【文章內(nèi)容簡介】 家能源開發(fā)策略和有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)定、導則以及各種圖形、符號。它將為我們以后的學習、工作打下良好 的基礎(chǔ)。 能源是社會生產(chǎn)力的重要基礎(chǔ)，隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人類使用能源不僅在數(shù)量上越來越多，在品種及構(gòu)成上也發(fā)生了很大的變化。人類對能源質(zhì)量也要求越來越高。電力是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國家建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實現(xiàn)國家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點。電能也是發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，是一種無形的、不能大量存儲的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同時瞬間完成的，須隨時保持功率平衡。要滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界發(fā)展規(guī)律。因此，做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。 而變電站在改變或調(diào)整電壓等方面在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。它承擔著變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的責任。 220KV 變電站電氣部分設(shè)計使其對變電站有了一個整體的了解。該設(shè)計包括以下任務(wù)： 主接線的設(shè)計 主變壓器的選擇 短路計算 導體和電氣設(shè)備的選擇 所用電設(shè)計 防雷接地設(shè)計 配電裝置設(shè)計 繼電保護的配置等。 220KV變電站電氣部分設(shè)計 第 2章 電氣主接線的設(shè)計 主接線概述 電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配 電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)。用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號和文字符號并按工作順序排列，詳細地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運行的可靠性、靈活性并對電器選擇、配電裝置布置、繼電保護、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系 [1]。 單母線接線及單母線分段接線 [2] 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(yīng)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，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟性好，并且母線便于向兩端延伸，擴建方便。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 [3]。 綜上所述，這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒有重要負荷的發(fā)電廠和變電站中。 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。 4 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站 6～ 10KV 接線中。但是，由于這種接線對重要負荷必須采用兩條出線供 電，大大增加了出線數(shù)目，使整體母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以，在重要負荷的出線回路較多、供電容量較大時，一般不予采用 [4]。 單母線分段帶旁路母線的接線 單母線分段斷路器帶有專用旁路斷路器母線接線極大地提高了可靠性，但這增加了一臺旁路斷路器，大大增加了投資。 雙母線接線及分段接線 雙母線接線 雙母接線有兩種母線，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)，可分別與兩組母線接線連接。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器來實現(xiàn)。其特點有：供電可靠、調(diào)度靈活、 擴建方便等特點 [5]。 由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于：出線帶電抗器的 6～ 10KV配電裝置； 35～ 60KV出線數(shù)超過 8回，或連接電源較大、負荷較大時； 110～ 220KV出線數(shù)為 5回及以上時。 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，電源和出線回路均勻地分布在兩段工作母線上。雙母接線分段接線比雙母接線的可靠性更高，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切換到備用母線上，即可恢復供電。這樣，只是部分短時停電，而不必短期停電 [6]。 雙母線分段接線被廣泛用于發(fā)電廠的發(fā)電機電壓配置中，同時在 220～ 550KV大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線，也有采用雙母線分四段接 220KV變電站電氣部分設(shè)計 線的。 雙母線帶旁路母線的接線 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。這樣多裝了價高的斷路器和隔離開關(guān)， 增加了投資，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 [7]。 主接線設(shè)計原則 電氣主接線的設(shè)計是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計的主題。它與電力系統(tǒng)、電廠動能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運行可靠性、經(jīng)濟性的要求等密切相關(guān)，并對電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護和控制方式等都有較大的影響。因此，主接線設(shè)計，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠和變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟比較，合理地選擇主接線方案。 電氣主接線設(shè)計的基本原則是以設(shè)計任 務(wù)為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標準為準繩，結(jié)合工程實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、實用、經(jīng)濟、美觀的原則 [8]。 主接線選擇 根據(jù)原始資料的分析現(xiàn)列出兩種主接線方案。 方案一： 220KV側(cè)雙母接線， 110KV側(cè)雙母接線、 10KV側(cè)單母分段接線。 220kV出線 6回（其中備用 2 回），而雙母接線使用范圍是 110～ 220KV出線數(shù)為 5 回及以上時。滿足主接 線的要求。且具備供電可靠、調(diào)度靈活、擴建方便等特點。 110kV出線 10回（其中備用 2回）， 110kV側(cè)有兩回出線供給遠方大型冶煉廠，其容量為80000kVA，其他作為一些地區(qū)變電所進線，其他地區(qū)變電所進線總負荷為 100MVA。根據(jù)條件選擇雙母接線方式。 6 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 10kV出線 12 回（其中備用 2回）， 10kV側(cè)總負荷為 35000kVA， Ⅰ 、 Ⅱ 類用戶占 60%，最大一回出線負荷為 2500kVA，最大負荷與最小負荷之比為 。選擇單母分段接線方式 [9]。 方案主接線圖如下： 圖 21主接線方案一 方案二：方案進行綜合比較： 220KV側(cè)雙母帶旁路接線， 110KV側(cè)雙母接線、 10KV側(cè)單母分段接線。 220kV出線 6 回（其中備用 2回），而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。雙母線帶旁路母線，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。這樣多裝了價高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，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。主接線如下圖： 220KV變電站電氣部分設(shè)計 圖 22 主接線方案二 現(xiàn)對兩種方案比較如下 [10]： 表 21 主接線方案比較表 通過對兩種主接線可靠性，靈活性和經(jīng)濟性的綜合考慮，辨證統(tǒng)一，現(xiàn)確定第二方案為設(shè)計最終方案。 8 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 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(luò)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。 220KV變電站電氣部分設(shè)計 主變壓器的選擇原則 主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?5～ 10年的規(guī)劃負荷來進 行選擇，并適當考慮遠期 10～ 20年的負荷發(fā)展。 根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和