jí): 農(nóng)電08k2 所在系別: 電力工程系 所在專業(yè): 農(nóng)業(yè)電氣化及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)(論文)題目: 220kV變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì):220/110/10kV 進(jìn)/出線回?cái)?shù)2/4/10指導(dǎo)教師: 牛勝鎖 2012年3月 30日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開 題 報(bào) 告一、結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料,每人撰寫不低于2000字的文獻(xiàn)綜述。(另附)二、本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):一設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 根據(jù)原始資料選擇57種合理的電氣主接線,進(jìn)行初步技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,選擇2種較好的電氣主接線;選擇主變壓器的容量和型號(hào);計(jì)算兩種主接線的短路電流;根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果選擇電氣設(shè)備;通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定最佳方案;防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì),屋內(nèi)外配電裝置設(shè)計(jì)和總平面布置。2 設(shè)計(jì)方法1.變壓器選擇:根據(jù)供電質(zhì)量及供電可靠性要求選擇容量及臺(tái)數(shù)。2.電氣主接線:根據(jù)變電所電氣主接線選擇的原則要求及供電可靠性要求,經(jīng)濟(jì)性和靈活性,檢修時(shí)的操作方便等因素2.短路電流計(jì)算:首先選擇計(jì)算短路點(diǎn),畫等值網(wǎng)絡(luò)圖,求出計(jì)算電抗,然后計(jì)算短路電流周期分量有名值,短路容量及短路電流沖擊值。3.電氣設(shè)備的選擇:選擇的方法有按正常工作條件選擇,按短路情況檢驗(yàn),按熱穩(wěn)定校驗(yàn)。4.防雷設(shè)計(jì):采用避雷針,使所有設(shè)備都處于避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi),此外還應(yīng)采取措施,防止雷擊避雷針時(shí)不致發(fā)生繞擊。5.配電裝置設(shè)計(jì):根據(jù)電力系統(tǒng)條件,按照地理環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行檢修方便的要求,合理的制定布置方案和選用設(shè)備。1 對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語: 2對(duì)學(xué)生前期工作情況的評(píng)價(jià)(包括確定的研究方法、手段是否合理等方面):指導(dǎo)教師: 年 月 日220kV降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述一設(shè)計(jì)意義 在我國,電力能源的需求持續(xù)增長,城市和農(nóng)村用電量和密度越來越來高,需要更多的深入市區(qū)農(nóng)村的變電站,以減少線路的功率損耗,提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等,然而這些變電站占地面積大;二是城區(qū)地價(jià)昂貴,環(huán)境要求嚴(yán)格,在稠密的市區(qū)選擇變電站址相當(dāng)困難。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的在于運(yùn)用自己的專業(yè)知識(shí),設(shè)計(jì)一個(gè)三個(gè)電壓等級(jí)的變電站。 提高電網(wǎng)的供電可靠性,變電所起著重要作用。變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它承擔(dān)著升高或降低電壓以及轉(zhuǎn)換功率的作用。變電所設(shè)計(jì)的正確與否不僅影響著電力負(fù)荷的供電可靠性,同時(shí)也影響著電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行1。 二. 設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 電氣主接線設(shè)計(jì) 變電所電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要成部分。它表明了發(fā)電機(jī)、變壓器;線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式,從而完成發(fā)電、電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計(jì),直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定,關(guān)著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行2。在進(jìn)行變電站電氣主接線設(shè)計(jì)時(shí),我們應(yīng)該主要遵循以下設(shè)計(jì)原則:(1)需要考慮變電所在電力系統(tǒng)中的位置,變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定電氣主接線的主要因素。(2)要考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模,變電所電氣主接線的設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)510 年電力發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。(3)考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)電氣主接線的影響,對(duì)一級(jí)負(fù)荷,必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電,且當(dāng)一個(gè)電源失去后,應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電;對(duì)二級(jí)負(fù)荷,一般要有兩個(gè)電源供電,且當(dāng)一個(gè)電源失去后,應(yīng)保證大部分二級(jí)負(fù)荷供電;三級(jí)負(fù)荷一般只需要一個(gè)電源供電。(4)考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)電氣主接線的影響,變電所主變的臺(tái)數(shù)對(duì)電氣主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響,傳輸容量不同,對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也不同。(5)考慮備用容量的有無和大小對(duì)電氣主接線的影響,發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電,適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求3。 (2) 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算在整個(gè)設(shè)計(jì)中起著重要的作用,這項(xiàng)工作之所以重要,是因?yàn)檫@是校驗(yàn)設(shè)備,進(jìn)行故障設(shè)計(jì)依據(jù)等工作的依據(jù)。 短路電流計(jì)算的目的是:在選電氣主接線時(shí),為了比較各種接線方案或選定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施;選擇電氣設(shè)備時(shí),為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況瞎的都能安全可靠的工作,同時(shí)又力求節(jié)約資金;在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí),需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離;在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí),需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù);接地裝置的設(shè)計(jì),也需用短路電流45。 現(xiàn)將其計(jì)算步驟簡述如下:1. 選擇計(jì)算短路點(diǎn)。2. 畫等值網(wǎng)絡(luò)(次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò))圖1) 首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支、線路電容、各元件的電阻,發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗Xd。2) 選取基準(zhǔn)容量Sb和基準(zhǔn)電壓Ub (一般取各級(jí)的平均電壓)。3) 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么電抗。4) 繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖,并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。3. 化簡等值網(wǎng)絡(luò):為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值,需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò),并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗,即轉(zhuǎn)移電抗久Xnd。4. 求計(jì)算電抗Xjs。5. 由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)么值(運(yùn)算曲線只作到Xjs35)。6. 計(jì)算無限大容量(或Xjs3)的電源供給的短路電流周期分量。7. 計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。8. 計(jì)算短路電流沖擊值。9. 計(jì)算異步電動(dòng)機(jī)供給的短路電流,繪制計(jì)算結(jié)果表格6。 (3) 電氣設(shè)備選擇1. 選擇的一般原則 1) 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn),安全適用,經(jīng)濟(jì)合理2) 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求,并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展3) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校準(zhǔn)4) 選擇的導(dǎo)體品種不宜過多。 2. 選擇的一般方法 按正常工作條件選擇,即待選電器的允許最高工作電壓不小于電器所在回路的最高運(yùn)行電壓; 待選導(dǎo)體(電器)的長期允許電流(額定電流)不小于導(dǎo)體(電器)所在回路的持續(xù)工作電流。 按短路條件檢驗(yàn),其中有按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值不小于短路沖擊電流幅值;導(dǎo)體實(shí)際承受的最大應(yīng)力不小于導(dǎo)體材料的允許應(yīng)力;還有按熱穩(wěn)定校驗(yàn),要求電器允許通過的熱穩(wěn)定電流產(chǎn)生的熱量不小于短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng);選擇導(dǎo)體的截面不小于導(dǎo)體滿足熱穩(wěn)定的最小截面78。3. 主變壓器選擇 正確合理地選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和類型是電力系統(tǒng)規(guī)劃和具體變電所主接線設(shè)計(jì)中的一個(gè)主要問題。 為保證供電可靠性,避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電,變電所中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。對(duì)110千伏及以下終端或分支變電所,如只有一個(gè)電源或變電所的重要負(fù)荷可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源時(shí),可只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器9。對(duì)于一座變電站,在滿足相同的供電能力和供電可靠性的前提下,安裝兩臺(tái)或三臺(tái)變壓器哪個(gè)方案更合理,如何選擇合適的主變壓器臺(tái)數(shù),需要根據(jù)城區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)及運(yùn)行方式等條件,從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面考慮以下幾個(gè)因素:1) 主變總?cè)萘浚涸诳傌?fù)荷不變的前提下,停一臺(tái)主變壓器時(shí),要求仍具有相同的供電能力。2) 變壓器制造容量限制3) 占地面積10(4) 高壓配電裝置高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須根據(jù)電力系統(tǒng)條件,按照自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行檢修的要求,合理的制定布置方案和選用設(shè)備,并積極慎重地采用新布置,新設(shè)備和新材料,使設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,可靠運(yùn)行,巡視方便11。(5) 防雷設(shè)計(jì) 變電所的雷害來自兩個(gè)方面,一是雷直擊變電所,二是雷擊輸電線路后產(chǎn)生的雷電波沿線路向變電所侵入,對(duì)直擊雷的保護(hù),一般采用避雷針和避雷線,使所有設(shè)備都處于避雷針(線)的保護(hù)范圍之內(nèi),此外還應(yīng)采取措施,防止雷擊避雷針時(shí)不致發(fā)生反擊12。避雷針的作用:將雷電流吸引到其本身并安全地將雷電流引入大地,從而保護(hù)設(shè)備,避雷針必須高于被保護(hù)物體,可根據(jù)不同情況或裝設(shè)在配電構(gòu)架上,或獨(dú)立裝設(shè),避雷線主要用于保護(hù)線路,一般不用于保護(hù)變電所。避雷器的作用:專門用以限制過電壓的一種電氣設(shè)備,它實(shí)質(zhì)是一個(gè)放電器,與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián),當(dāng)作用電壓超過一定幅值時(shí),避雷器先放電,限制了過電壓,保護(hù)了其它電氣設(shè)備13。三變電站在未來的發(fā)展趨勢和發(fā)展要求 近年來,我國在電氣方面發(fā)展迅速,但是在變電技術(shù)發(fā)展還不是很純熟。一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)形成了完善的變電設(shè)計(jì)理論,電力系統(tǒng)真正的做到了節(jié)約型、集約型、高效型。發(fā)達(dá)國家通過改善并優(yōu)化變電站結(jié)構(gòu),降低變電站的功率損耗,盡可能地提高了變電站的可靠性,使變電站的靈活性提高,同時(shí)提高了經(jīng)濟(jì)性。 在國內(nèi),變電站的設(shè)計(jì)中仍然存在問題,隨著能源緊缺和需求增長,優(yōu)化設(shè)計(jì)成了至關(guān)重要的前提。 在新形勢下,隨著我國城市化越來越發(fā)達(dá)。城市變電站建筑設(shè)計(jì)發(fā)生了很大的變化。在提高效率、降低成本、保證電網(wǎng)安全、提高服務(wù)質(zhì)量、節(jié)能降耗、環(huán)境友好等方面有顯著作用。總結(jié)近幾年變電站建筑設(shè)計(jì),有以下幾大發(fā)展趨勢:(一)變電站建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能省地趨勢 城市變電站是城市建設(shè)不可分割的一部分,城市要用電,變電站就必須建設(shè)。大城市的突出特點(diǎn)就是土地緊張,寸土寸金,為此,國家電網(wǎng)公司非常重視,組織開展了變電站的典型設(shè)計(jì)工作,設(shè)計(jì)了適合天津地區(qū)特點(diǎn)的從35-220kV 的多套變電站的典型設(shè)計(jì)。從而規(guī)范了變電站設(shè)計(jì),減少了占地。(二) 城市變電站建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)化趨勢人們?cè)诖蟀l(fā)展的時(shí)代越來越深刻的意識(shí)到,人類必須與大自然和諧共生、“可持續(xù)發(fā)展”、“生態(tài)環(huán)境”思想已成為人們的共識(shí)。在此原則下, 生態(tài)變電站是城市變電站建筑設(shè)計(jì)的必然選擇。(三)變電站建筑設(shè)計(jì)的高科技化趨勢 其主要表現(xiàn)在:充分滿足電氣工藝的技術(shù)要求。特別是電氣設(shè)備的發(fā)展的微型化、自動(dòng)化、潔凈化、精密化、環(huán)境無污染化、智能化、數(shù)字化等要求;充分滿足周圍環(huán)境對(duì)變電站建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)要求;變電站建筑本身的智能設(shè)計(jì),包括應(yīng)用新型建筑材料、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用和創(chuàng)新等。如火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)滅火、電子巡更、F6S氣體自動(dòng)報(bào)警及排除等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)已滲透到了世界每個(gè)角落。電力系統(tǒng)也不可避免地進(jìn)入了微機(jī)控制時(shí)代,變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng),已成為當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢14。變電站綜合自動(dòng)化對(duì)于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化和現(xiàn)場運(yùn)行管理現(xiàn)代化, 提高電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平起到了很大的促進(jìn)作用, 一方面綜合自動(dòng)化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng), 已經(jīng)成為必然趨勢。另一方面, 保護(hù)本身也需要自查、故障錄波、事件記錄、運(yùn)行監(jiān)視和控制管理等更強(qiáng)健的功能。發(fā)展和完善變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng), 是電力系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢和方向15。(四)變電站建筑設(shè)計(jì)的文化性趨勢 變電站建設(shè)是電力建設(shè)的一個(gè)重要組成部分,是展示國家電力企業(yè)形象的一個(gè)重要窗口,是體現(xiàn)企業(yè)文化的一個(gè)重要載體.企業(yè)文化建設(shè)將越來越融入到具體的工程建設(shè)中去,會(huì)進(jìn)一步提升企業(yè)崇尚科技、堅(jiān)持環(huán)保、尊重社會(huì)、服務(wù)社會(huì)、展示企業(yè)風(fēng)采的良好形象16。(五)城市變電站建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化趨勢 國家電網(wǎng)公司從幾年前就已經(jīng)開始著手變電站的標(biāo)準(zhǔn)化工作17。目前變電站的典型設(shè)計(jì)正在進(jìn)一步深化之中,已完成了大部分的施工圖階段的典型設(shè)計(jì)工作18。通過變電站典型設(shè)計(jì)地推廣應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了變電站建設(shè)的集約化管理、減少資源消耗和土地占用、合理控制了造價(jià)、提高了工作效率,體現(xiàn)了“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和標(biāo)準(zhǔn)化”的具體要求19。參考文獻(xiàn)1 范錫普.發(fā)電廠電氣部分(第二版). 水利電力出版社.2 劉玉文.電力系統(tǒng)電氣主接線基本要求及關(guān)鍵因素.廣東科技,2009,225(11):157-1583 劉玉梅.試論電氣主接線的設(shè)計(jì)問題.中國科技信息,2008,24(23):123,1254 王錫凡.電力工程基礎(chǔ).西安交大出版社,1998:334.5 李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析(第三版).中國電力出版社,2007.6 黃純?nèi)A.發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料 .水利水電出版社.7 導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定SDGJ14-86. 中國電力出版社,2005.8 傅知蘭. 電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算.中國電力出版社,2004.9 Experience Gained from Erection and Commissioning of the 940MW Nuclear Power Plant at Leibstadt,Brown Boveri Review ,Vol.71,No.3/4,1984.10 劉婭.110kV變電站部分電氣一次設(shè)計(jì)淺析.民營科技,2009,6:31,38.Bickford J.P.,Mullineux N.,Reed J.R.Computation of Power-System Transients(Book).London,197611 劉吉來,瑞梅.高電壓技術(shù)M.中國水利水電出版社,2004.12 徐景隆.變電站自動(dòng)化發(fā)展趨勢分析.科學(xué)實(shí)踐,2009,10:307.13 華中工學(xué)院.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與運(yùn)行M.中國水利電力出版社,199914 許素玲.淺析變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng).德宏師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2008,117(21).15 Chang Weimin Power Grid to light the Nation China Daily,1995,12,27.16 劉振亞.國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)220kV變電站分冊(cè).中國電力出版社,2005.17 周澤存.高電壓技術(shù).中國電力出版社18 李悅,顏繁明. 城市變電站建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢.黑龍江科技信息,2009,30:317.19 丁毓山,雷震山.中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)M.中國水利水電出版社,2000華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)220kV降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì):220/110/10kV,進(jìn)出線數(shù)2/4/10題 目 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文)院 系電力工程系專業(yè)班級(jí)農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化08k2班學(xué)生姓名杜旭光指導(dǎo)教師牛勝鎖二一二年六月我華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)220kV降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)(220/110/10kV,進(jìn)出線數(shù)2/4/10)摘 要變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分,其作用在于變換電壓、匯集和分配電能,因此,變電所安全可靠運(yùn)行與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切相關(guān)。隨著電力系統(tǒng)裝機(jī)容量和供電地域的不斷擴(kuò)大,同時(shí)電能質(zhì)量、供電可靠性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的要求也越來越高。隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進(jìn)步,社會(huì)生產(chǎn)和生活對(duì)電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。城市供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。因此,設(shè)計(jì)和建造一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)的變電所,是極為重要的。本次設(shè)計(jì)建設(shè)一座220KV降壓變電所,首先,根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線方式,在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較,選取靈活的最優(yōu)接線方式。其次進(jìn)行短路電流計(jì)算,根據(jù)各短路點(diǎn)計(jì)算出各點(diǎn)短路穩(wěn)態(tài)電流和短路沖擊電流,從三相短路計(jì)算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各電壓等級(jí)的工作母線時(shí),其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值。然后,根據(jù)各電壓等級(jí)的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進(jìn)行設(shè)備選擇和校驗(yàn)。最后進(jìn)行配電裝置設(shè)計(jì)和總平面布置,防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:變電所;電氣主接線;電氣設(shè)備;防雷接地;配電裝置 A DESIGN OF ELETRIC MAIN SYSTEMFOR 110kV TERMINAL SUBSTATION(220/110/10kV, the number of inlet and outlet 2/4/10)AbstractSubstation isan important part ofthe power system, itsrole is totransformvoltage, collection anddistribution of electric energy, therefore, safeand reliable operation ofsubstationandnational economic development are closely relatedWith the regional power system and electricity installed capacity continues to expand at the same time power quality, supply reliability, operational economy demands increasingly high. With the development of modern civilization and progress, social production and life quality of power supply and management of the increasingly high requirements.The core of the city power supply system is the substation. Therefore, the design and construction ofa safe,economicalsubstation,it is extremely important.Thedesign and constructionof a220kV substationstep-down, first of all, according to the main terminalof theeconomic and reliable operationand flexibleasked toselectvarious voltage levels ofwiring, technical andeconomic aspects in the comparison, select the optimal flexible wiring. Second, the short -circuitcurrent calculation, according to theshort circuit short-circuit steady-state were calculated for each point of the impact ofcurrent and short circuit current,calculatedfrom thethree-phase short circuit obtained when thevoltage levelinthe workof thebus, itssteady-statecurrent andthe impact ofshort-circuit current value. Then, according to the voltage level of the rated voltage and maximum continuous operating current of equipment selection and validation. Finally, electrical installations and the general layout,lightning protectiondesign.Keywords: Transformer substation; Main connection; Electric equipment; Lightning proof protection and earth system; Distribution equipment目 錄摘 要IAbstractII1 前 言12 電氣主接線的設(shè)計(jì)22.1 概述22.2 主接線方式的簡介22.3 主接線設(shè)計(jì)的基本要求42.3.1 主接線可靠性的要求42.3.2 主接線靈活性的要求42.3.3 主接線經(jīng)濟(jì)性的要求42.4 電氣主接線的選擇和比較52.4.1 主接線方案的擬訂52.4.2 主接線各方案的討論比較92.4.3 主接線方案的最終選擇103 主變壓器的選擇113.1 變電站主變壓器選擇的規(guī)定113.2 主變壓器選擇的一般原則與步驟113.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則113.2.2 主變壓器形式的選擇原則113.2.3 主變壓器容量的確定原則113.3 主變壓器的計(jì)算與選擇123.3.1 容量計(jì)算123.3.2 變壓器型號(hào)的選擇124 短路電流的計(jì)算134.1 概述134.2 短路電流計(jì)算的目的及原則134.3 短路點(diǎn)的選擇與各短路點(diǎn)的短路電流的計(jì)算135 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇和設(shè)計(jì)165.1 斷路器的選擇165.1.1 斷路器選擇原則與技術(shù)條件165.1.2 斷路器型號(hào)的選擇及校驗(yàn)175.2 隔離開關(guān)的選擇205.2.1 隔離開關(guān)的選擇原則及技術(shù)條件205.2.2 隔離開關(guān)型號(hào)的選擇及校驗(yàn)206 其它電氣設(shè)備的選擇226.1 電流互感器的選擇226.1.1 220kV側(cè)電流互感器的選擇226.1.2 110kV電壓等級(jí)電流互感器的選擇226.1.3 10kV電壓等級(jí)電流互感器的選擇226.2 電壓互感器的選擇236.2.1 220kV側(cè)母線上電壓互感器236.2.2 110kV側(cè)母線上電壓互感器236.2.3 10kV側(cè)母線上電壓互感器246.3.1 母線的選擇原則246.3.2 對(duì)于硬導(dǎo)線進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)方法246.3.3 母線型號(hào)的選擇247 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)277.1 概述277.2 避雷裝置的配置原則277.2.1 避雷針的配置原則277.2.2 避雷器的配置原則277.3 避雷器的選擇277.4 避雷針的設(shè)計(jì)287.4.1 避雷針的作用287.4.2避雷針的保護(hù)范圍及計(jì)算288 屋內(nèi)外配電裝置設(shè)計(jì)和總平面布置318.1 概述318.2 配電裝置形式的設(shè)計(jì)31結(jié) 論33參考文獻(xiàn)34致 謝35III1 前 言變電所是聯(lián)系電網(wǎng)的紐帶,是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施,主要是通過變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來,起著變換和分配電能的作用,其運(yùn)行的可靠和安全與否直接關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分,是組成電網(wǎng)的基本單元之一,其運(yùn)行的安全與否,直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定,對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展至關(guān)重要1。隨著電網(wǎng)的發(fā)展及超高壓大容量的形成,變電所運(yùn)行設(shè)備和運(yùn)行操作一旦發(fā)生事故而不能及時(shí)消除或處理不當(dāng),就將危機(jī)電網(wǎng)的安全運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)甚至釀成大面積停電。對(duì)一個(gè)中小型變電所的主接線就毋須要求過高的可靠性,也就沒有必要采取太復(fù)雜的接線形式;而對(duì)于超高壓變電站,由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位很重要,供電容量大、范圍廣,發(fā)生事故可能使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行遭破壞,甚至瓦解,造成巨大損失,所以就要求較高的可靠性2。時(shí)代的要求使我們電力人應(yīng)以高度的熱忱和認(rèn)真的態(tài)度去對(duì)待工作的各個(gè)環(huán)節(jié)。目前,我國城市電力網(wǎng)和農(nóng)村電力網(wǎng)正進(jìn)行大規(guī)模的改造,與此相應(yīng),城鄉(xiāng)變電所也正不斷的更新?lián)Q代3。我國電力網(wǎng)的現(xiàn)實(shí)情況是常規(guī)變電所依然存在,小型變電所,微機(jī)監(jiān)測變電所,綜合自動(dòng)化變電所相繼出現(xiàn),并得到迅速的發(fā)展。然而,所有的變化發(fā)展都是根據(jù)變電設(shè)計(jì)的基本原理而來,因此對(duì)于變電設(shè)計(jì)基本原理的掌握是創(chuàng)新的根本4。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為220kV降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì),是最為常見的常規(guī)變電所,設(shè)計(jì)過程中需要考慮主接線的形式,主變壓器的選擇,短路電流的計(jì)算,斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn),防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì),總布局和配電裝置的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。本次設(shè)計(jì)完全按照任務(wù)書的要求進(jìn)行,所有數(shù)據(jù)及理論均有根有據(jù),準(zhǔn)確度較高。2 電氣主接線的設(shè)計(jì)2.1 概述 變電所的電氣主接線是由高壓設(shè)備通過連接線組成的接受和分配電能的電路,又稱一次接線或電氣主系統(tǒng)1。變電站電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、和斷路器等的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式,從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)。電氣主接線的設(shè)計(jì),直接影響著全站電器設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定,關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問題。必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下,力爭使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠2。對(duì)于6220kV電壓配電裝置的接線,一般分兩類:一為母線類,包括單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段和增設(shè)旁路母線的接線;其二為無母線類,包括橋形接線和角形接線等。應(yīng)視電壓等級(jí)和出線回?cái)?shù),酌情選用3。2.2 主接線方式的簡介 1)單母接線 單母線接線雖然接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便,便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置等優(yōu)點(diǎn),但是不夠靈活可靠,當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生開斷故障或檢修時(shí),必須斷開全部電源,造成全站停電。此外,在斷路器檢修時(shí),也將停止回路工作。單母線可用隔離開關(guān)分段,但當(dāng)一段母線故障時(shí),全部回路仍需短時(shí)停電,在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后,才能恢復(fù)非故障段的供電,并且電壓等級(jí)越高,所接的回路數(shù)越少,一般只適用于一臺(tái)主變壓器。 單母接線適用于: 110220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回,3563kV,配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回,610kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回,才采用單母線接線方式。 2)單母分段 單母線借分段器FD進(jìn)行分段,可提高供電可靠性和靈活性。這不僅便于分段檢修母線,而且可減少母線故障影響范圍。對(duì)重要用戶可從不同分段上引線,當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)裝置將分段斷路器FD跳開,保證正常段母線不間斷供電。在可靠性要求不高時(shí),亦可用隔離開關(guān)分段,故障時(shí)將短時(shí)停電,拉開隔離開關(guān)FG后,完好段即可恢復(fù)供電。分段的數(shù)目,取決于電源數(shù)量和容量,段數(shù)分的越多,故障時(shí)停電范圍越小,但使用斷路器等設(shè)備的數(shù)目也增多,配電設(shè)備運(yùn)行也就越復(fù)雜,通常以2-3段位宜。 單母分段適用于: 110kV220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過4回,3560kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過8回,610kV配電裝置每段容量不宜超過25MW 3)帶旁路母線 斷路器經(jīng)過長期運(yùn)行和切斷數(shù)次短路電流后,都需要檢修。為了檢修出線斷路器,不致中斷該回路供電,可增設(shè)旁路母線PM和旁路斷路器PD,旁路母線經(jīng)旁路隔離開關(guān)PG與每一出線連接。正常運(yùn)行時(shí),PG和PD斷開。當(dāng)檢修某出線斷路器DL時(shí),先閉合PG和PD,然后斷開DL及兩側(cè)的線路隔離開關(guān)XG和母線隔離開關(guān)MG,這樣DL就退出工作了,由旁路斷路器PD執(zhí)行其任務(wù)。 旁路母線適用于: 多用于35kV以上系統(tǒng)中,因電壓越高,斷路器檢修需要的時(shí)間越多,停電損失越大,有旁路短路器可彌補(bǔ)這點(diǎn)缺陷。但斷路器價(jià)格高昂,一般在電壓為35kV而出線在8回以上、110kV在6回以上、220kV在4回以上的屋外配電裝置都加設(shè)旁路母線。但當(dāng)采用可靠性較高的SF6斷路器時(shí),可不裝置旁路母線。而610kV屋內(nèi)配電裝置,一般不裝設(shè)旁路母線。 4)雙母接線 它具有兩組母線,工作母線和備用母線,每回線路都經(jīng)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開關(guān)分別與兩組母線連接,母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器連接。在檢修任一母線時(shí),不會(huì)停止對(duì)用戶連續(xù)供電,可把全部電源和線路倒換到備用母線上。在線路斷路器檢修時(shí),可臨時(shí)用母聯(lián)斷路器代替。它具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn)。雙母接線適用于: 對(duì)于,110kV220kV輸送功率較多,送電距離較遠(yuǎn),其斷路器或母線檢修時(shí),需要停電,而斷路器檢修時(shí)間較長,停電影響較大,一般規(guī)程規(guī)定,110kV220kV雙母線接線的配電裝置中,當(dāng)出線回路數(shù)達(dá)7回,(110kV)或5回(220kV)時(shí),一般應(yīng)裝設(shè)專用旁路母線。5)一個(gè)半斷路器(3/2)接線兩個(gè)元件引線用三臺(tái)斷路器接往兩組母上組成一個(gè)半斷路器,它具有較高的供電可靠性和運(yùn)行靈活性,任一母線故障或檢修均不致停電,但是它使用的設(shè)備較多,占地面積較大,增加了二次控制回路的接線和繼電保護(hù)的復(fù)雜性,且投資大。一個(gè)半斷路器(3/2)接線適用于:220kV以上的超高壓、打容量系統(tǒng)中。但使用設(shè)備較多,特別是斷路器和電流互感器,投資較大,二次控制接線和繼電保護(hù)都比較復(fù)雜。6)橋形接線 當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí),采用橋式接線,所用斷路器數(shù)目最少,依照連接橋的位置它可分為內(nèi)橋和外橋接線。運(yùn)行時(shí),橋臂上聯(lián)絡(luò)斷路器處于閉合狀態(tài)。 內(nèi)橋接線:適合于輸電線路較長,故障機(jī)率較多而變壓器又不需經(jīng)常切除時(shí)。當(dāng)變壓器故障時(shí),需停相應(yīng)的線路。外橋接線:適合于出線較短,且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需經(jīng)常切換,或系統(tǒng)有穿越功率時(shí)。為檢修斷路器LD,不致引起系統(tǒng)開環(huán),有時(shí)增設(shè)并聯(lián)旁路隔離開關(guān)以供檢修LD時(shí)使用。當(dāng)線路故障時(shí)需停相應(yīng)的變壓器。 橋形接線適用于: 由于使用斷路器少,布置簡單,造價(jià)低,往往在35kV220kV配電裝置中廣為采用。 7)角形接線 當(dāng)母線閉合成環(huán)形,并按回路數(shù)利用斷路器分段,即可構(gòu)成角形接線。角形接線中,斷路器數(shù)等于回路數(shù),且每個(gè)回路都與兩臺(tái)斷路器相連接,檢修任一一臺(tái)斷路器都不致中斷供電,隔離開關(guān)只用于檢修,從而具有較高的可靠性和靈活性,運(yùn)行操作方便。 角形接線適用于:角形接線不便于擴(kuò)建,這種接線多用于最終規(guī)模較明確的110 kV及以上的配電裝置中,且以不超過六角形為宜。2.3 主接線設(shè)計(jì)的基本要求變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所所在電力系統(tǒng)中的地位,變電站的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行的靈活性、操作檢修方便、成本的經(jīng)濟(jì)性和便于過渡或擴(kuò)建的先進(jìn)性等要求。2.3.1 主接線可靠性的要求可靠性的工作是以保證對(duì)用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性是它的各組成元件,包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此,不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響,還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是:1)斷路器檢修時(shí)是否影響停電;2)線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí),停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長短,以及能否對(duì)重要用戶的供電;3)變電站全部停電的可能性。2.3.2 主接線靈活性的要求主接線的靈活性有以下幾個(gè)方面的要求:1)調(diào)度要求??梢造`活的投入和切除變壓器、線路,調(diào)配電源和負(fù)荷;能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。2)檢修要求??梢苑奖愕耐_\(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修,且不致影響對(duì)用戶的供電。3)擴(kuò)建要求??梢匀菀椎膹某跗谶^渡到終期接線,使在擴(kuò)建時(shí),無論一次和二次設(shè)備改造量最少。2.3.3 主接線經(jīng)濟(jì)性的要求 在滿足技術(shù)要求的前提下,做到經(jīng)濟(jì)合理。 1)投資?。褐鹘泳€簡單,以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的投資;占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件,以節(jié)約用地、架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。2)電能損耗少:經(jīng)濟(jì)選擇主變壓器型式、容量和臺(tái)數(shù),避免兩次變壓增加電能損失。2.4 電氣主接線的選擇和比較2.4.1 主接線方案的擬訂高壓側(cè)是2回出線,可選擇線路變壓器組,單母分段帶旁路母線,橋型接線。中壓側(cè)有4回出線,低壓側(cè)有10回出線,均可以采用單母線、單母分段、單母分段帶旁路和雙母線接線。在比較各種接線的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍后,提出如下五種方案:方案A(圖2-1)高壓側(cè):單元接線;中壓側(cè),低壓側(cè):單母線分段 圖2-1 方案A主接線圖 圖2-2 方案A主接線圖方案B(圖2-2) 高壓側(cè),中壓側(cè):雙母線接線;低壓側(cè):單母分段圖2-2 方案B主接線圖方案C(圖2-3) 高壓側(cè):單母分段帶旁路母線;中壓側(cè),低壓側(cè):單母分段圖2-3 方案C主接線圖方案D(圖2-4)高壓側(cè):外橋接線;中壓側(cè):單母分段帶旁路母線;低壓側(cè):雙母線圖2-4 方案D主接線圖方案E(圖2-5) 高壓側(cè):內(nèi)橋接線;中壓側(cè),低壓側(cè):單母線分段帶旁路方式圖2-5 方案E主接線圖2.4.2 主接線各方案的討論比較方案A:220kV側(cè):采用單元接線。優(yōu)點(diǎn):接線簡單,開關(guān)設(shè)備少,節(jié)省投資,操作簡單。不過缺點(diǎn)也相當(dāng)突出:任一元件發(fā)生故障或經(jīng)行檢修時(shí),整個(gè)單元需停止工作。110kV與10kV側(cè):均采用單母線分段的方式。方案B:220kV側(cè)和110kV側(cè):采用雙母線接線。與單母線相比,它的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性大,可以輪流檢修母線而不使供電中斷,當(dāng)一組母線故障時(shí),只要將故障母線上的回路倒換到另一組母線,就可迅速恢復(fù)供電,另外還具有調(diào)度、擴(kuò)建、檢修方便的優(yōu)點(diǎn)。10kV側(cè):采用單母分段接線的形式使得重要用戶可從不同線分段引出兩個(gè)回路,使重要用戶有兩個(gè)電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行,各段并列運(yùn)行,各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式,便于分段檢修母線,減小母線故障影響范圍。任一母線發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘,保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。方案C: 220kV側(cè):變電所經(jīng)兩回線從系統(tǒng)獲得電源,采用單母分段帶旁路母線接線可以獲得很高的可靠性,任一母線或斷路器檢修均不會(huì)造成停電,任一母線、斷路器故障只會(huì)引起短時(shí)停電,任一進(jìn)線故障不會(huì)造成停電。但同時(shí)我們也注意到,該方案較后兩種方案多用了兩套斷路器和多臺(tái)隔離開關(guān),這無疑增加了變電所的一次投資,而且在檢修時(shí)倒閘也十分的復(fù)雜,容易造成誤操作,從而引起事故。110kV和10kV采用單母分段接線的形式使得重要用戶可從不同線分段引出兩個(gè)回路,使重要用戶有兩個(gè)電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行,各段并列運(yùn)行,各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式,便于分段檢修母線,減小母線故障影響范圍。任一母線發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘,保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)然這種接線也有它本身的缺點(diǎn),那就是在檢修母線或斷路器時(shí)會(huì)造成停電,特別在夏季雷雨較多時(shí),斷路器經(jīng)常跳閘,因此要相應(yīng)地增加斷路器的檢修次數(shù),這使得這個(gè)問題更加突出。方案D:220kV側(cè):采用外橋法接線。與內(nèi)橋法一樣,該接線形式所用斷路器少,四個(gè)回路只需三個(gè)斷路器,具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)任一線路發(fā)生故障時(shí),需同時(shí)動(dòng)作與之相連的兩臺(tái)斷路器,從而影響一臺(tái)未發(fā)生故障的變壓器的運(yùn)行。但當(dāng)任一臺(tái)變壓器故障或是檢修時(shí),能快速的切除故障變壓器,不會(huì)造成對(duì)無故障變壓器的影響。因此,外橋接線只能用于線路短、檢修和故障少的線路中。110kV側(cè):采用單母分段帶旁路母線接線。該接線方法具有單母分段接線優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),可以在不中斷該回路供電的情況下檢修斷路器或母線,從而得到較高的可靠性。這樣就很好的解決了在雷雨季節(jié)斷路器頻繁跳閘而檢修次數(shù)增多引起系統(tǒng)可靠性降低的問題。但同時(shí)我們也看到,增加了一組母線和兩個(gè)隔離開關(guān),從而增加了一次設(shè)備的投資。而且由于采用分段斷路器兼做旁路斷路器,雖然節(jié)約了投資,但在檢修斷路器或母線時(shí),倒閘操作比較復(fù)雜,容易引起誤操作,造成事故。10kV側(cè):采用雙母線接線。優(yōu)點(diǎn):供電可靠。通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷;一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電,檢修任一回路母線的隔離開關(guān)時(shí),只需斷開此隔離開關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開關(guān)相連的該組母線,能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化地需要;通過倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式。擴(kuò)建方便。缺點(diǎn):增加一組母線和多個(gè)隔離開關(guān),一定程度上增加一次投資。當(dāng)母線故障或檢修時(shí),隔離開關(guān)作為倒換操作電器,容易誤操作。方案E:220kV側(cè):采用內(nèi)橋接線。110kV側(cè)與10kV側(cè)均采用單母線分段帶旁路母線的接線方式。此方案該接線方法具有單母分段接線優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),可以在不中斷該回路供電的情況下檢修斷路器或母線,從而得到較高的可靠性。2.4.3 主接線方案的最終選擇通過分析原始資料,可以知道該變電站在系統(tǒng)中的地位較重要,年運(yùn)行小時(shí)數(shù)較高,因此主接線要求有較高的可靠性和調(diào)度的靈活性.根據(jù)以上各個(gè)方案的初步經(jīng)濟(jì)與技術(shù)性綜合比較,兼顧可靠性,靈活性,我選擇方案B作為最終方案。3 主變壓器的選擇 在各級(jí)電壓等級(jí)的變電所中,變壓器是主要電氣設(shè)備之一,其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。確定合理的變壓器容量是變電站安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。特別是我國當(dāng)前的能源政策是開發(fā)與節(jié)約并重,近期以節(jié)約為主。因此,在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上,確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量,提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。3.1 變電站主變壓器選擇的規(guī)定1)主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)的選擇,應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ16185有關(guān)規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)決定進(jìn)行。凡有兩臺(tái)及以上主變的變電站,其中一臺(tái)事故停運(yùn)后,其余主變的容量應(yīng)保證供應(yīng)該站全部負(fù)荷的60%,在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi),應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。2)根據(jù)電力負(fù)荷的發(fā)展和潮流的變化,結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、系統(tǒng)繼電保護(hù)、對(duì)通信線路的影響、調(diào)壓和設(shè)備制造等條件允許時(shí),應(yīng)采用自耦變壓器。3)主變調(diào)壓方式的選擇,應(yīng)符合電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ161的有關(guān)規(guī)定。3.2 主變壓器選擇的一般原則與步驟3.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則為保證供電的可靠性,變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變,但一般不超過兩臺(tái)主變。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電站的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí),可裝設(shè)一臺(tái)主變。對(duì)大型樞紐變電站,根據(jù)工程的情況,應(yīng)裝設(shè)24臺(tái)主變。當(dāng)變電站裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的時(shí)候當(dāng)一臺(tái)停運(yùn)時(shí),一臺(tái)檢修時(shí),另一臺(tái)應(yīng)該能夠60%以上的負(fù)擔(dān)。3.2.2 主變壓器形式的選擇原則1)220kV主變一般采用三相變壓器。2)當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓方式時(shí),應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。對(duì)新建的變電站,從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮,應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。3)具有三個(gè)電壓等級(jí)的變電站,一般采用三繞組變壓器。3.2.3 主變壓器容量的確定原則1)為了準(zhǔn)確選擇主變的容量,要繪制變電站的年及日負(fù)荷曲線,并從該曲線得出變電站的年、日最高負(fù)荷和平均符合。2)主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。3)變壓器最大負(fù)荷按下式確定: (3-1)式中負(fù)荷同時(shí)系數(shù); 按負(fù)荷等級(jí)統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷。對(duì)于兩臺(tái)變壓器的變電站,其變壓器的容量可以按下式計(jì)算: (3-2)如此,當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn),考慮變壓器的過負(fù)荷能力為40%,則可保證84%的負(fù)荷供電。3.3 主變壓器的計(jì)算與選擇3.3.1 容量計(jì)算在電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)可知:裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中,當(dāng)斷開一臺(tái)主變時(shí),其余主變壓器的容量應(yīng)能保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷,其主變壓器容量應(yīng)滿足“不應(yīng)小于70%-80%的全部負(fù)荷”。已知110kV側(cè)最大負(fù)荷90MW, ;10kV側(cè)最大負(fù)荷26MW,。由計(jì)算可知單臺(tái)主變的最大容量為(設(shè)負(fù)荷同時(shí)系數(shù)為0.85): 結(jié)論:選擇兩臺(tái)63MVA的變壓器并列運(yùn)行。3.3.2 變壓器型號(hào)的選擇因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)中有三個(gè)電壓等級(jí),且當(dāng)變壓器最小負(fù)荷側(cè)通過的容量大于主變?nèi)萘康?5%時(shí),宜選用三繞組變壓器。綜上所述: 主變壓器選用三相三線圈有載調(diào)壓、全封閉節(jié)能型降壓變壓器。型 號(hào):SFPSZ7-63000/220容 量:63000kVA電壓比:230/ 121/ 10.5kV接線方式、組別:Y0 / Y0 / 阻抗電壓百分比:高-中14.5% 高-低23.2% 中-低7.2%空載損耗:144kW短路損耗:480kW容量比 :100 / 100 / 100空載電流:0.8%調(diào)壓方式: 有載調(diào)壓冷卻方式:強(qiáng)迫油循環(huán)水冷4 短路電流的計(jì)算4.1 概述 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障,所謂短路,是指一切不正常的相與相之間或相與地(對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng))發(fā)生通路的情況。 在三相系統(tǒng)中,可能發(fā)生的短路有:三相短路,兩相短路,兩相接地短路和單相接地短路。其中,三相短路是對(duì)稱短路,系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài),其他類型的短路都是不對(duì)稱短路。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,在各種類型的短路中,單相短路占大多數(shù),兩相短路較少,三相短路的機(jī)會(huì)最少。但三相短路雖然很少發(fā)生,其情況較嚴(yán)重,應(yīng)給以足夠的重視。因此,我們都采用三相短路來計(jì)算短路電流,并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。4.2 短路電流計(jì)算的目的及原則 計(jì)算短路電流的目的主要是為了選擇斷路器等電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求;評(píng)價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案,研究限制短路電流措施;為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù);分析計(jì)算送點(diǎn)線路對(duì)通訊設(shè)施的影響等。 在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,短路電流的計(jì)算應(yīng)按遠(yuǎn)景規(guī)劃水平年來考慮,遠(yuǎn)景規(guī)劃水平年一般取工程建成后510年中的某一年。計(jì)算內(nèi)容為系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式時(shí),某個(gè)樞紐點(diǎn)的三相短路電流和單相接地短路電流,并列表供查用。假若短路電流過大,應(yīng)采取措施將其限制在合理水平。4.3 短路點(diǎn)的選擇與各短路點(diǎn)的短路電流的計(jì)算 已知,選取100MVA為基準(zhǔn)容量,查上表得,基準(zhǔn)電壓為230kV,基準(zhǔn)電流為0.502kA,基準(zhǔn)電抗為132,系統(tǒng)為無窮大系統(tǒng),發(fā)生短路時(shí),短路電流的周期分量在整個(gè)短路過程中不衰減。由原始資料可知:系統(tǒng)短路電抗:又由所選的變壓器參數(shù)阻抗電壓:14.5% (高-中),23.2% (高-低),7.2%(中-低)算得:X1=0.5U(1-2)% +U(1-3)% - U(2-3)%=15.25X2=0.5U(1-2)% +U(2-3)% - U(1-3)% = -0.75X3=0.5U(1-3)% +U(2-3)% - U(1-2)% = 7.95主變?nèi)萘繛?3MVA;標(biāo)幺值: X1* = X1 / 100( Sb /SN)= 00.242X2* = X2 / 100( Sb /SN)= -0.012X3* = X3 / 100( Sb /SN)= 0.126因?yàn)閄2*小于零,所以在計(jì)算中取零。簡化后的阻抗圖如圖4-1: 0.04 d1 220kV 0.121 0.063 d3 10kV 0 d2 110kV 圖4-1 系統(tǒng)阻抗簡化圖 選d1,d2,d3為短路點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。(1)當(dāng)d1點(diǎn)短路時(shí):Id1*= 25Id1= Id1*Ib =250.251= 6.276(kA)I= Id1=6.276(kA)(110kv及以上網(wǎng)絡(luò)Kch取1.8)其中,Id:短路電流周期分量有效值Id:起始次暫態(tài)電流 I:t=時(shí)的穩(wěn)態(tài)電流(2)當(dāng)d2短路時(shí):Id2*=1/Xd2*=1/(0.04+0.121)=6.211Ib =Sb/ Ub2=100/( 115)=0.502(kA)Id2= Id2*Ib =6.2110.502=3.118(kA)= Kch Id2= 21.83.118=7.95(kA)(3)當(dāng)d3點(diǎn)短路時(shí):Id3*=1/Xd3*=1/(0.04+0.121+0.063)=1.264Ib=Sb/ Ub3=100/( 10.5 )= 5.5(kA)Id3= Id3*Ib =1.2645.5=6.950(kA)ich= Kch Id3= 1.86.950=17.723(kA)短路電流計(jì)算結(jié)果如下表所示:表4-1 短路電流計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)額定電壓短路點(diǎn)平均電壓短路電流周期分量短路沖擊電流有效值穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值d1220230256.27616d21101156.2113.1187.95d31010.51.2646.95017.7235 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇和設(shè)計(jì)5.1 斷路器的選擇5.1.1 斷路器選擇原則與技術(shù)條件在各種電壓等級(jí)的變電所的設(shè)計(jì)中,斷路器是最為重要的電氣設(shè)備。高壓斷路器的工作最為頻繁,地位最為關(guān)鍵,結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜9。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,對(duì)斷路器的要求是比較高的,不但要求其在正常工作條件下有足夠的接通和開斷負(fù)荷電流的能力,而且要求其在短路條件下,對(duì)短路電流有足夠的遮斷能力11。高壓斷路器的主要功能是:正常運(yùn)行時(shí),用它來倒換運(yùn)行方式,把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行,起著控制作用;當(dāng)設(shè)備或電路發(fā)生故障時(shí),能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運(yùn)行,能起保護(hù)作用。高壓斷路器是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備。其最大特點(diǎn)是能斷開電路中負(fù)荷電流和短路電流。按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式,一般可分為:多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、SF6斷路器等。斷路器型式的選擇,除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境外,還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和維護(hù),并以技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確認(rèn)。 目前國產(chǎn)的高壓斷路器在220kV主要是SF6斷路器。 斷路器選擇的具體技術(shù)條件簡述如下: 1)電壓:Uj(電網(wǎng)工作電壓)Un。 2)電流:Ig max(最大持續(xù)工作電流) In 。 由于高壓斷路器沒有持續(xù)過載的能力, 其額定電流取最大工作持續(xù)電流Ig max 。 3)開斷電流(或開斷容量) Idt I kd (或Sdt Skd ) (5-1)式中 Idt 斷路器實(shí)際開斷時(shí)間t 秒的短路電流周期分量;Sdt 斷路器 t 秒的開斷容量;Ikd 斷路器的開斷容量;Skd 斷路器額定開斷容量。 斷路器的實(shí)際開斷時(shí)間t ,為繼電保護(hù)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與斷路器固有分閘時(shí)間之和。固有分閘時(shí)間查閱發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料表5-255-29。4)動(dòng)穩(wěn)定: ich imax (5-2)式中ich 三相短路電流沖擊值; imax 斷路器極限通過電流峰值。5) 熱穩(wěn)定: (5-3)式中穩(wěn)態(tài)三相短路電流; tdz 短路電流發(fā)熱等值時(shí)間(又稱假想時(shí)間); It 斷路器t 秒熱穩(wěn)定電流。其中tdz = tz + 0.05b,由和短路電流計(jì)算時(shí)間t。5.1.2 斷路器型號(hào)的選擇及校驗(yàn) (1)電壓選擇220 kV側(cè): U N Ug=220kV110kV 側(cè): UN Ug=110kV10kV 側(cè): UN Ug=10kV計(jì)算公式按下表進(jìn)行選取。表5-1 持續(xù)工作電流計(jì)算表回路名稱計(jì)算公式母線電流出線電流三相變壓器回路其中SN為變壓器各側(cè)繞組容量母線分段斷路器回路或母聯(lián)斷路器回路Ig max一般為該母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一組變壓器的持續(xù)工作電流 (2)電流選擇: 出線上的電流: (5-5) 220kV側(cè):110 kV側(cè):10 kV側(cè):變壓器回路上的電流: (5-6)220kV側(cè): 110kV側(cè):10kV 側(cè): (3)開斷電流:220kV側(cè): Ikd Idt = 3.496kA 110kV側(cè): Ikd Idt = 3.795kA 10kV 側(cè): Ikd Id t= 33.5665kA (4)最大短路沖擊電流:220kV側(cè): Imax ich=8.899kA110kV側(cè): Imax ich=9.660kA10kV側(cè): Imax ich=85.446kA根據(jù)以上數(shù)據(jù),選定斷路器如下: 1)220kV側(cè)橋間和出線選定為 LW6-220/3150,各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)如下:表5-1 LW6-220/3150型斷路器額定電壓kV額定電流A動(dòng)穩(wěn)定電流kA全開斷時(shí)間時(shí)間S熱穩(wěn)電流(4s)kA額定開斷電流kA22031501250.072150檢驗(yàn): ich=16kA; imax=125kA; ichimax , 滿足動(dòng)穩(wěn)定; tdz =tz+0.05 當(dāng)取4s時(shí), tdz=3.4+0.05=3.45 顯然, ,所以滿足熱穩(wěn)定。2)110kV側(cè)母線,出線和變壓器回路選定LW6-126,各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)如下:表5-2 LW6-126型斷路器額定電壓kV額定電流A動(dòng)穩(wěn)定電流kA全開斷時(shí)間時(shí)間S熱穩(wěn)電流(4s)kA額定開斷電流kA1262000800.0631.531.5檢驗(yàn): ich=7.951kA; imax=80kA ichimax,滿足動(dòng)穩(wěn)定 tdz=tz+0.05 當(dāng)取4s時(shí), tdz=3.4+0.05=3.45 顯然,所以滿足熱穩(wěn)定。3)10kV側(cè),母線、出線的選定LN2-10表5-3 LN2-10型斷路器額定電壓kV額定電流A動(dòng)穩(wěn)定電流kA全開斷時(shí)間時(shí)間S熱穩(wěn)電流(2s)kA額定開斷電流kA115000630.062525 (母線,出線)檢驗(yàn):ich=17.723kA; imax=63kA; ichimax,滿足動(dòng)穩(wěn)定; tdz=tz+0.05 當(dāng)取2s時(shí), tdz=1.4+0.05=1.45 顯然,所以滿足熱穩(wěn)定。4)10kV側(cè),變壓器回路的選定SN5-20G/6000:表5-4 SN5-20G/6000型斷路器額定電壓kV額定電流A動(dòng)穩(wěn)定電流kA全開斷時(shí)間時(shí)間S熱穩(wěn)電流(5s)kA額定開斷電流kA1060003000.15120105(變壓器)檢驗(yàn):ich=32.2kA; imax=300kA; ichimax,滿足動(dòng)穩(wěn)定; tdz=tz+0.05 當(dāng)取5s時(shí), tdz=4.4+0.05=4.45 顯然,所以滿足熱穩(wěn)定。5.2 隔離開關(guān)的選擇5.2.1 隔離開關(guān)的選擇原則及技術(shù)條件隔離開關(guān)形式的選擇,應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等要素,進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后確定。其選擇的技術(shù)條件與斷路器的選擇的技術(shù)條件相同。 隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電所常用的電器,它需與斷路器配套使用。但隔離開關(guān)沒有滅弧裝置,不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流14。隔離開關(guān)的類型很多,按安裝地點(diǎn)不同,可分為屋內(nèi)式和屋外式,按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。它對(duì)配電裝置的布置和占地面積有很大影響,選型時(shí)應(yīng)根據(jù)配電裝置特點(diǎn)和使用要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來確定。本設(shè)計(jì)110kV、35kV側(cè)為屋外布置,10kV為屋內(nèi)布置。隔離開關(guān)的技術(shù)條件主要包括以下幾項(xiàng): 1)電壓: g 2)電流: g max 3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn): imax ich (5-7) 4)熱穩(wěn)定校驗(yàn): (5-8)隔離開關(guān)應(yīng)依據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類、構(gòu)造形式等條件進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后確定,選擇隔離開關(guān)的要求和方法,與選擇斷路器相同,但不需要校驗(yàn)其開斷電流。5.2.2 隔離開關(guān)型號(hào)的選擇及校驗(yàn) (1)220kV側(cè)選定為,GM7-220-600根據(jù)斷路器選擇中的計(jì)算數(shù)據(jù)和已知條件,220kV側(cè)單回進(jìn)線、主變回路隔離開關(guān)選擇結(jié)果一致。表5-4 GW13 220 (600)戶外隔離開關(guān)額定電壓kV額定電流A動(dòng)穩(wěn)電流kA熱穩(wěn)電流(5s)kA2206005521 (2)110kV側(cè) 選定設(shè)備為 GW13 -110 (630)根據(jù)斷路器選擇中的計(jì)算數(shù)據(jù)和已知條件,110kV側(cè)單回進(jìn)線、主變回路隔離開關(guān)選擇結(jié)果一致。表5-5 GW13 110 (630)戶外隔離開關(guān)額定電壓kV額定電流A動(dòng)穩(wěn)電流kA熱穩(wěn)電流(4s)kA1106305516 3)10kV側(cè) 選定設(shè)備為GN10-10T-4000根據(jù)10kV側(cè)選擇的數(shù)據(jù)和已知條件,10kV隔離開關(guān)選擇 GN6 10/ 600選擇型室內(nèi)隔離開關(guān)。表5-7 GN3-10(4000)型室內(nèi)隔離開關(guān)額定電壓kV額定電流A動(dòng)穩(wěn)電流kA熱穩(wěn)電流(5s)kA10400016075校驗(yàn)1)滿足動(dòng)穩(wěn)定,即 ichimax2)滿足熱穩(wěn)定,即 Ix2.tdzItt其中 tdz=tz+0.0.5b (1)220kV側(cè)ich=16kA; imax=55kA; ichimax,滿足動(dòng)穩(wěn)定;tdz=tz+0.05 當(dāng)取4s時(shí), tdz=3.4+0.05=3.45 顯然,所以滿足熱穩(wěn)定。(2)110kV側(cè)ich=7.951kA; imax=55kA; ichimax,滿足動(dòng)穩(wěn)定;tdz=tz+0.05 當(dāng)取4s時(shí), tdz=3.4+0.05=3.45 顯然,所以滿足熱穩(wěn)定。(3)10kV側(cè):ich=17.723kA;imax=160kA ichimax,滿足動(dòng)穩(wěn)定;tdz=tz+0.05 當(dāng)取4s時(shí), tdz=3.4+0.05=3.45 顯然,所以滿足熱穩(wěn)定。6 其它電氣設(shè)備的選擇6.1 電流互感器的選擇 電流互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件,將一次系統(tǒng)的高電流轉(zhuǎn)變二次回路標(biāo)準(zhǔn)的小電流。使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化,并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜,便于屏內(nèi)安裝。使二次設(shè)備與高電壓部分隔離,且互感器二次側(cè)均接地,從而保證了設(shè)備和人身的安全。 電流互感器的一次繞組串聯(lián)在電路中,并且匝數(shù)很少,故一次繞組中的電流完全取決于被測量電路的負(fù)荷,而與二次電流大小無關(guān);二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小,所以正常情況下,電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。 電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇,對(duì)于6-20 kV屋內(nèi)配電裝置,可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器,對(duì)于35 kV 及以上配電裝置,一般用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器,有條件時(shí)應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。電流互感器的二次側(cè)額定電流有5A 和1A兩種,一般弱電系統(tǒng)用1A,強(qiáng)電系統(tǒng)用5A,當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí),也可考慮用1A.6.1.1 220kV側(cè)電流互感器的選擇(1)220kV側(cè)電流互感器的選擇: 220kV進(jìn)線選用LCLWD1-220型電流互感器,主要技術(shù)參數(shù)為:表6-1 LCLWD1-220型戶外獨(dú)立式電流互感器額定電壓kV額定電流A準(zhǔn)確級(jí)1s耐受電流kA額定動(dòng)穩(wěn)定電流2204300/50.560606.1.2 110kV電壓等級(jí)電流互感器的選擇 110kV側(cè)主變壓器進(jìn)線,母聯(lián),出線選用LB7-110(GYW2)型戶內(nèi)電流互感器,選擇的電流互感器滿足正常運(yùn)行及保護(hù)的要求。主要的技術(shù)參數(shù)為:表6-2 LB7-110(GYW2)戶外獨(dú)立式電流互感器額定電壓kV額定電流A準(zhǔn)確級(jí)額定短時(shí)熱電流 kA額定動(dòng)穩(wěn)定電流 kA1102300/510P15 / 10P15 / 0.5 / 0.2451166.1.3 10kV電壓等級(jí)電流互感器的選擇10kV母線分段選擇型電流互感器;10Kv 出線選擇 LQZBJ8-10 型電流互感器;上述選擇的電流互感器技術(shù)參數(shù)能滿足正常運(yùn)行及繼電器保護(hù)的要求。表6-3 LMZB6-10型式電流互感器 表6-4 LMZB6-10型母線式電流互感器額定電壓kV額定電流A準(zhǔn)確級(jí)動(dòng)穩(wěn)定峰值電流kA短時(shí)熱穩(wěn)定電流kA102000/5A0.5/10P1090100表6-5 LQZBJ8-10型電流互感器額定電壓kV額定電流A準(zhǔn)確級(jí)動(dòng)穩(wěn)定峰值電流kA短時(shí)熱穩(wěn)定電流kA10600,2000.2 / 0.5 / 10P10 / 10P1020556.2 電壓互感器的選擇 電壓互感器的選擇:1)形式的選擇:6 20kV屋內(nèi)配電裝置,可采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)。屋外配電裝置也一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)。2)電壓互感器的裝配原則:1.110kV及以上輸電線路對(duì)端有電源時(shí),為了監(jiān)視線路有無電壓。2.進(jìn)行同步和設(shè)置重合,裝有一臺(tái)單相電壓互感器。3.變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同期或繼電保護(hù)的要求設(shè)有一組電壓互感器。3)按照額定電壓選擇電壓互感器:要求電壓互感器的一次額定電壓與所接入電網(wǎng)電壓相適應(yīng),即。(1.1和0.9是允許的一次電壓波動(dòng)范圍)4)準(zhǔn)確級(jí):用于發(fā)電機(jī)、變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用(或所用)饋線,出線等回路中的電度表,供所有計(jì)算電費(fèi)的電度表,其準(zhǔn)確級(jí)等級(jí)要求為0.5.各電壓等級(jí)電壓互感器的選擇結(jié)果:6.2.1 220kV側(cè)母線上電壓互感器 220kV側(cè)選擇JCC2-220單相(屋外式)型電壓互
收藏