【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，故可以采 用自冷方式，簡(jiǎn)化了變壓器輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與維護(hù)。 綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇兩臺(tái)主變壓器，型號(hào) SFSZ710000/110。相關(guān)參數(shù)如下： 表 21 110KV變電 站主 變參數(shù) 負(fù)載損耗 額 定 電壓 （ kV） 空 載損 耗 （ kW） 空 載電 流（ %） 連接組號(hào) 短路阻抗 HV~MV MV~LV HV~LV 189KW ???? 36.6 0.36 YNynoD11 % % % 10 S F S Z 710000/110 高壓繞組額定電壓等級(jí)： 110kV 額定容量： 10000KVA 性能水平代號(hào) 有載調(diào)壓方式 繞組數(shù)：三繞組 冷卻方式：風(fēng)冷 相數(shù)：三相 中性點(diǎn)接地方式：變壓器中性點(diǎn)的接地方式是由電網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式?jīng)Q定的。 我國(guó) 35KV 及以下電壓等級(jí)的電網(wǎng)一般采取中性點(diǎn)不接地方式運(yùn)行，這是因?yàn)橹行渣c(diǎn)不接 地時(shí)若發(fā)生單相接地故障，故障線路的非接地相電壓升高為線電壓，但系統(tǒng)仍可以維持對(duì)用戶正常供電，提高了供電可靠性。但對(duì)于 110KV 等較高電壓的系統(tǒng)，為了使相絕緣承受線電壓而增加的設(shè)備投資很大，超過(guò)了單相接地維持供電所能帶來(lái)的效益。且 110KV 及以上系統(tǒng)如采取中性點(diǎn)不接地，受到接地電弧過(guò)電壓的威脅較較低電壓等級(jí)的系統(tǒng)要大。因此我國(guó) 110KV 電網(wǎng)采取中性點(diǎn)直接接地方式，而 35KV 及以下一般采取不接地方式。 在本設(shè)計(jì)中，兩臺(tái)主變的 110KV 中性點(diǎn)均經(jīng)接地專用隔離開(kāi)關(guān)接地。經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地是為了便于運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地點(diǎn) ，控制零序網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。 主變 35KV 中性點(diǎn)不直接接地，但出于限制電弧接地過(guò)電壓等考慮，在 35KV系統(tǒng)單相接地時(shí)的接地電流大于 10A 時(shí)，應(yīng)裝設(shè)消弧線圈進(jìn)行補(bǔ)償。 主變 10KV 為三角形接線，無(wú)中性點(diǎn)。 10KV 電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地，這兩者是吻合的 電氣主接線的要求 現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的、嚴(yán)密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。 根據(jù)變電所的 性質(zhì)和所在系統(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)變電所的主接線可靠性宜提出不同的要求。 主接線的可靠性是接線方式一次、二次設(shè)備可靠性的綜合。對(duì)主接線可靠性 11 可以作定量的計(jì)算，但需要各種設(shè)備的可靠性指標(biāo)、各級(jí)線路、母線故障率等原始依據(jù)。一般情況下，在主接線設(shè)計(jì)時(shí)缺乏準(zhǔn)確的可靠性計(jì)算所需的原始資料，而且計(jì)算方法各異，也不成熟，故通常不作定量計(jì)算，及時(shí)進(jìn)行了可靠性計(jì)算，其結(jié)果也只做參考。通常采用定性分析來(lái)比較各種接線的可靠性，一般比較以下幾項(xiàng)： 可靠性 （ 1）斷路器停電檢修時(shí)，對(duì)供電的影響程度。 （ 2）進(jìn)線或出線回路 故障，斷路器拒動(dòng)時(shí)，停電范圍和停電時(shí)間。 （ 3）母線故障或母線檢修時(shí)，停電范圍和停電時(shí)間。 （ 4）母線聯(lián)絡(luò)斷線器或母線分段斷路器故障的停電范圍和停電時(shí)間； （ 5）全停的機(jī)率。 靈活性 主接線的靈活性主要體現(xiàn)在正常運(yùn)行或故障情況下都能迅速改變接線方式，具體情況如下： （ 1）滿足調(diào)度正常操作靈活的要求，調(diào)度員根據(jù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要，能方便、靈活地切除或投入線路、變壓器或無(wú)功補(bǔ)償裝置，是電力系統(tǒng)處于最經(jīng)濟(jì)、最安全的運(yùn)行狀態(tài)。 （ 2）滿足輸電線路、變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備停電檢修或設(shè)備更換方便靈活的要求。設(shè)備停電 檢修引起的操作，包括本站內(nèi)的設(shè)備檢修和系統(tǒng)相關(guān)的廠、站設(shè)備檢修引起的站內(nèi)的操作是否方便靈活。 （ 3）滿足接線過(guò)度靈活。一般變電所都是分期建設(shè)的，從初期接線到最終接線的形成，中間要經(jīng)過(guò)多次擴(kuò)建。主接線設(shè)計(jì)要考慮接線過(guò)渡過(guò)程中停電范圍最少，停電時(shí)間最短，一次、二次設(shè)備接線的改動(dòng)最少，設(shè)備的搬遷最少或不進(jìn)行搬遷。 （ 4）滿足處理事故的靈活性。變電所內(nèi)部或系統(tǒng)發(fā)生故障后，能迅速地隔離故障部分，盡快恢復(fù)供電操作的方便和靈活性，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。 經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性是滿足接線可靠性、靈活性要求前提下，盡可能地減 少與接線方式有關(guān)的投資。主要內(nèi)容如下： （ 1） 采用簡(jiǎn)單的接線方式，少用設(shè)備，節(jié)省設(shè)備上的投資。在投產(chǎn)初期回路數(shù)較少時(shí)，更有條件采用設(shè)備用量較少的的簡(jiǎn)化接線。能緩裝的設(shè)備，不提前采購(gòu)裝設(shè)。 （ 2） 在設(shè)備形式和額定參數(shù)的選擇上，要結(jié)合工程情況恰到好處，避免以大代小，以高代低。 12 （ 3） 在選擇接線時(shí)，要考慮到設(shè)備布置的占地面積大小，要力求減少占地，節(jié)省配電裝置征地的費(fèi)用。 變電所電氣主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)綜合概念，不能單獨(dú)強(qiáng)調(diào)其中的某一種特性，也不能忽略其中一種特性。但根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和 作用不同，對(duì)變電所電氣主接線的性能要求也有不同的側(cè)重。 各種接線形式及特點(diǎn) 變壓器一線路組接線 圖 22 線路變壓器電氣主接線形式 形式是一臺(tái)變壓器與一條線路構(gòu)成一個(gè)接線單元。 優(yōu)點(diǎn)：變壓器 — 線路組接線是最簡(jiǎn)單的接線方式，設(shè)備最少、高壓配電裝置簡(jiǎn)單、占地面積小、本回路故障對(duì)其他回路沒(méi)有影響。 缺點(diǎn)：可靠性不高；線路故障或檢修時(shí)，變壓器停運(yùn)；變壓器故障或檢修時(shí)，線路停運(yùn)。 橋接線 13 圖 23 雙斷路器橋型接線原理 當(dāng)有兩個(gè)變壓器 — 線路接線的回路時(shí)，在其中加一連橋，則成為橋型 接線。 優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)橋的優(yōu)點(diǎn)是連接橋斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)，線路的投入和切除比較方便，當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅線路斷路器都斷開(kāi)，不影響其他回路的運(yùn)行。外橋的優(yōu)點(diǎn)外橋接線只能用于線路短、檢修和故障少的線路中。在變電所中有穿越功率經(jīng)過(guò)時(shí)也采用外僑。 缺點(diǎn)：內(nèi)橋的缺點(diǎn)當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，與該臺(tái)變壓器相連的兩臺(tái)斷路器都斷開(kāi)，從而影響了一回未發(fā)生故障線路的運(yùn)行。外橋的缺點(diǎn)當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)需動(dòng)作與之相連的兩臺(tái)斷路器，從而影響一臺(tái)為發(fā)生故障的變壓器的運(yùn)行。 單母線接線 14 圖 24 雙電源供電單母線接線方式 單 母線接線是一條匯流母線，電源線和負(fù)荷線均通過(guò)一臺(tái)斷路器接到母線上。 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單、清晰，采用設(shè)備少、造價(jià)低、操作方便、擴(kuò)建容易。 缺點(diǎn)：可靠性不高，擔(dān)任一連接元件故障，斷路器拒動(dòng)或母線故障，將造成整個(gè)配電裝置全停，母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修，整個(gè)配電裝置亦將全停。 單母線分段接線 圖 25 單母線分段接線方式 單母線分段用斷路器將母線分段，分段后母線和母線隔離開(kāi)關(guān)可分段輪流檢修。 優(yōu)點(diǎn)：這種接線形式簡(jiǎn)單、清晰，采用設(shè)備少，操作方便、擴(kuò)建容易，可靠性高。 缺點(diǎn)：當(dāng)分段斷路器故障時(shí)，整個(gè)配電裝置 會(huì)全停母線和母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，該段母線上連接的元件都要在檢修期內(nèi)停電。 15 雙母線接線 圖 26 雙母線不分段接線方式 這種接線形式每一元件通過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開(kāi)關(guān)連接到兩組母線上，兩組母線通過(guò)聯(lián)絡(luò)斷路器連接。 優(yōu)點(diǎn)：靈活性可靠性高，運(yùn)行和調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便。 缺點(diǎn)：增加一條母線和母線隔離開(kāi)關(guān)，增加了設(shè)備及相應(yīng)的構(gòu)支架，加大了配電裝置的占地和工程投資；母線和母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，倒閘操作復(fù)雜，容易發(fā)生誤操作；隔離開(kāi)關(guān)操作閉鎖接線復(fù)雜；母線聯(lián)絡(luò)斷路器故障，整個(gè)配電裝置將全停。 帶旁 路母線的母線制接線 圖 27 帶旁路母線的雙母線接線 帶旁路的母線的接線可分為單母線帶旁路、單母線分段帶旁路、雙母線帶旁 16 路、雙母線分段帶旁路 優(yōu)點(diǎn)：解決了斷路器和保護(hù)裝置檢修不停電的問(wèn)題 缺點(diǎn)：增加了配電裝置的設(shè)備，增加了占地，也增加了工程投資旁路斷路器代替各回路斷路器的倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作，釀成事故。 變電站主接線的選擇 主接線方案的比較與確定 電氣主接線是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要組成部分，它不僅標(biāo)明了各主要設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量，而且反映了各設(shè)備的作用、連接方式和回路間相互關(guān)系，是變電所電氣部分的主 體，直接影響著配電裝置的布置和繼電保護(hù)配置選擇，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性起決定作用。 我國(guó)《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 SDJ279 規(guī)定：“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，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方面和節(jié)約投資等要求?！? 變電所電氣主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先必須滿足這個(gè)要求，具體如下： （ 1）、斷路器檢修時(shí)，不宜影響供電。 （ 2）、斷路器、母線故障及母線檢修時(shí)，盡量 減少停運(yùn)出線的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 （ 3）、盡量避免出現(xiàn)變電所全部停運(yùn)的情況。 主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性，具體要求為： （ 1）、調(diào)度靈活，操作簡(jiǎn)便。應(yīng)能靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 （ 2）、檢修時(shí)應(yīng)能方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的運(yùn)行及對(duì)用戶的供電。 （ 3）、擴(kuò)建時(shí)，應(yīng)能容易地從初期過(guò)度到最終接線，在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投 入新裝線路而不互相干擾，并且對(duì)一次、二次部分的擴(kuò)建工作量最少。 主接線在滿足可靠性和靈活性的要求前提下應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)合理，具體要求為： （ 1）、投資節(jié)省。主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，合理減少斷路器等一次設(shè)備的數(shù)量。主接線應(yīng)使繼電保護(hù)不過(guò)于復(fù)雜，并能限制短路電流，以減低設(shè)備造價(jià)。 （ 2）、節(jié)約占地。土地是國(guó)家寶貴的資源，主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng) 17 造條件，盡量使占地面積減少。特別是盡量不要占用良田。 （ 3）、降低電能損失。應(yīng)通過(guò)合理選擇變壓器種類、容量、數(shù)量來(lái)避免出現(xiàn)多環(huán)節(jié)降壓而增加電能損失。 待設(shè)計(jì)的 110KV 變電所 共有 110KV 進(jìn)線 2 回，變電站受兩個(gè)電源供電，贛州變?yōu)?600MVA，容抗為 ,南康變?yōu)?800MVA，容抗為 1 為 30kM, 線路 2 為 20kM, 線路 3為 25kM，出線 2回； 35KV 出線 6 回； 10KV 出線 10回。電氣主接線的基本形式有單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線、雙母線分段接線、增設(shè)旁路接線、橋式接線等。 現(xiàn)就本變電所 3個(gè)電壓等級(jí)的主接線方案進(jìn)行比較選擇 . (1)、 110KV 系統(tǒng)：本變電所 110KV 系統(tǒng)進(jìn)線 2 路，出線 2 路，內(nèi)橋和外僑接線都不適用，單母線接線方式對(duì)于 2路電源進(jìn)線沒(méi)有意 義，應(yīng)采用多段母線方式，雙母線及雙母線分段接線設(shè)備投資和土建投資均有較大增加，且運(yùn)行操作中出現(xiàn)較多倒閘操作，比較復(fù)雜，容易發(fā)生誤操作事故。雙母線（分段）接線能保證任一段母線檢修時(shí)維持對(duì)所有用戶的供電，這對(duì)于本變電所來(lái)說(shuō)并無(wú)必要。所以單母線分段是比較好的選擇。 綜上所述，單母線分段能滿足 110KV 系統(tǒng)運(yùn)行可靠、靈活的要求，且比較經(jīng)濟(jì)，本變電所 110KV 進(jìn)線出線均已確認(rèn)繼而避開(kāi)了單母線分段的缺點(diǎn)。故選擇單母線分段作為本變電所 110KV 系統(tǒng)的主接線方式。 （ 2） 35KV 系統(tǒng)。本變電所 35KV 系統(tǒng)進(jìn)線 2路，出線 6 路 ，有可能有一級(jí)，二級(jí)負(fù)荷需雙電源供電，因此可靠性較差的單母線接線不能使用。 在將母線分段后，給一級(jí)，二級(jí)負(fù)荷供電的雙路出線可分別接至兩段母線上，可靠性得到了較好的保證，此時(shí)我們就可以主要從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)比較方案。雙母線及雙母線分段接線設(shè)備投資和土建投資均有較大增加，且運(yùn)行操作中出現(xiàn)較多倒閘操作，比較復(fù)雜，容易發(fā)生誤操作事故。雙母線（分段）接線能保證任一段母線檢修時(shí)維持對(duì)所有用戶的供電，這對(duì)于本變電所來(lái)說(shuō)并無(wú)必要。所以單母線分段是比較好的選擇。 由于 35KV 系統(tǒng)當(dāng)前多采取固定式成套配電裝置，出線斷路器之間不具備 迅速互換的能力。而 35KV 斷路器（含回路元件）一旦出現(xiàn)故障，檢修時(shí)間比較長(zhǎng)，對(duì)用戶供電影響較大，所以應(yīng)加設(shè)旁路母線。為了節(jié)約投資，可將旁路斷路器與分段斷路器合二為一。 綜上所述， 35KV 系統(tǒng)采取單母線分段帶旁路（旁路兼分段）接線。 （ 3）、 10KV 系統(tǒng)。本變電所 10KV 系統(tǒng)進(jìn)線 2 路，出線 10 路，有重要用戶需雙電源供電。由于存在重要用戶，因此可靠性較差的單母線接線不能使用。 在將母線分段后，給重要用戶供電的雙路出線可分別接至兩段母線上，可靠性得到了較好的保證，此時(shí)我們就可以主要從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)比較方案。雙母線及 18 雙母線分段接線設(shè)備投資和土建投資均有較大增加，且運(yùn)行操作中出現(xiàn)較多倒閘操作，比較復(fù)雜，容易發(fā)生誤操作事故。雙母線（分段）接線能保證任一段母線檢修時(shí)維持對(duì)所有用戶的供電，這對(duì)于本變電所來(lái)說(shuō)并無(wú)必要。所以單母線分段是比較好的選擇。 由于 10KV 系統(tǒng)當(dāng)前多采取中置手車(chē)式成套配電裝置，出線斷路器之間具備