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正文內(nèi)容

某市110千伏變電所一次部分的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-10-03 11:48 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主接線設(shè)計(jì)的基本要求及原則 變電所 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 有以下幾點(diǎn) : ( 1) 可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求,電氣主接線的設(shè)計(jì)必須滿足這個(gè)要求。因?yàn)殡娔艿陌l(fā)送及使用必須在同一時(shí)間進(jìn)行,所以電力系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié) 出現(xiàn) 故障,都將影響到整體。供電可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐,評(píng)估某個(gè)主接線圖的可靠性時(shí),應(yīng)充分考慮長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)程中的各項(xiàng)規(guī)定,就是對(duì)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該予以遵循。 ( 2) 靈活性 電氣主接線不但在 正常運(yùn)行情況下能根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式,達(dá)到調(diào)度的目的,而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí),能盡快的退出設(shè)備、切除故障,使停電時(shí)間最短、影響范圍最小,并在檢修設(shè)備時(shí)能保證檢修人員的安全。 ( 3) 操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便 電氣主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便,盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單,便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作,還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過(guò)于簡(jiǎn)單,可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要,而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便,或造成不必要的停電。 ( 4) 經(jīng)濟(jì)性 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的 基礎(chǔ)上 ,還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用最小,占地面積最少,使 變電所 盡快的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 ( 5) 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性 由于我國(guó)工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展,電力負(fù)荷增加很快,因此,在選擇主接線時(shí),應(yīng)考慮到有擴(kuò)建的可能性 。 變電所主接線設(shè)計(jì)原則 1. 變電所 的高壓側(cè)接線,應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式,在滿足繼電保護(hù)的要求下,也可以在地區(qū)線路上采用分支接線,但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。 2. 在 610kV 配電裝置中,出線回路數(shù)不超過(guò) 5 回時(shí),一般采用單某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 5 母線接線方式,出線回路數(shù)在 6 回及以上時(shí),采用單母分 段接線,當(dāng)短路電流較大,出線回路較多,功率較大,出線需要帶電抗器時(shí),可采用雙母線接線。 3. 在 3566kV 配電裝置中,當(dāng)出線回路數(shù)不超過(guò) 3 回時(shí),一般采用單母線接線,當(dāng)出線回路數(shù)為 4~ 8 回時(shí),一般采用單母線分段接線,若接電源較多 、 出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū),可采用雙母線接線。 4. 在 110220kV 配電裝置中,出線回路數(shù)不超過(guò) 2 回時(shí),采用單母線接線;出線回路數(shù)為 3~ 4 回時(shí),采用單母線分段接線;出線回路數(shù)在 5 回及以上,或當(dāng) 0220kV 配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位, 出線回路數(shù)在 4 回及以上時(shí) ,一般采用雙母線接線。 5. 當(dāng)采用 SF6 等性能可靠、檢修周期長(zhǎng)的斷路器,以及更換迅速的手車式斷路器時(shí),均可不設(shè)旁路設(shè)施。 總之,以設(shè)計(jì)原始材料及設(shè)計(jì)要求為依據(jù),以有關(guān)技術(shù)規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合具體工作的特點(diǎn),準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料,全面分析,做到既有先進(jìn)技術(shù),又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 主接線的基本形式可分兩大類:有匯流母線的接線形式和無(wú)匯流母線的接線形式。在電廠或 變電所 的進(jìn)出線較多時(shí)(一般超過(guò) 4 回),為便于電能的匯集和分配,采用母線作為中間環(huán)節(jié),可使接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便、有利于安裝和擴(kuò)建。 缺點(diǎn)是有母線后配電裝置占地面積較大,使斷路器等設(shè)備增多。無(wú)匯流母線的接線使用開關(guān)電器少,占地面積少,但只適用于進(jìn)出線回路少,不再擴(kuò)建和發(fā)展的電廠和 變電所 。 有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線無(wú)分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式;又母線又分為雙母線無(wú)分段、雙母線有分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等方式。 無(wú)匯流母線的主接線形式主要有單元接線、擴(kuò)大單元接線、橋式接線和多角形接線等。 各接線方案的確定 在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合對(duì)電氣主接線的可靠 性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求,綜合考慮在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下,力爭(zhēng)使其為技術(shù)先進(jìn)、供電可靠安全、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 6 供電可靠性是變電所的首要問(wèn)題,主接線的設(shè)計(jì),首先應(yīng)保證變電所能滿足負(fù)荷的需要,同時(shí)要保證供電的可靠性。變電所主接線可靠性擬從以下幾個(gè)方面考慮: 1. 斷路器檢修時(shí),不影響連續(xù)供電; 2. 線路、斷路器或母線故障及在母線檢修時(shí),造成饋線停運(yùn)的回?cái)?shù)多少和停電時(shí)間長(zhǎng)短,能否滿足重要的 I、 II 類負(fù)荷對(duì)供電的要求; 3. 變電所有無(wú)全所停電的可能性 。 主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性,能適應(yīng)多種運(yùn)行 方式的變化,且在檢修、事故等特殊 狀態(tài)下操作方便,高度靈活,檢修安全,擴(kuò)建發(fā)展方便。 主接線的可靠性與經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合考慮,辯證統(tǒng)一,在滿足技術(shù)要求前提下,盡可能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費(fèi)用(投資與運(yùn)行)為最小。 主接線的形式 110kV側(cè)主接線方案 A 方案: 單母線分段接線 (見圖 21) QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF 圖 21 單母線分段接線 B 方案 : 雙母線接線 (見圖 22) 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 7 QFQFQSQSQSQSQSQFQF QFQS QS 圖 22 雙母線接線 分析 : A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn) : ( 1) 母線發(fā)生故障時(shí) , 僅故障母線停止工作 , 另一母線仍繼續(xù)工作 ; ( 2) 雙回路供電的重要用戶 , 可將雙回路分別接于不同母線分段上 ,以保證對(duì)重要用戶 的供電 ; ( 3) 某 段母線發(fā)生故障或檢修時(shí),必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線,這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量,并使該段單回線路供電的用戶停電; ( 4) 任 一出線的開關(guān)檢修時(shí),該回線路必須停止工作; ( 5) 出線為雙回線路時(shí),會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越; ( 6) 110kV 為高電壓等級(jí),一旦停電,影響下 — 級(jí)電壓等級(jí)供電,其重要性較高 , 因此本 變電所 設(shè)計(jì)不宜采用單母線分段接線。 B 方案的主要優(yōu) 、 缺點(diǎn): ( 1) 檢修母線時(shí),電源和出線可以繼續(xù)工作,不會(huì)中斷對(duì)用戶的供電; ( 2) 檢修任一母線隔離開關(guān)時(shí),只需斷開該回路; ( 3) 工作母線發(fā)生故障后,所有回路能迅速恢復(fù)供電; ( 4) 可利用母聯(lián)開關(guān)代替出線開關(guān); ( 5) 便于擴(kuò)建; ( 6) 雙母線接線設(shè)備較多,配電裝置復(fù)雜,投資、占地面積較大 ,運(yùn)行中需要隔離開關(guān)切斷電路 , 容易引起誤操作 ; ( 7) 經(jīng)濟(jì)性差 。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 8 結(jié)論 : A 方案一般適用于 110kV 出線為 4 回的裝置中; B 方案一般適用于 110kV 出線為 5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要位置、出線 4 回及以上的裝置中。綜合比較 A、 B 兩方案,并考慮本 變電所 110kV 進(jìn)出線共 6 回,且在系統(tǒng)中地位比較重要,所以選擇 B 方案雙母線接線為 110kV 側(cè)主接線方案。 35kV側(cè)主接線方案 A 方案: 單母線接線 QSQFQFQSQSQSQSQSQFQF... 圖 23 單母線接線 B 方案 : 單母線分段接線 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 9 QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF... 圖 24 單母線分段接線 分析: A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn): ( 1) 接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且利于擴(kuò)建,但可靠性和靈活性較差 ; ( 2) 當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí),各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作; ( 3) 出線開關(guān)檢修時(shí),該回路停止工作。 B 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn): ( 1) 當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí),僅故障母線停止工作,另一母線仍繼續(xù)工作; ( 2) 對(duì)雙回路供電的重要用戶,可將雙回路分別接于不同母線分段上,以保證對(duì)重要用戶的供電 ; ( 3) 當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí),必須斷 開在該段母線上的全部電源和引出線,這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量,并使該段單回線路供電的用戶停電; ( 4) 任一出線的開關(guān)檢修時(shí),該回線路必須停止工作; ( 5) 當(dāng)出線為雙回線時(shí),會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。 結(jié)論 : B 方案一般 用于 35kV 出線為 48 回的裝置中。綜合比較 A、 B 兩方案,并考慮本 變電所 35kV 出線為 2 回,所以選擇 B 方案單母線分段接線為 35kV 側(cè)主接線方案。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 10 10kV側(cè)主接線方案 A 方案: 單母線接線(見圖 23) 。 B 方案 : 單母線分段接線(見圖 24) 。 分析: A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn): ( 1) 接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且利于擴(kuò)建,但可靠性和靈活性較差 ; ( 2) 當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí);各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作;. ( 3) 出線開關(guān)檢修時(shí),該回路停止工作。 B 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn): ( 1) 母線發(fā)生故障時(shí),僅故障母線停止工作,另一母線仍繼續(xù)工作; ( 2) 對(duì)雙回路供電的重要用戶,可將雙回路分別接于不同母線分段上,以保證對(duì)重要用戶的供電 ; ( 3) 當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí),必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線, 這 樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量,并使該段單回線路供電 的用戶停電; ( 4) 任一出線的開關(guān)檢修時(shí),該回線路必須停止工作; ( 5) 當(dāng)出線為雙回線時(shí),會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。 結(jié)論: B 方案一般適用于 10kV 出線為 6 回及以上的裝置中。綜合比較 A、B 兩方案 , 并考慮本 變電所 10kV 出線為 6 回,所以選擇 B 方案單母線分段接線為 10kV 側(cè)主接線方案 。 最優(yōu)方案的確定 通過(guò)對(duì)原始資料的分析及 根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求,選擇了兩種待選主接線方案 進(jìn)行了技術(shù)比較,淘汰較差的方案,確定了變電所 電氣主接線 方案。 即確定了本次設(shè)計(jì)主接線的最優(yōu)方案 (主接線圖見 附圖 ) 。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 11 3 主變壓器的選擇 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 主變臺(tái)數(shù)確定的要求: 1. 對(duì)大城市郊區(qū)的一次 變電所 ,在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下, 變電所 以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。 2. 對(duì)地區(qū)性孤立的一次 變電所 或大型專用 變電所 ,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè) 幾 臺(tái)主變壓器的可能性。 考 慮到該變電所 為一重要 中心、樞紐 變電所 , 在系統(tǒng)中起著匯聚、分配和平衡電能的作用 ,與系統(tǒng)聯(lián)系緊密,且在一次主接線中已考慮采用旁路帶主變的方式。故選用兩臺(tái)主變壓器,并列運(yùn)行且容量相等。 變電所主變 壓器容量的確定 主變壓器容量確定的要求: 1. 主變壓器容量一般按 變電所 建成后 5~ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇,并某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 12 適當(dāng)考 到遠(yuǎn)期 10~ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。 2. 根據(jù) 變電所 所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。 對(duì)于有 重要 負(fù)荷的 變電所 ,應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí),其余變壓器容 量在設(shè)計(jì)及過(guò)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 對(duì)一般性 變電所 停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的60%~ 70%。由于 變電所 建成后第五年總負(fù)荷增加到 ,建成十年后總負(fù)荷增加到 ,故選兩臺(tái) 40MVA的主 變壓器就可滿足負(fù)荷需求。 變電所 主變壓器型式的選擇 具有三種電壓等級(jí)的 變電所 中,如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷,但在 變電所 內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí),主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓,減少電壓波動(dòng)所以選擇有載調(diào)壓方式,且規(guī)程上規(guī)定對(duì)電力系統(tǒng)一般要求
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