【導(dǎo)讀】某220KV區(qū)域性變電所一次系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)。近期設(shè)主變?yōu)?×120MVA電壓比為220211105KV容量比為10010050本期。工程一次建成設(shè)計(jì)中留有擴(kuò)建的余地。調(diào)相機(jī)為2×60MVAR本期先建成一臺(tái)。110KV出線共10回一次建成。第二回九江II輸送200MW. 第三回柘林輸送180MW. 110KV的最大地區(qū)負(fù)荷近期為200MW遠(yuǎn)期300MW負(fù)荷功率因數(shù)為085最大負(fù)。荷利用小時(shí)數(shù)為5300小時(shí)同時(shí)率為09每回最大負(fù)荷為。第八回化工區(qū)備用III輸送40MW. 系統(tǒng)阻抗當(dāng)取基準(zhǔn)容量SJ100MVA基準(zhǔn)電壓UJ為各級(jí)電壓平均值。求同期電壓互感器裝于Ａ相。110ＫＶ梅嶺南電兩回路對(duì)側(cè)有電源要求同期電壓互感器裝于各線路Ａ。本次所設(shè)計(jì)的變電所是樞紐變電所全所停電后將影響整個(gè)地區(qū)以級(jí)下一級(jí)。組有載調(diào)壓變壓器容量化為10010050互為備用220KV側(cè)共有8回出線近期5回。本變電所配電裝置采用普通中型配電裝置220KV及110KV均采用斷路器單列。第一章主變壓器容量臺(tái)數(shù)及形式的選擇。為了保證供電可靠性避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電變電所中一。接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜且投資增大同時(shí)增大了占用面積和配電

　　

【正文】 103 2700 2800 2900 3100 3400 3500 4300 5000 7500 D 1 平行的不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄帶電部分之間 2 帶電部分與建筑物構(gòu)筑物的邊沿部分之間 101 102 2200 2300 2400 2600 2900 3000 3800 4500 5800 屋內(nèi)配電裝置的安全凈距 mm 符號(hào) 適 用 范 圍 圖號(hào) 額 定 電 壓 KV 3 6 10 15 20 35 63 110J 110 220J A1 1 帶電部分至接地部分之間 2 網(wǎng)狀和極狀遮欄向上延伸線距地 23m 處當(dāng)遮欄上方帶電部分之間 104 75 100 125 150 180 300 550 850 950 1800 A2 1 不同相的帶電部分之間 2 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的斷口兩側(cè)帶電部分之間 104 75 100 125 150 180 300 550 900 1000 2021 B1 1 柵狀遮欄至帶電部分之間 2 交叉的不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄帶電部分之間 104 825 850 875 900 930 1050 1300 1600 1700 2550 B2 網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 105 175 200 225 250 280 400 650 950 1050 1900 C 無(wú)遮欄裸導(dǎo)體至地樓面之間 104 2375 2400 2425 2450 2480 2600 2850 3150 3250 4100 D 平行的 不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄裸導(dǎo)體之間 104 1875 1900 1925 1950 1980 2100 2350 2650 2750 3600 E 通向屋外的出線套管至屋外通道的路面 104 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4500 5000 5000 5500 注 110J22J330J500J 系指中性點(diǎn)直接接地網(wǎng) 以上表中所列出各種間隔距離中最基本的最小安全凈距《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中所規(guī)定的 A 值它表明帶電部分至接地部分或相間的最小安全凈距保持這一距離時(shí)無(wú)論正常 或過(guò)電壓的情況下都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿其余的BCD值是在 A值的基礎(chǔ)上加上運(yùn)行維護(hù)搬運(yùn)和檢修工具活動(dòng)范圍及施工誤差等尺寸而確定的 本變電所三個(gè)電壓等級(jí)即 220KV110KV10KV 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定 110KV 及以上多為屋外配電裝置 35KV 及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置故本所 220KV 及 110KV 采用屋外配電裝置 10KV 采用屋內(nèi)配電裝置 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度屋外配電裝置可以分為中型早高型和高型等 1 中型配電裝置中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)并裝在一定高度的基礎(chǔ)上使帶電部 分對(duì)地保持必要的高度以便工作售貨員能在地面安全地活動(dòng)中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面這種布置特點(diǎn)是布置比較清晰不易誤操作運(yùn)行可靠施工和維修都比較方便構(gòu)架高度較低抗震性能較好所用鋼材較少造價(jià)低但占地面積大此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方并宜在地震烈度較高地區(qū)建用這種布置是我國(guó)屋外配電裝置普遍采用的一種方式而且運(yùn)行方面和安裝槍修方面積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn) 2 半高型配電裝置它是特母線及母線隔離開(kāi)關(guān)抬高將斷路器電壓互感器等電氣設(shè)備布置在母線下面具有布置緊湊清晰占地少等 特點(diǎn)其鋼材消耗與普通中型相近優(yōu)點(diǎn)有 ①占地面積約在中型布置減少 30 ②節(jié)省了用地減少高層檢修工作量 ③旁路母線與主母線采用不等高布置實(shí)理進(jìn)出線均帶旁路很方便缺點(diǎn)上層隔離開(kāi)關(guān)下方未設(shè)置檢修平臺(tái)檢修不夠方便 3 高型配電裝置它是將母線和隔離開(kāi)關(guān)上下 布置母線下面沒(méi)有電氣設(shè)備該型配電裝置的斷路器為雙列布置兩個(gè)回路合用一個(gè)間隔因此可大大縮小占地面積約為普通中型的 5 但其耗鋼 多安裝檢修及運(yùn)行縱條件均較差一般適用下列情況 1 配電裝置設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū) 2 原有配電裝置需要擴(kuò)速而場(chǎng)地受到限制 3 場(chǎng)地狹窄或需 要大量開(kāi)挖 本次所設(shè)計(jì)的變電站位于市郊區(qū)地質(zhì)條件良好所用土地工程量不大且不占良田所以該變電所 220KV及 110KV電壓等級(jí)均采用普通中型配電裝置而本變電所采用的是軟導(dǎo)線采用普通中型布置具有運(yùn)行維護(hù)檢修且造價(jià)低抗震性能好耗鋼量少而且布置清晰運(yùn)行可靠不易誤操作各級(jí)電業(yè)部門(mén)無(wú)論在運(yùn)行維護(hù)還是安裝檢修方面都積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn) 若采用半高型配電裝置雖占地面積較少但檢修不方便操作條件差耗鋼量多選擇配電裝置首先考慮可靠性靈活性及經(jīng)濟(jì)性所以本次設(shè)計(jì)的變電所適用普通中型屋外配電裝置該變電所是最合適的 第三節(jié) 電氣總平面布 置 一電氣總平面布置的要求 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 二電氣總平面布置 本變電所主要由屋外配電裝置主變壓器主控制室調(diào)相機(jī)補(bǔ)償裝置及 10KV 屋內(nèi)配電裝置和輔助設(shè)施構(gòu)成屋外配電裝置在整個(gè)變電所布置中占主導(dǎo)地位占地面積大本所有 220KV110KV 各電壓等級(jí)集中布置將 220KV 配電裝置布置在北側(cè)110KV 配電裝置布置在西側(cè)這樣各配電裝置位置與出線方向相對(duì)應(yīng)可以保證出線順暢避免出線交叉跨越兩臺(tái)主變位于電壓等級(jí)配電中間以便 于高中低壓側(cè)引線的連接便于運(yùn)行人員監(jiān)視控制主控刺樓布置在 10KV 屋內(nèi)配電裝置并排在南側(cè)有利于監(jiān) 220KV 及主變 1220KV 高壓配電裝置 采用屋外普通中型布置斷路器單列布置且共有 14個(gè)間隔間隔寬度為 14米近期出線 5個(gè)間隔遠(yuǎn)期出線 3個(gè)間隔兩個(gè)連線間隔母聯(lián)和旁路斷路器各一個(gè)間隔電壓互感器和避雷器共占一個(gè)間隔 2110KV 高壓配電裝置 110KV同樣采用屋外普通中型單列布置它共有 16個(gè)間隔近期出線 10個(gè)間隔遠(yuǎn)期沒(méi)有臺(tái)主變進(jìn)線各一個(gè)間隔電感互感器及避雷器占一個(gè)間隔母聯(lián)和旁路斷路器各占一個(gè)間隔間隔寬度為 8 米 3 道路 因設(shè)備運(yùn)輸和消防的需要主控樓主變 220KV110KV 側(cè)配電裝置處鋪設(shè)環(huán)形行車(chē)道路路寬 4 米丁型十字路口弧形鋪設(shè)各配電裝置主母線與旁母之間道路寬 3米為方便運(yùn)行人員操作巡視檢修電器設(shè)備屋外配電裝置內(nèi)設(shè) 081 米環(huán)形小道電纜溝蓋板也可作為部分巡視小道行車(chē)道路弧形處轉(zhuǎn)彎半徑不小于 7 米 由氣平面布置符號(hào)說(shuō)明 名 稱 符 號(hào) 斷 路 器 隔離開(kāi)關(guān) 變 壓 器 電流互感器 支柱絕緣子 道 路 第八章 限流電抗器的選擇 為了選擇 10KV 側(cè)各配電裝置因短路電流過(guò)大很難選 擇輕型設(shè)備往往需要加大設(shè)備型號(hào)這不僅增強(qiáng)投資甚至?xí)驍嗔魅萘坎蛔愣x不到合乎要求的電器選擇應(yīng)采取限制短路電流即在 10KV 側(cè)需加裝設(shè)電抗器一般按照額定電壓額定電流電抗百分?jǐn)?shù)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來(lái)進(jìn)行選擇和檢驗(yàn) 一額定電壓和額定電流的選擇應(yīng)滿足 Vek≥ Vew Iek≥ Ig VekIek 電抗器的額定電壓和額定電流 VewIg 電網(wǎng)額定電壓和電抗器最大持續(xù)工作電流 二電抗器百分?jǐn)?shù)的選擇 1 電抗器的電報(bào)百分?jǐn)?shù)按短路電流限制到一定數(shù)值的要求來(lái)選擇設(shè)要求短路電流限制到 I′ z 則電源至短路 點(diǎn)的總電抗標(biāo)公值 U 為 X≠∑＝ Ijiz Ij 基準(zhǔn)電流 X≠ K＝ X≠∑ X′≠∑ X′≠∑ 電源至電抗器前系統(tǒng)電抗標(biāo)公值 電抗器在其額定參數(shù)下的百分電抗 Xk＝ X′≠∑ 100 2 電壓損失檢驗(yàn)普通電核器在運(yùn)行時(shí)電抗器的電壓損失不大于額定電壓的 5即△ V≈ Xk U￠≤ 5 ￠ 負(fù)荷功率因數(shù)角一般 U 08 3 母線殘壓檢驗(yàn)為減輕短路對(duì)其他用戶的影響當(dāng)線路電抗器后短路時(shí)母線殘壓不能于電網(wǎng)額定值的 60～ 70 即△ Vcy Xk ≥ 6070 三熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)應(yīng)滿足下式 Ir≥ I∞ idw≥ icj IcjI∞ 電抗器后短路沖擊電流和穩(wěn)態(tài)電流 IdwIr 電抗器的動(dòng)穩(wěn)定電流和短時(shí)熱電流 t Is 第九章 短路電流計(jì)算 1 在短路計(jì)算的基本假設(shè)前提下選取 Sj 100MVAVB VAV 系統(tǒng)阻抗歸算到基準(zhǔn)容量 Sj 100MVA由原始資料可知 220KV側(cè)系統(tǒng)阻抗為00328110KV 側(cè)為 00502 即系統(tǒng)圖如下 2 計(jì)算參數(shù) 由所選擇變壓器的參數(shù)可得 阻抗電壓為 高一中 中一低 高一低 810 1824 2834 各繞組等值電抗 Vs 12 ％取 10％ Vs23％取 20％Ｖ s31％取 30％ Vs1 Vs 12 Vs 31 － Vs 23 1030－ 20 10 Vs2 Vs 12 Vs 23 － Vs 31 10 20－ 30 0 Vs3 Vs 23 Vs 31 － Vs 12 20 30－ 10 20 各繞組等值電抗標(biāo)么值為 X1 0083 X2 0 X3 0167 3 根據(jù)系統(tǒng)圖可以制訂系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如下 4 根據(jù)導(dǎo)值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簡(jiǎn)化及計(jì)算 1 當(dāng) 220KV 母線發(fā)生三相短路時(shí)即 d1 點(diǎn)短路 10KV 母線側(cè)固沒(méi)有電源無(wú)法向 220KV 側(cè)提供短路電流即可略去不計(jì)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化為圖 1 把 X1‖ X2‖ X3 計(jì)為 X6 即 X6 X1‖ X2 ‖ X3 0083‖ 0083‖ 0083 0028 把 X4 X5 計(jì)為 X6 即 X7 X5 X6 00502 0028 00782 Id1 4328 換算到 220KV 短路電流有名值 I〃 Id1 4328 1086KA 取 Kch 18 短路電流全電流最大有效值 Ich 2 I〃 2 I〃 151I〃 Ich 1511039 1629KA 當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí) 沖擊電流 ich kchI〃 187I〃 255 I〃 255 1086 2769KA 短路容量 S VBI〃 230 1086 43262MVA 2 當(dāng) 110KV 母線上發(fā)生三相短路時(shí)即 d2 它的等值網(wǎng)絡(luò)為 X6 X1‖ X2 ‖ X3 0028 把 X4 X6 X7 即 X7 X4 X6 00328 0028 00608 Id2 5216 換算到 110KV 的短路電流有名值 I〃 Id2 5216 2618KA 短路電流全電流最大有效值 Ich 151I〃 151 2618 3953KA 短路電流的沖擊值 ich 255I〃 255 2618 6676KA 短路容量為 S VB I〃 115 2618 52145MVA 310KV 母線值發(fā)生三相短路即 d3 它的等值網(wǎng)絡(luò)如下 把 X1‖ X2‖ X3 X9 X4‖ X5‖ X6 X10 X9 X1‖ X2‖ X3 028 X10 X4‖ X5‖ X6 00557 X11 X7 X9 00328 0028 00608 把 X11X8X10 星形變換成三角形即 X12 X11 X10 00608 00557 0184 X13 X8 X10 00502 00557 0152 Id3 1201 換算到 10KV 側(cè)有名值 I〃 Id3 1201 6604KA 短路電流全電流最大有效值及沖擊值 Ich 151I〃 151 6604 9972KA ich 255I〃 255 6604 1684KA 短路容量 S VB I〃 105 6604 120210MVA 短路點(diǎn)的編號(hào) 基準(zhǔn)電壓 VaVKV 基準(zhǔn)電流 IjKA 額定電流 Ij InKA 短路電流標(biāo) B 值 I〃 短路電流有名 值 I〃 KA 穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo) B 值 穩(wěn)態(tài)短路電流 標(biāo)有名值 短路電流沖擊 值 ich KA 短路全電流最大有效值 ich KA 短路容量 S〃 MVA 公式 I〃 In I〃 In 255I〃 151I〃 Vji〃 d1 230 025 025 4328 1086 4328 1086 2769 1629 43262 d2 115 0