220kV變電站電氣一次初步設(shè)計(jì)
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220kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述1 前言本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是220kV變電站電氣一次系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求,在設(shè)計(jì)的過程中,根據(jù)變電站的地理環(huán)境、容量和各回路數(shù)確定變電站電氣主接線和站用電接線,并選擇各變壓器的型號(hào);進(jìn)行參數(shù)計(jì)算、畫等值網(wǎng)絡(luò)圖,并計(jì)算各電壓等級(jí)側(cè)的短路電流,列出短路電流結(jié)果表;計(jì)算回路持續(xù)工作電流、選擇各種高壓電氣設(shè)備,并根據(jù)相關(guān)技術(shù)條件和短路電流計(jì)算結(jié)果表校驗(yàn)各高壓設(shè)備。2 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)概況2.1 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的意義220kV區(qū)域降壓變電站是電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)絡(luò)改造中非常重要技術(shù)環(huán)節(jié),所以做好220kV變電站的設(shè)計(jì)是我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。在目前的電網(wǎng)建設(shè)中,尤其是在220kV變電所的建設(shè)中,土地、資金等資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重,存在重復(fù)建設(shè)、改造困難、工頻電磁輻射、無線電干擾和噪聲等環(huán)保問題、電能質(zhì)量差等問題已成為影響高壓輸變電工程建設(shè)成本和運(yùn)行質(zhì)量的重要因素。這已經(jīng)違背了我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。所以220kV變電所需要采用節(jié)約資源的設(shè)計(jì)方案,要克服通信干擾和噪聲、既要保證電能質(zhì)量和用電安全等問題,同時(shí)還要滿足以后電網(wǎng)改造簡(jiǎn)單、資源再利用率高的要求。2.2 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求220kV變電所的設(shè)計(jì)或改造需要既能保證安全可靠性和靈活性,又能保證保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案。在這種要求下,220kV變電所電氣主接線簡(jiǎn)單清晰、接地和保護(hù)安全高效、建筑結(jié)構(gòu)布置緊湊、電磁輻射污染最小已是大勢(shì)所趨。因而,220kV變電站應(yīng)從電力系統(tǒng)整體出發(fā),力求電氣主接線簡(jiǎn)化,配置與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的保護(hù)系統(tǒng),采用緊湊布置、節(jié)約資源、安全環(huán)保的設(shè)計(jì)方案。基于此,我以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、設(shè)計(jì)高安全、高質(zhì)量的220kV變電所為目的,從電源設(shè)置、主接線形式確定、設(shè)備選擇和配電裝置布置等方面提出了新的設(shè)計(jì)思路。2.3 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)現(xiàn)狀變電站的設(shè)計(jì)中仍然存在很多問題,比如可靠性還欠提高。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給電力行業(yè)帶來兩個(gè)問題:一是電力能源的需求持續(xù)增長(zhǎng),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。在農(nóng)村,農(nóng)田的保護(hù)非常嚴(yán)格。我國(guó)開始開發(fā)新的技術(shù),即建設(shè)地下變電站。而建設(shè)地下變電站可以利用城化綠化帶或者利用大廈的地下室。例如前者有上海人民廣場(chǎng),北京王府井220kV變電站,還有北京西單110kV變電站。2.4 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)伴隨著計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展,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(shì)。我國(guó)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的越來越成熟。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以其簡(jiǎn)單可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好等特點(diǎn)逐步為國(guó)內(nèi)用戶所接受,并在一些大型變電站監(jiān)控項(xiàng)目中獲得成功的應(yīng)用。各種新型的大規(guī)模集成電路將會(huì)進(jìn)一步應(yīng)用在繼電保護(hù)和測(cè)控裝置上。高集成化系統(tǒng)的發(fā)展,無疑能降低成本,提高系統(tǒng)可靠性,有利于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的運(yùn)行管理。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)最終向數(shù)字化發(fā)展,指的是智能化電氣的發(fā)展,如智能開關(guān)設(shè)備、光電式電壓和電流互感器、智能電子裝置等的出現(xiàn),使變電站自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入了數(shù)字化階段。3 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的研究方法和設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的研究方法了解并掌握220kV降壓變電所的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀特點(diǎn)和發(fā)展前景,查閱資料,結(jié)合電力系統(tǒng)方向所學(xué)專業(yè)課程以及他人的設(shè)計(jì)、研究成果, 掌握變電所設(shè)計(jì)的過程和方法,并歸納、創(chuàng)新出自己的研究方案。根據(jù)各地不同情況,在借鑒已建220 kV降壓變電所設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)220 kV降壓變電所所址的選擇、電氣主接線、二次接線的設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備的平面布置、電氣設(shè)備選型、防火、防雷、接地、防電磁輻射、防噪聲等方面提出一系列設(shè)計(jì)思路。3.2 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線的設(shè)計(jì)確定主接線的形式對(duì)變電站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、供電可靠性、運(yùn)行靈活性、檢修是否方便以及經(jīng)濟(jì)性等都起著決定性作用。變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定,并且滿足運(yùn)行可靠,簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求,便于擴(kuò)建。主接線必須滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。供電可靠性是指能夠長(zhǎng)期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力,我們可以進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。靈活性的基本要求是滿足調(diào)度時(shí)靈活性的要求,滿足檢修時(shí)靈活性的要求以及滿足擴(kuò)建時(shí)靈活性的要求,大的電力工程往往要分期建設(shè),從最初的主接線過渡到最終的主接線,每次過渡都應(yīng)該比較方便,對(duì)已運(yùn)行部分影響小,改建的工程量不大。3.3 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的短路電流計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇短路電流的計(jì)算及電氣設(shè)備的選擇根據(jù)電力系統(tǒng)接線圖及本所電氣主接線圖,制定短路計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)圖,擬訂必要的短路計(jì)算點(diǎn),用實(shí)用計(jì)算法或上機(jī)計(jì)算出選擇電氣設(shè)備所需的各組短路電流。并將計(jì)算值列表備用。所必須的知識(shí)點(diǎn)包括:a短路電流的計(jì)算方法;b設(shè)計(jì)中通常以三相短路作為電氣設(shè)備的選擇方法;c根據(jù)短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的具體情況,可按同一變比法或按個(gè)別變化法計(jì)算短路電流。應(yīng)選擇的電氣設(shè)備如下:各電壓等級(jí)的母線、絕緣子、斷路器、隔離開關(guān)、電壓及電流互感器。按正常情況下選擇電氣設(shè)備,按短路情況下校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定,熱穩(wěn)定等。對(duì)于軟母線來說不用校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定,對(duì)于開關(guān)來說不用校驗(yàn)其開斷能力。4結(jié)論變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成,他從電力系統(tǒng)取得電能,通過其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能,然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。作為電能傳輸與控制的樞紐,變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式,才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展,電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中,通過新技術(shù)的使用,都在不斷的發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。參考文獻(xiàn)1 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