【文章內(nèi)容簡介】 程度上促進(jìn)著國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進(jìn)步，不僅關(guān)系著 社會經(jīng)濟會發(fā)展，而且與國民的日常生活密切相關(guān)。近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，電的需求量迅速擴大，同時，其銷售市場的擴大又在很大程度是刺激了整個電力生產(chǎn)企業(yè)的快速發(fā)展，而人們對供電的要求也越來越高，尤其是電力供應(yīng)的穩(wěn)定性、可靠性以及持續(xù)性。但是當(dāng)前來看，電力工業(yè)的發(fā)展卻仍然不能很好地滿足整個社會發(fā)展和人們的需求，沒有起到很好的先行作用。以 20xx 年夏季負(fù)荷供電的高峰期為例，全國范圍內(nèi)預(yù)計總的缺電量大約為 3000 萬 KW， 24 個省區(qū)都出現(xiàn)了先后拉閘限電的情況，預(yù)期這種局面還要過二至三年才可以得到較好的黃姐。 錦 州市地處遼寧省西部，西邊與葫蘆島市毗鄰，北部分別接壤著朝陽、阜新市接壤，東南部與盤錦市為鄰，東部與沈陽市為鄰，西南方臨近渤海遼東灣。經(jīng)緯分別東經(jīng) 121176。 8′，北緯 41176。 7′。全市東西方向最長為 173km，南北方向?qū)?7km，地理面積為 10301 平方千米。該市轄管四區(qū)兩縣級市兩縣，分別為古塔區(qū)、太和區(qū)、凌河區(qū)、開發(fā)區(qū)和葫蘆島市、北寧市以及黑山縣和義縣。該區(qū)地勢比較狹長，西北高東南低，地理位置依山傍海，十分優(yōu)越獨具特色，已經(jīng)形成了海陸空立體交通。作為進(jìn)出關(guān)的必經(jīng)之地，錦州市素有“遼西走廊”之稱。長期發(fā)展以來，錦 州市的經(jīng)濟特點是，大中型企業(yè)為骨干，地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)為依托，工業(yè)體系主要有石油化工業(yè)、電力產(chǎn)業(yè)、冶金機械業(yè)、輕工紡織業(yè)、造紙業(yè)以及食品加工業(yè)等，門類十分齊全。商業(yè)和金融業(yè)發(fā)達(dá)的同時，錦州市文化教育基礎(chǔ)也很雄厚。它作為遼西地區(qū)物資的集散地，金融業(yè)很活躍，輻射半徑也在逐步擴大。在教育方面，錦州市有五座普通高等院校， 60 余個各類科研院所，在遼寧省屬第三位，是人才培養(yǎng)基地之一。從黨中央和國務(wù)院提出了振興東北老工業(yè)基地的戰(zhàn)略和遼寧省委、省政府實施了遼西北開發(fā)戰(zhàn)略以來，錦州面臨著巨大的歷史發(fā)展機遇，充分把握這個機遇將會對快 速促進(jìn)錦州社會經(jīng)濟的發(fā)展，提前實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的目標(biāo)有著巨大的推動作用。為此，今后一個時期，錦州市將把調(diào)整改造老工業(yè)基地，使其全面振興作為全市發(fā)展經(jīng)濟的前山河的重要任務(wù)，實施了“開放牽動”、“工業(yè)立市”以及“以港興市”三大重要發(fā)展戰(zhàn)略，始終堅持著經(jīng)濟建設(shè)和社會進(jìn)步同步協(xié)調(diào)發(fā)展。該戰(zhàn)略部署也相應(yīng)地提高了地區(qū)的供電電壓和負(fù)荷，但是，一直以來，錦州地區(qū) 220KV的電源非常少，城市的用電多來源于周邊的發(fā)電廠和變電站等，引起一些變電站的超負(fù)荷運行，嚴(yán)重威脅著該區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。因此，在錦州地區(qū)建設(shè)一座新的 220KV變電站勢在必行，這不僅可以保障該區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和用電安全，而且可以穩(wěn)步推進(jìn)城市的建設(shè)發(fā)展和經(jīng)濟的快前山河變電所電氣部分設(shè)計 5 速發(fā)展。 本次論文的主要工作 選前山河變電所作為設(shè)計對象，做有關(guān)這個變電所的電氣設(shè)計。本論文主要研究前山河變電所的電氣部分的電氣設(shè)計。本畢業(yè)設(shè)計出于對電網(wǎng)穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性的考慮。通過對原始資料的分析、主接線的選擇及比較、短路電流的計算、主要電器設(shè)備的選擇及校驗、線路圖的繪制以及避雷器針高度的選擇等步驟、最終確定了 220kV 女兒河變電所所需的主要電器設(shè)備、主接線圖以及變電站防雷保護(hù)方案。 前山河變電所電氣部分設(shè)計 6 2 電氣設(shè)計的主要內(nèi)容 電氣設(shè)計主要包括強電和弱電兩個部分，強電部分的主要設(shè)計內(nèi)容有：變配電系統(tǒng)、電力和照明以及防雷接地系統(tǒng)等。變配電系統(tǒng)主要部分有：高低壓系統(tǒng)、變壓器、備用電源系統(tǒng)等；而電力系統(tǒng)主要包括電力系統(tǒng)配電和控制；照明系統(tǒng)則包括室內(nèi)外各類照明等；防雷接地系統(tǒng)主要包括防雷電感應(yīng)、防雷電波侵入、接地、等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)以及輔助等電位聯(lián)結(jié)等等。 變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分。變電所電氣一次部分設(shè)計包括變電所總體分析、主變選擇、電氣主接線設(shè)計、短路電流計算、 電氣設(shè)備選擇、配電裝置和總平面設(shè)計等。 變電所的總體分析及主變選擇 兩錦地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀 兩錦地區(qū)地處遼西電網(wǎng)的中部，其西部與朝陽地區(qū)相連，起山海關(guān)腳下，東部連著盤錦和阜新地區(qū)，至饒陽河畔，南臨渤海灣，北枕松嶺山脈，地理位置十分良好?，F(xiàn)階段，該區(qū)共有 3 座 500kV變電所，各為董家變電所（ 2 750MVA）、沙河營變電所（ 1 750MVA）以及北寧變電所（ 2 750MVA）?，F(xiàn)有 13 座 220kV變電所，依次為地處錦州地區(qū)的錦州變電所（ 2 120MVA）、南山變電所（ 2180MVA）、凌河 變電所（ 2 120MVA）、青堆子變電所（ 2 90MVA）、義縣變電所（ 63MVA）、黑山變電所（ 80MVA）；地處葫蘆島地區(qū)的錦西變電所（ 2 180MVA）、團山變電所（ 120+180MVA）、華山變電所（ 85MVA）、綏中變電所（ 63+90MVA）、葫蘆島變電所（ 180MVA）、建昌變電所（ 63+120MVA）、興城變電所（ 2 120MVA）。兩錦地區(qū)總的變電容量大約 2664MVA。通過 220kV 東青線、阜青線，使得兩錦地區(qū)與阜新地區(qū)電網(wǎng)相連，通過 220kV 龍州線、綏建線、南票電廠－龍城線，使得兩錦地區(qū) 與朝陽地區(qū)相連，通過 220kV 青曙線和凌曙線，使得兩錦地區(qū)與盤錦地區(qū)電網(wǎng)相連，其中，連接錦州地區(qū)與葫蘆島地區(qū)的線路為經(jīng)沙州線和南西 2 線。 前山河變電所電氣部分設(shè)計 7 圖 21 東北地區(qū)電網(wǎng)圖 電源現(xiàn)狀 現(xiàn)階段，兩錦地區(qū)接入電網(wǎng)的有 1 座 500kV 發(fā)電廠，即綏中發(fā)電廠（ 2800MW）， 2 座 220kV 發(fā)電廠，即錦州發(fā)電廠（ 6 200MW）和南票熱電廠（ 2100MW）；現(xiàn)有接入 66kV及以下電網(wǎng)地方和企業(yè)自備 13 座，裝機容量 431MW。 用電量及負(fù)荷情況 20xx 年兩錦地區(qū)供電量為 億 千瓦時，供電最高負(fù)荷為 1150MW。 電氣主接線的選擇 電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線直接影響運行的可靠性、靈活性，它的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)、自動裝置和控制方式的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。同樣，在這里同學(xué)只需要介紹相關(guān)的概念及選擇的原則，不需要很具體的說明，具體說明的內(nèi)容放在接下來的相關(guān)章節(jié)中介紹。 短路電流計算 為了使所選擇的電氣設(shè)備，而足夠的可靠性，經(jīng)濟性，靈活性，在某一段時間內(nèi)的電力系統(tǒng)中，以滿足發(fā)展的需要， 應(yīng)對不同的點的短路電流進(jìn)行驗證。電前山河變電所電氣部分設(shè)計 8 力系統(tǒng)短路電流，自 20 世紀(jì) 50 年代以來，中國電力行業(yè)引入長期使用前蘇聯(lián)的操作在任何時間曲線計算短路電流。所謂的運行曲線的電力系統(tǒng)中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得到個別計算阻抗在不同的條件下，在一定的時間的短路電流的發(fā)生器的參數(shù)，然后取平均值，所有這些短路電流，作為運行曲線，計算出在某一時刻和電抗的情況下的短路電流。制定運算曲線有兩種方法 ,同一變化法以及個別變化法。 電氣設(shè)備選擇 按照《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》 SDGJ1486 第 條規(guī)定 :(1)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn) ,安全適用 ,經(jīng)濟合理； (2)應(yīng)滿足正常運行、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。 配電設(shè)計和總平面布置 本次畢業(yè)設(shè)計提出兩個方案，方案的區(qū)別在于 220KV屋外配電裝置的母線布置型式，方案一為支持式管式母線，而方案二為懸吊式管式母線，依次參考的是《 LN220A2220D1 模塊》和《國家 220A4220 模塊》的典型設(shè)計，兩個方案的其他部分設(shè)模式完全計相同。這兩個設(shè)計方案都可以滿足正常的生產(chǎn)運行以及檢修和維護(hù)的要求，安全可靠性良好。 方案一： 220KV 屋外配電裝置為單列布置式，在東側(cè)方向出線。本期建設(shè)中有 4 回出線間隔，分別為沙女線、女南線、錦女 1＃線以及錦女 2＃線，遠(yuǎn)期總共會有 7 回出線間隔。該期新建了 1＃、 2＃主變間隔、母聯(lián)間隔以及母線設(shè)備間隔。預(yù)留例如 3＃主變壓器間隔，為了方便變電所二期施工，避免不必要的母線停電，加掛了 3＃主變間隔的上層饋線，方便遠(yuǎn)期擴建，按照最終規(guī)模，本期 12 個間隔將一次性建成。 本期方案一采用了支持式管型母線，而單柱垂直伸縮式隔離開關(guān)分相中型布置的型式。間隔寬為 13 米，管母線的相間距離為 米，按 50KA 選擇 220KV設(shè)備的開斷電流，相間距離為 米，架空出線構(gòu)架的高度為 15 米，設(shè)備支架高度 米。母線支架柱采用的是薄壁離心鋼管混凝土桿鋼橫梁的“π”結(jié)構(gòu)，構(gòu)架高度為 米，本方案設(shè)計時參考的是國網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計中 220KV 變電站分冊（遼寧電力有限公司）中的 LN220A2220模塊。與手冊中的典型設(shè)計不同的是本出線方案規(guī)模為 7 回，相比于典設(shè)多了 1 回出線。 本期方案二 220KV采用的是懸吊式管母線分相中型布置型式。母線間隔寬度為 13 米。按照 50KA 選擇 220KV設(shè)備的開斷電流，母線的相間距離為 米，設(shè)備的相間距離為 米，母線高度為 米，構(gòu)架高度為 12 米，進(jìn)、出線構(gòu)架的前山河變電所電氣部分設(shè)計 9 高度為 15 米，設(shè)備支架高 米。按照最終規(guī)模，本期 12 個間隔將一次建成。本方案參照國網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計中 220KV 變電站分冊中的 220A4220 模塊，與手冊中的典型設(shè)計不同的是本出線方案規(guī)模為 7 回，相比于典設(shè)多了 1 回出線。 接下來設(shè)計 66KV屋外配電裝置， 66KV 線路從西側(cè)出線，本期新建了配電裝置的 13 個出線間隔，分別為女錦 1＃、 2＃線，女凌線，女沙線，女三 1＃、 2＃線，女鐵