【文章內(nèi)容簡介】 規(guī)劃容量，近期和遠景與電力系統(tǒng)的連接方式和各級電壓中性點接地方式、最大負荷利用小時數(shù)及可能的運行方式等。 ② 負荷情況，包括負荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級、出線回路數(shù)及輸送容量等。電力負荷的原始資料室設計主接線的基礎數(shù)據(jù)，應在電力負荷預測的基礎上確定，其準確性直接影響主接線的設計質(zhì)量。 ③ 環(huán)境條件，包括當?shù)氐臍鉁?、濕度、污穢、覆冰、風向、水文、 地質(zhì)、海拔高度及地震等因素。這些對主接線中電器的選擇和配電裝置的實施均有影響，必須予以重視；此外，對重型設備的運輸，也應充分考慮。 ④ 設備情況。為使所設計的主接線可行，必須對各主要電器的性能、制造能力、供貨情況和價格等資料匯集并進行分析比較，保證設計具有先進性、經(jīng)濟性和可行性。 (2) 確定主變壓器的容量和臺數(shù) 變電所主變壓器的容量，一般應按 5~10 年規(guī)劃負荷來選擇，根據(jù)城市規(guī)劃、負荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定。對重要變電所，應考慮當 1 臺主變壓 器停運時，其余變壓器容量在記及過負荷能力允許時間內(nèi)，應滿足 Ⅰ 類及 Ⅱ 類負荷的供電；對一般性變電所，當 1 臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能滿足全部負荷的 70%至 80%。 長春工業(yè)大學學士學位畢業(yè)論文 6 變電所主變壓器的臺數(shù)，對于樞紐變電所在中、低壓側(cè)已形成環(huán)網(wǎng)的情況下，以設置 2 臺主變壓器為宜；對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可設 3 臺主變壓器，以提高供電可靠性。 (3) 主接線方案的擬定與選擇 根據(jù)設計任務書的要求，在原始資料分析的基礎上，根據(jù)對電源盒出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等，可擬定出若干個主接線方案 。依據(jù)對主接線的基本要求，從技術(shù)上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留 2～ 3 個技術(shù)上相當，又都能滿足任務書要求的方案，在進行經(jīng)濟比較。對于在系統(tǒng)中占有重要地位的大容量變電所的主接線，還應進行可靠性定量分析計算比較，最終確定出在技術(shù)上合理、經(jīng)濟上可行的最終方案。 (4) 所用電源的引接 確定所用電源的引接方式。 (5) 短路電流計算和主要電氣選擇 對所選的電氣主接線進行短路電流計算，并選擇合理的電氣設備。 (6) 繪制電氣主接線圖 對最終確定的主接線，按工程要求繪制工程圖。 主接線的基本接線形式及 其特點 電氣主接線的型式是多種多樣的，按有無母線可分為有母線型的主接線和無母線型的主接線兩大類。 電 氣主接線分類 一、有母線型的電氣主接線 單母線接線及單母線分段接線 （ 1）單母線接線 單母線接線供電電源在變電站是變壓器或高壓進線回路。母線既可保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一個電源獲得電能。各出線回路輸入功率不一定相等，應盡可能使負荷均衡地分配在各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。 單母接線的優(yōu)點：接線簡單清晰、設備少、操作方便、經(jīng)濟性好，并且母線便于向兩端延伸，擴建方便和采用 成套配電裝置。 缺點： ① 可靠性差。母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時，所有回路都要停止工作，也就成了全廠或全站長期停電。 ② 調(diào)度不方便，電源只能并列運行，不能分列運行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時，有較大的短路電流。 適用范圍：一般只適用于一臺發(fā)電機或一臺主變壓器的以下三種情況： 6～ 10kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回； 長春工業(yè)大學學士學位畢業(yè)論文 7 35～ 63kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 3 回； 110～ 220kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。 （ 2）單母分段接線 單母線用分段斷路器進行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對重要用戶可以從不同段 引出兩回饋電線路，由兩個電源供電；當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將用戶停電；兩段母線同時故障的幾率甚小，可以不予考慮。在可靠性要求不高時，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時，將造成兩段母線同時停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完成即可恢復供電。 單母線分段接線的缺點是當一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴建時需向兩個方向均衡擴建。 （ 3）單母線帶旁路母線的接線 為了檢修出線斷路器，但不中斷對該出線的供電，可增設旁路母線 。當檢修電源回路斷路器期間不允許斷開電源時，旁路母線還可以與電源回路連接，此時還需在電源回路加裝旁路隔離開關(guān)。有了旁路母線，提高了供電的可靠性，但旁路系統(tǒng)造價昂貴，同時使配電裝置運行復雜化，另外檢修母線或母線故障期間中斷供電。 雙母線接線及分段接線 （ 1）雙母線接線 雙母接線有兩組母線，并且可以互為備用。每一個電源和出線的回路，都裝有一臺斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線連接。兩組母線之間的聯(lián)絡，通過母線聯(lián)絡斷路器來實現(xiàn)。由于有了兩組母線，時運行的可靠性和靈活性大為提高。 其優(yōu)點主要有： ① 檢修 母線時不影響正常供電； ② 檢修任一組母線隔離開關(guān)時，只需斷開此隔離開關(guān)所屬回路和與此隔離開關(guān)相連的該組母線，其他回路均可通過另一組母線繼續(xù)運行； ③ 工作母線發(fā)生故障后，所有回路能迅速恢復供電；④ 檢修任一出線斷路器時，可用母聯(lián)斷路器代替檢修的斷路器，回路只需短時停電； ⑤ 調(diào)度靈活； ⑥ 擴建方便等特點。 缺點 :① 在倒母線的操作過程中，隔離開關(guān)作為操作電器，容易發(fā)生誤操作；② 檢修任一回路的斷路器或母線故障時，仍將短時停電； ③ 所使用的設備多（母線隔離開關(guān)的數(shù)目多），并且使配電裝置結(jié)構(gòu)復雜，所以經(jīng)濟性能差。 （ 2）雙母線分段 接線 為了縮小母線故障的停電范圍，可采用雙母線分段接線，用分段斷路器將工作母線分為兩段，每段工作母線用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線相連，電源和出長春工業(yè)大學學士學位畢業(yè)論文 8 線回路均勻地分布在兩段工作母線上。這種接線具有單母線分段和雙母線的特點，較雙母線接線具有更高的可靠性和靈活性。正常運行時工作母線工作，備用母線不工作，它是單母線分段接線方式，當一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護作用下，分段斷路器先自動跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路倒至備用母線上， 即可恢復供電，這樣，只是部分短時停電，而不必短期停電，仍是單母線分段運行方式。 雙母線分段接線主要用于大容量進出線較多的配電裝置中，如 220KV 進出線達 10～ 14 回時，就可采用雙母線三分段的接線。在 330～ 500KV 的配電裝置中，也有采用雙母線四分段的。 （ 3）雙母線帶旁路母線的接線 為了不停電檢修出線斷路器，雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這種接線運行操作方便，不影響雙母線正常運行，但多裝了一組斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資和配電裝置的占地面積，然而這對于接于 旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。 二、無母線型的電氣主接線 無母線型的電氣主接線在電源與引出線之間或接線中各元件之間沒有母線連接，常用的有橋型接線、多角形接線和單元接線。 橋型接線適用于僅有兩臺變壓器和兩條引出線的發(fā)電廠和變電所中。因此，它不適合本設計中對主接線進出線的要求。 多角形接線沒有集中地母線，相當于將單母線用斷路器按電源和引出線的數(shù)目分段，且連接成環(huán)形的接線。這種接線一般適用于最終規(guī)模已確定的110kV 及以上的配電裝置中，且以不超過六角形為宜。多角形接 線的缺點之一就是擴建困難，因此，此接線型式亦不適合本設計的要求。 單元接線一般適用于只有一臺變壓器和一回線路時的小容量終端變電所和小容量的農(nóng)村變電所，因此，此接線也不適合本設計的要求。 電氣主接線的選擇 初選 : 為滿足可靠性、靈活性、方便性、經(jīng)濟型、可擴建性 、安全性，根據(jù)對原始資料的分析以及對主接線的認識，現(xiàn)列出以下三種主接線方案。 方案一： 220KV、 110KV 側(cè)雙母線帶旁路母線接線 (母聯(lián)兼旁路方式 )， 35KV 側(cè)單母線分段接線。 220kV 進出線兩回，而當出線達到 5 個回路以上時，才增設專用 的旁路斷路長春工業(yè)大學學士學位畢業(yè)論文 9 器，出線少于 5 個回路時，則采用母聯(lián)兼旁路或旁路兼母聯(lián)的接線方式。這種接線方式具備供電可靠、調(diào)度靈活、擴建方便等特點。 110kV 進出線四回， 110kV 側(cè)出線可向遠方大功率負荷用戶供電，其他出線可作為一些地區(qū)變電所進線。根據(jù)條件選擇雙母接線帶旁路母線方式。 35kV 進出線三十回，可向重要用戶采用雙回路供電。選擇單母線分段接線方式。 方案主接線圖如圖 21 所示 圖 21 方案一的電氣主接線 方案二： 220KV 側(cè)雙母線帶旁路接線 (母線兼旁路方式 )， 110KV 側(cè)雙母接線、35KV 側(cè)單母線帶旁路母線接分 段接線。 220kV 進出線兩回，由于本回路為重要負荷停電對其影響很大，因而選用雙母帶旁路接線方式。與單母線相比，它的優(yōu)點是供電可靠性大，可以輪流檢修母線而不使供電中斷，當一組母線故障時，只要將故障母線上的回路倒換到另一組母線，就可迅速恢復供電，另外還具有調(diào)度、擴建、檢修方便的優(yōu)點。 110KV 側(cè)雙母接線、 35KV 側(cè)單母線帶旁路母線接線，檢修出線斷路器時，可不中斷對該出線的供電，提高了供電的可靠性。 主接線如圖 22 所 示 。 長春工業(yè)大學學士學位畢業(yè)論文 10 圖 22 方案二的電氣主接線 方案三 : 220KV 側(cè)、 110KV 側(cè)雙母線接線， 35KV 側(cè)單母線分段接線。 主接線如圖 23 所 示 。 圖 23 方案三的電氣主接線 現(xiàn)對三種方案列 表 21 比 較如下 。 長春工業(yè)大學學士學位畢業(yè)論文 11 表 21 電氣主接線方案比較 項目 方案 可靠性 靈活性 經(jīng)濟性 可擴展性 方案一： 220KV、 110KV側(cè)雙母帶帶旁路母線接線、 35KV 側(cè)單母線分段接線 220KV及 110KV 側(cè)均用雙母帶旁接線，故檢修母線時不影響正常供電， 35KV側(cè)用單母分段接線母線故障時，可保證正常段母線不間斷供電 檢修、調(diào)試相對靈活； 用 29臺短路器， 8 條母線， 占地較大。 各種電壓級接線都便于擴建和發(fā)展。 方案二： 220KV 側(cè)雙母線帶旁路接線， 110KV側(cè)雙母接線、 35KV 側(cè)單母線帶旁路母線分段接線。 220KV側(cè)用雙母帶旁接線，110KV側(cè)用雙母線接線，檢修母線時不影響正常供電 ，35KV側(cè)用單母分段接線母線故障時，可保證正常段母線不間斷供電 靈活性較好； 用 29臺短路器， 8 條母線。 擴建方便 方案三： 220KV、 110KV側(cè)雙母接線、 35KV 側(cè)單母線分段接線。 220KV及 110KV 側(cè)均用雙母線接線，故檢修母線時不影響正常供電， 35KV 側(cè)用單母分段接線母線 故障時，可保證正常段母線不間斷供電 各電壓級接線方式靈活性都好； 用 29臺短路器， 6 條母線。 各種電壓級接線都便于擴建和發(fā)展。 綜合考慮三種電氣主接線的可靠性，靈活性和經(jīng)濟性，結(jié)合實際情況，確定第三種方案為設計的最終方案。 長春工業(yè)大學學士學位畢業(yè)論文 12 第 3章 主變壓器的選擇 在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變壓器或自用變壓器。本章是對變電站主變壓器的選擇。 主變壓器臺數(shù)和容量的確定 變電所主變壓器臺數(shù)的確定 主變壓器的 臺數(shù)選擇原則為： （ 1）對大城市郊區(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，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。 （ 2）對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設計時應考慮裝設三臺主變壓器的可能性。 （ 3）對于規(guī)劃只裝設兩臺主變壓器的變電所，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。 根據(jù) 以上主變壓器臺數(shù)的選擇原則以及本設計的要求，該變電所裝設兩臺主變壓器。 主變壓器容量的選擇 （ 1） 主變壓器容量的確定原則 ① 主變壓器容量一般按變電所建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期 10～ 20 年的負荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結(jié)合。 ② 根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的 70%～ 80%。 ③ 同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多。應從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標準化。 （ 2）本變電所主變壓器容量的確定 本設計