【文章內(nèi)容簡介】 擔(dān)了變壓器的冷卻機(jī)械、蓄電池的充電設(shè)備或整流操作 電源、采暖通電、照明及檢修用電等任務(wù)，因此，在所用電設(shè)計時應(yīng)保證運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便，并考慮變電所發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電所安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 所用變臺數(shù)的確定 相關(guān)規(guī)程規(guī)定，一般變電站裝設(shè)一臺所用變壓器；樞紐變電所、總?cè)萘吭?60MVA及以上的變電站等裝設(shè)兩臺容量相等的所用變壓器，互為備用；但如果能從變電所外引入一個可靠的低壓備用電源時，也可裝設(shè)一臺所用變壓器。 本設(shè)計變電站總?cè)萘繛?126MVA，故選用兩臺容 量相等的所用變壓器。 所用電源引接方式 對于無人值守的變電站、采用交流操作的變電站、及雖然采用直流操作但沒有蓄電池系統(tǒng)的變電站，其 所用電源應(yīng)分別接至兩個不同電壓等級的電源或獨(dú)立電源， 500kV 變電所，則多出由附近的發(fā)電廠或變電所引接專用線作為所用電源。 除此之外， 當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時 ,一般均由這類母線上引接 1～ 2個所用電源。由于這一所用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高的特點(diǎn)，故有廣泛應(yīng)用。 本設(shè)計變電站為一般變電站，故其兩臺所用變可分別接在變電所中最低一級電壓的兩組10kV母線上。 所用電源 備用方式 所用電源的 備用方式分為明備用和暗備用兩種。本設(shè)計采用暗備用的方式，兩臺所用變變壓器相互備用，當(dāng)一臺退出運(yùn)行時，由另一臺承擔(dān)變電站的全部負(fù)荷。 所用變 接線組別 為了提供 380/220V的所用電壓， 本設(shè)計所變低壓側(cè)繞組應(yīng)接成 Y形，因此， 為 改善電能質(zhì)量， 本設(shè)計所變高壓側(cè)繞組接成 Δ形，故本設(shè)計所用變的 接線組別為 D， yn11。 所用 變壓器的容量 ( ~ )% NSS? (取 %) 0. 3% * 63 00 0 * 2 18 9 * 2 37 8 ( )S KVA? ? ? 查手冊，選出所變，如下表： 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 13 表 7 型號 電壓 （ kV） 接線 組別 空載損耗（ KW） 負(fù)載損耗(KW) 阻抗電壓（ %） SCL2— 400/10 10/ D， yn11 4 所用電系統(tǒng)接線方式： 一般有重要負(fù)荷的大型變電所， 380／ 220V系統(tǒng)采用單母線分段接線，兩臺所用變壓器各接一段母線，正常運(yùn)行情況下可分列運(yùn)行，分段開關(guān)設(shè)有自動投入裝置。每臺所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，在 另一臺所用變壓器故障或檢修停電時，工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷，以保證變電所正常運(yùn)行。 所用電系統(tǒng)接線圖 如下圖： 第五節(jié) 配電裝置的規(guī)劃 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備，保護(hù)和測量電器，母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來接受和分配電能。 配電裝置按電氣設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置；按其組裝方式，又可分為由電氣設(shè)備在現(xiàn)場組裝的配電裝置（稱為配式配電裝置）和成套配 電裝置。 一、配電裝置的基本要求 配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式 ,由開關(guān)電器﹑保護(hù)和測量電器，母線和必要的輔助設(shè)備組建而成的總體裝置。其作用是在正常情況下，用來接受和分配電能，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時 ,迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。為此 ,應(yīng)滿足以下要求 : 1) 保證運(yùn)行可靠 2) 便于操作﹑巡視和檢修 3) 保證工作人員的安全 4) 力求提高經(jīng)濟(jì)性 5) 具有擴(kuò)建的可能 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 14 檢修間 雨水泵房 主控室 35KV配電裝置 110KV配電裝置 10KV配電裝置 1 號電容器 2 號電容器 1 號 主變 2 號 主變 大門 二、配電裝置的設(shè)計原則 1） 節(jié)約用地； 2）運(yùn)行安全和操作巡視方便； 3）考慮檢修和安裝條件； 4）保證導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海 拔地區(qū)的安全運(yùn)行； 5）節(jié)約器材，降低造價； 6）安裝和擴(kuò)建方便。 三、配電裝置的選用 本變電所三個電壓等級：即 110kV、 35kV、 10kV，根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》規(guī)定，110kV及以上多為屋外配電裝置， 35kV以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，故 本所 110kV 采用屋外配電裝置， 35kV及 10kV采用屋內(nèi)配電裝置。 四、電氣總平面布置 1）布置要求 （ 1）充分利用地形，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等。 （ 2）出線布局合理、布置力求緊湊，盡量縮短設(shè)備之間的連線。 （ 3）符合外部條件，安全距離要符 合要求。 2） 布置方案圖 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 15 第六節(jié) 電氣主接線設(shè)計 電氣主接線的設(shè)計與所在電力系統(tǒng)及所采用的設(shè)備密切相關(guān)。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展、新技術(shù)的采用、電氣設(shè)備的可靠性不斷提高 ，設(shè)計主接線的觀念也應(yīng)與時俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新。 變電所電氣主接線設(shè)計是依據(jù)變電所的最高電壓等級和變電所的性質(zhì)，選擇出一種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應(yīng)的接線方式。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分。它表明變電所內(nèi)的變壓器、各電壓等級的線路、無功補(bǔ)償設(shè)備最優(yōu)化的接線方式與電力系統(tǒng)連接，同時也表明在變電 所內(nèi)各種電氣設(shè)備之間的連接方式。一個變電所的電氣主接線包括高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)以及變壓器的接線。因各側(cè)所接的系統(tǒng)情況不同，進(jìn)出線回路數(shù)不同，其接線方式也不同。 一、 電氣主接線的一般要求 1）滿足對用戶供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。 2）接線應(yīng)簡單，清晰且操作方便。 3）運(yùn)行上要具有一定的靈活性和檢修方便。 4）具有經(jīng)濟(jì)性，投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。 二、主接線選擇的主要原則 1）變電所主接線要與變電所在系統(tǒng)中的地位、作用相適應(yīng)。根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位，作用確定對主接線的可靠性、靈活性和 經(jīng)濟(jì)性的要求。 2）變電所主接線的選擇應(yīng)考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故障時應(yīng)處理的要求。 3）各種配置接線的選擇，要考慮該配置所在的變電所性質(zhì)，電壓等級、進(jìn)出線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況，供電負(fù)荷的重要性和本地區(qū)的運(yùn)行習(xí)慣等因素。 4）近期接線與遠(yuǎn)景接線相結(jié)合，方便接線的過程。 5）在確定變電所主接線時要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 三、 電氣主接線設(shè)計步驟 1)分析原始資料 ①本工程情況 變電站類型，設(shè)計規(guī)劃容量（近期，遠(yuǎn)景），主變臺數(shù)及容量等。 ②電力系統(tǒng)情況 電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（ 5～ 10 年），變電站在電力系統(tǒng)中的位置和作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點(diǎn)接地方式等。 ③負(fù)荷情況 負(fù)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。 ④環(huán)境條件 當(dāng)?shù)氐臍鉁亍穸?、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度等因素，對主接線中電器的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響。 ⑤設(shè)備制造情況 為使所設(shè)計的主接線具有可行性，必須對各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。 2)擬定主接線方案 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，在原始資料分析的 基礎(chǔ)上，可擬定出若干個主接線方案。因?yàn)楦＝娏β殬I(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 16 對出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮不同，會出現(xiàn)多種接線方案。應(yīng)依據(jù)對主接線的基本要求，結(jié)合最新技術(shù)，確定最優(yōu)的技術(shù)合理，經(jīng)濟(jì)可行的主接線 方案。 3)主接線方案的評定 4)繪制電氣主接線圖 將最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖。 四、 主接線方案設(shè)計 方案擬定及技術(shù)比較： 表 8 方案 110kV 35kV 10kV 主變臺數(shù) 方案一 雙母線 單母線分段 單母線分段 2 方案二 雙母線 雙母線 雙母線 2 1）單母線分段 優(yōu)點(diǎn) : 母線經(jīng)斷路器分段后，重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個供電電源 。一段母線故障時 (或檢修 ),僅停故障 (或檢修 )段工作 ,非故障段仍可繼續(xù)工作。 缺點(diǎn) :當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時 ,接在該段母線上的電源和出線 ,在檢修期間必須全部停電 。任一回路的斷路器檢修時 ,該回路必須停止工作。 通過該接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析 ,可見 ,方案一中 35kV、 10kV采用此接線方式，其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)一母 線發(fā)生故障時 ,分段斷路器能自動把故障切除 ,保證正常段母線不間斷供電和不至于造成用戶停電 。缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線或母線側(cè)隔離開關(guān)故障或檢修時 ,接在該母線上的回路都要在檢修期間停電。所以 ,該接線方式對于 35kV、 10kV側(cè)可以考慮。另一方面是考慮到地區(qū)性一般變電所對經(jīng)濟(jì)性的考慮。 2）雙母線接線 優(yōu)點(diǎn) :供電可靠 ,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷 ,一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電 。調(diào)度靈活 。擴(kuò)建方便。 缺點(diǎn) :接線復(fù)雜 ,設(shè)備多 ,母線故障有短時停電。 通過該接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析可見 ,在方案一和方案二中的應(yīng)用此接線方式 ,主要是 因?yàn)樗鼘╇娍煽啃缘谋ＷC。即是說 ,當(dāng)一母線故障或檢修的時候，由母聯(lián)斷路器向另一母線充電 ,直到完成母線轉(zhuǎn)換過后，在斷開母聯(lián)斷路器 ,使原工作母線退出運(yùn)行。缺點(diǎn)是當(dāng)母線故障或檢修的時候 ,會有短時停電 .但是對于方案中的用戶側(cè)是可以考慮的。 表 9 接線方式 單母線分段 雙母線 可靠性 母線故障時 母線所有連接元件停電 短時停電 母線檢修時 母線所有連接元件停電 不停電 斷路器檢修時 該回路停電 短時停電 母線側(cè)隔離開關(guān)檢修時 母線所有連接元件停電 該回路停電 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 17 靈活性 操作 操作簡單 操作復(fù)雜，易誤操作 經(jīng)濟(jì)性 占地面積較少，投資較少 占地面積較大，投資較大 從上述的比較可以看出 ,三種接線從技術(shù)的角度來看主要的區(qū)別是在可靠性上，雙母線比單母線可靠性高，但對于 110kV變電站來說， 單母線分段 接線的可靠性已能達(dá)到要求 ,且變電站主要是要求經(jīng)濟(jì)性 .所以 ,確定選擇第一種接線方案。 方案的經(jīng)濟(jì)性比較 1）從電氣設(shè)備的數(shù)目及配電裝置上進(jìn)行比較 表 10 方 案 項(xiàng) 目 方案一 方案二 110kV配電裝置 雙母線 雙母線 35kV配電裝置 單母線分段 雙母線 10kV配電裝置 單母線分段 單母線分段 主變臺數(shù) 2 2 斷路器 數(shù)目 110kV 9 9 35kV 13 13 10kV 24 24 隔離 開關(guān) 數(shù)目 110kV 26 26 35kV 26 38 10kV 28 48 2）計算綜合投資 Z （ 1） Z＝ 0Z (1＋ 100a ) (元 ) 式中 : 0Z — 為主體設(shè)備的綜合投資 ,包括變壓器﹑高壓斷路器﹑高壓隔離開關(guān)及配電裝置等設(shè)備的中和投資 。 a為不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù) ,一般 220取 70,110取 90。 （ 2）主體設(shè)備的綜合投資如下 ①主變 表 11 主變?nèi)萘?MVA 每臺主變的參考價格 (萬元 /臺 ) 變壓器的投資 (萬元 ) 63 400 2179。 400＝ 800 ② 110kV側(cè)斷路器 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 18 表 12 每臺斷路器的參數(shù)價格 (萬元 /臺 ) 方案一斷路器投資 (萬元 ) 方案二斷路器的投資 (萬元 ) 9179。 ＝ 220 9179。 ＝ 220 ③ 110kV側(cè) 隔離開關(guān) 表 13 每臺隔離開關(guān)的參數(shù)價格(萬元 /臺 ) 方案一隔離開關(guān)投資 (萬元 ) 方案二隔離開關(guān)的投資 (萬元 ) 179。 13＝ 36 179。 13＝ 36 ④ 35kV側(cè) 斷路器