【正文】 下： (5) 其中110kv側(cè)采用內(nèi)橋接線，其特點是連接斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)，線路的投切比較方便。 (3)110kv電源進線從220kv變電站取得，110kv側(cè)采用內(nèi)橋接線，戶外配電裝置。 變電站設(shè)計方案確定 (1)根據(jù)當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)及電源情況，擬在本地建設(shè)110kv變電站為南部地區(qū)供電。⑤主要材料設(shè)備匯總表(4)工程概算 施工設(shè)計施工設(shè)計應(yīng)對初步設(shè)計做局部的方案修改，使設(shè)計更加合理和完善。根據(jù)主接線和總平面布置方式的不同，應(yīng)有相應(yīng)的斷面圖，一般包括進線間隔、母聯(lián)間隔、分段間隔、電壓互感器及避雷器間隔、所用電間隔等。②總平面布置圖。表明各種電器設(shè)備的相互聯(lián)系，設(shè)備規(guī)范、防侵入波及感應(yīng)雷的措施，中性點接地方式、電壓互感器及電流互感器的配置等。(2)計算書一般包括以下幾部分①短路電流計算及設(shè)備選擇②配電裝置尺寸的確定和校驗③構(gòu)架受力的計算④直流設(shè)備及通信系統(tǒng)的選擇(3)圖紙①主接線圖。 初步設(shè)計的內(nèi)容初步設(shè)計的主要任務(wù)：確定方案，并為訂貨提供數(shù)據(jù)。 變電站設(shè)計的內(nèi)容變電站設(shè)計就是要確定這個站的主變?nèi)萘?、接線方式、設(shè)備選型等進行計算確定。同時，當(dāng)電網(wǎng)投入運行后，由于負荷發(fā)展或其他外部因素可能導(dǎo)致線路末端隨意延伸，走徑迂回曲折，使線路供電半徑或末端地區(qū)負荷密度超出經(jīng)濟合理范圍。結(jié)構(gòu)不合理將直接導(dǎo)致網(wǎng)損增加、電壓合格率降低、供電可靠性差、運行及建設(shè)費用增加等一系列不良后果。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是指它的電壓等級組合、各級變電所的供電范圍、各級變壓器的容量配置和網(wǎng)絡(luò)布局等。第3章 變電站的設(shè)計方案 變電站建設(shè)流程變電站建設(shè)一般要經(jīng)過以下流程：(1)地質(zhì)勘探；(2)變電站的科學(xué)研究；(3)變電站的立項確認；(4)變電站的初步設(shè)計；(5)申報材料準備；(6)制作申請函；(7)向供電部門遞交申請函；(8)提交申報材料；(9)申報材料審批；(10)變電站初步設(shè)計；(11)初步設(shè)計審批；(12)變電站施工設(shè)計；(13)施工設(shè)計審批；(14)土建施工；(15)設(shè)備安裝；(16)工程驗收；(17)整改；(18)送電。對于這種情況按城市的發(fā)展目標和未來定位，在國內(nèi)外找到相當(dāng)?shù)膮⒖汲鞘谢虻貐^(qū)來測定待測城市的用電水平，是解決問題的可取方法。眼前還是一片農(nóng)田或舊房，即使造了廠房也還不知道辦什么廠。由于從已掌握的發(fā)展變化規(guī)律，并不能代表將來的變化規(guī)律，所以要對影響預(yù)測對象的新因素進行分析，對預(yù)測模型進行恰當(dāng)?shù)男拚蟠_定預(yù)測值 本設(shè)計負荷預(yù)測解決方案根據(jù)以上方法，按單位用地的電量預(yù)測，把城市用地分為工業(yè)、住宅、賓館、商業(yè)和倉儲等，按這些用地的單位面積用電進行預(yù)測。當(dāng)由于模型選擇不當(dāng)而造成預(yù)測誤差過大時，就需要改換模型，必要時，還可同時采用幾種數(shù)學(xué)模型進行運算，以便對比選擇。 數(shù)據(jù)的水平處理即在進行分析數(shù)據(jù)時，將前后兩個時間的負荷數(shù)據(jù)作為基準，設(shè)定待處理數(shù)據(jù)的最大變動范圍，當(dāng)待處理數(shù)據(jù)超過這個范圍，就視為不良數(shù)據(jù)，采用平均值的方法平穩(wěn)其變化；數(shù)據(jù)的垂直處理即在負荷數(shù)據(jù)預(yù)處理時考慮其24h的小周期，即認為不同日期的同一時刻的負荷應(yīng)該具有相似性，同時刻的負荷值應(yīng)維持在一定的范圍內(nèi)，對于超出范圍的不良數(shù)據(jù)修正，為待處理數(shù)據(jù)的最近幾天該時刻的負荷平均值。 (2)歷史資料的整理一般來說，由于預(yù)測的質(zhì)量不會超過所用資料的質(zhì)量，所以要對所收集的與負荷有關(guān)的統(tǒng)計資料進行審核和必要的加工整理，來保證資料的質(zhì)量，從而為保證預(yù)測質(zhì)量打下基礎(chǔ)，即要注意資料的完整無缺，數(shù)字準確無誤，反映的都是正常狀態(tài)下的水平，資料中沒有異常的分離項，還要注意資料的補缺，并對不可靠的資料加以核實調(diào)整。挑選資料時的標準要直接、可靠并且是最新的資料。其基本過程如下。另一類稱為非確定性預(yù)測法，這種方法基于這樣的認識：認為電力負荷的變化受多種因素影響，不可能用簡單的顯式數(shù)學(xué)方程來描述它的變化規(guī)律，而應(yīng)把盡可能多的相關(guān)因素反映在預(yù)測模型中。對中、長期負荷預(yù)測，要特別研究國民經(jīng)濟發(fā)展、國家政策等的影響。 (3)中期負荷預(yù)測是指月至年的負荷預(yù)測，主要是確定機組運行方式和設(shè)備大修計劃等。 負荷預(yù)測的分類(1)超短期負荷預(yù)測是指未來1h以內(nèi)的負荷預(yù)測，在安全監(jiān)視狀態(tài)下，需要5～10s或1～5min的預(yù)測值，預(yù)防性控制和緊急狀態(tài)處理需要10min至1h的預(yù)測值。負荷曲線的預(yù)測可為研究電力系統(tǒng)的峰值、抽水蓄能電站的容量以及發(fā)輸電設(shè)備的協(xié)調(diào)運行提供數(shù)據(jù)支持。最大負荷功率預(yù)測對于確定電力系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備及輸變電設(shè)備的容量是非常重要的。 負荷預(yù)測的內(nèi)容電力系統(tǒng)負荷一般可以分為城市民用負荷、商業(yè)負荷、農(nóng)村負荷、工業(yè)負荷以及其他負荷等，不同類型的負荷具有不同的特點和規(guī)律。電網(wǎng)規(guī)劃的目標是編制一個安全可靠。負荷預(yù)測也是電力系統(tǒng)建設(shè)的依據(jù)，每年新裝多少容量的發(fā)電機組，造多少容量的變電所、增建多少公里的輸電線路以及如何分布等，都必須與該地區(qū)的經(jīng)濟、社會發(fā)展和人民生活水平的提高相適應(yīng)，不然就可能產(chǎn)生電力不足而制約該地區(qū)的經(jīng)濟文化發(fā)展。110kv網(wǎng)絡(luò)既薄弱又復(fù)雜，不但供電可靠性差、網(wǎng)損高，而且難以滿足日益增長的負荷需求[5]。二、缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)既復(fù)雜又薄弱。110kv電網(wǎng)存在的問題：一、單電源情況較多，不滿足供電可靠性要求。全網(wǎng)現(xiàn)有500kv變電站2座，220kv變電站20座，容量591萬千伏安，；110kv變電站79座，；35kv變電站181座，容量245萬千伏安。邢臺電網(wǎng)作為河北南網(wǎng)的重要組成部分，以220kv和110kv為主網(wǎng)架，在承擔(dān)著邢臺地區(qū)的電力供應(yīng)的同時，還肩負著電網(wǎng)向東、向北輸送的任務(wù)。河北南網(wǎng)以500千伏和220千伏電網(wǎng)構(gòu)成主網(wǎng)架，東聯(lián)山東、西通山西、南承華中、北接京津唐，是“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的重要通道。該經(jīng)濟開發(fā)區(qū)規(guī)劃如下：新能源產(chǎn)業(yè)，占地100公頃，以神龍巨電、申通LED節(jié)能燈為骨干，重點發(fā)展太陽能、電動汽車等新型儲能電池領(lǐng)域；新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，占地710公頃，以燕南、三豐銀杞公司為骨干，重點發(fā)展金銀花、枸杞生物技術(shù)藥物及醫(yī)療器械；特色紡織服裝產(chǎn)業(yè)，占地247公頃，以三昌、昌盛為骨干，重點發(fā)展新型材料、高檔面料、品牌牛仔服裝；機械裝備制造產(chǎn)業(yè)，占地396公頃，以天成機械、匯工機械為主，重點發(fā)展運輸裝備制造、礦山工程裝備制造。用電負荷迅速增長，原有的供配電網(wǎng)存在的主變已呈現(xiàn)嚴重過負荷情況，供電能力和可靠性已不能滿足負荷對電能質(zhì)量日益提高的要求，限制了電力市場及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。遠離市中心和其他縣市重化工產(chǎn)業(yè)區(qū)，村莊分布相對稀疏，最大限度的滿足開發(fā)區(qū)發(fā)展對建設(shè)用地的需要 負荷基本情況該地區(qū)過去經(jīng)濟發(fā)展以農(nóng)業(yè)為主, 生產(chǎn)各種農(nóng)副產(chǎn)品和干鮮果品，經(jīng)濟發(fā)展比較落后，用電負荷小，主要靠110kv線路供電，供電距離較遠。該地區(qū)地勢較為平坦，中南部最高點31米。第2章 負荷調(diào)查 負荷基本情況調(diào)研 現(xiàn)場勘查某縣所在地區(qū)位于河北南部，地區(qū)面積12439平方公里，年平均氣溫13℃，℃(1968年)，極端最低氣溫23℃(1981年)。在傳統(tǒng)綜自站已有的較大程度自動化特征的基礎(chǔ)上，數(shù)字化變電站在站內(nèi)設(shè)備的互操作性，信號的光纖傳輸，基于IEC61850傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信平臺信息共享等方面進一步體現(xiàn)了運行管理自動化的特點。因1EC61850標準的完整性、系統(tǒng)性、開放性，保證了數(shù)字化變電站內(nèi)設(shè)備間具備互操作性的特征。與傳統(tǒng)變電站信息傳輸以電纜為媒介不同，智能化變電站二次信號傳輸是基于光纖以太網(wǎng)實現(xiàn)的，除直流電源之外，傳統(tǒng)的二次電纜全部由光纖或屏蔽網(wǎng)絡(luò)代替，通過網(wǎng)絡(luò)真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與資源共享。由以太網(wǎng)通過GOOSE協(xié)議標準實現(xiàn)間隔層與過程層設(shè)備之間以及間隔層設(shè)備之間的信息共享與傳遞。傳統(tǒng)的電磁式互感器由電子式互感器取代，經(jīng)合并單元后由光纖介質(zhì)向外提供經(jīng)數(shù)字化的一次電量信息；傳統(tǒng)的變壓器、斷路器等一次設(shè)備加裝智能組件，實現(xiàn)信號的數(shù)字式轉(zhuǎn)換與狀態(tài)監(jiān)測，控制命令的數(shù)字化接收與發(fā)送，達到一次設(shè)備智能化的要求。智能變電站采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。 變電站的發(fā)展趨勢隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，對電能質(zhì)量的要求的不斷提高，電網(wǎng)正在向智能化發(fā)展。(5)移動變電站。箱式變電站一般容量不大，電壓等級一般為3—35kv。箱式變電站又稱預(yù)裝式變電站，是將變壓器、高壓開關(guān)、低壓電器設(shè)備及其相互連接和輔助設(shè)備緊湊組合，按主接線和元器件不同，以一定方式布置在一個或幾個密閉箱殼內(nèi)。在人口和工業(yè)高度密集的大城市， 由于城市用電量大，建筑物密集，將變電站設(shè)置在城市大建筑物、道路、公園的地下，可減少占地，隨著城市電網(wǎng)改造的發(fā)展，位于城區(qū)的變電站將更多地采取地下變電站。室內(nèi)變電站的主要設(shè)備均放置在室內(nèi)，減少了總占地面積，但建筑費用較高，適宜市區(qū)居民密集地區(qū)，或位于海岸、鹽湖、化工廠及其它空氣污穢等級較高的地區(qū)。這種變電站建筑面積小，建設(shè)費用低，電壓較高的電站一般采用室外布置。 變電站的結(jié)構(gòu)形式(1)室外變電站。(5)終端變電站。(4)企業(yè)變電站。(3)地區(qū)變電站。中間變電站的電壓等級多為220—330kv，高壓側(cè)與樞紐變電站連接，以穿越功率為主，在系統(tǒng)中起交換功率的作用或使高壓長距離輸電線路分段，它一般匯集2—3個電源，其中壓側(cè)一般是110—220kv，供給所在的多個地區(qū)用電并接入一些中小型電廠。樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點，匯集著電力系統(tǒng)中多個大電源和多回大容量的聯(lián)絡(luò)線，連接著電力系統(tǒng)的多個大電廠和大區(qū)域，這類變電站的電壓一般為330—500kv。通過變電站的變壓器調(diào)壓裝置和無功補償裝置，既可以使用戶得到穩(wěn)定的電壓，也可以提高線路的輸電功率[2]。在用電地區(qū)，根據(jù)負荷情況，再由降壓變電站來控制電力的流向。(3)集中電能，控制電力流向。電能經(jīng)過升壓分配到用電地區(qū)后，用戶很難使用高電壓的電氣設(shè)備，因為高電壓的電氣設(shè)備從制造到運行維護都很困難，而且使用也不安全。因此，當(dāng)輸送功率一定時，提高輸電電壓就可減小電流，電網(wǎng)就會相應(yīng)減少電能損失。 變電站的作用在電力系統(tǒng)中，變電站主要擔(dān)負著電壓變換這一重要任務(wù)，其作用概括如下：(1)提高輸電電壓，減少電能損失。進行電壓變換就需要相應(yīng)的電氣設(shè)備及其控制裝置和保護裝置，將這些變電設(shè)備按其功能和規(guī)定要求組合起來就成為變電站。 變電站的基本知識我們所使用的交流電主要是由交流發(fā)電機提供的，由于受絕緣水平的限制，發(fā)電機輸出端發(fā)出的電壓一般低于30kv，用這樣低的電壓將電能進行遠距離輸送事實上是不可能的，為此需要利用升壓變壓器將電壓升高后，然后再將電能進行遠距離輸送，到用電負荷所在地區(qū)后，由于用電設(shè)備多是低壓設(shè)備，所以用高壓將電能輸送到用電地區(qū)后，還必須利用降壓變壓器降低電壓，才能供給用戶使用。但是，因為電力系統(tǒng)中牽涉的環(huán)節(jié)太多，出現(xiàn)的情況千變?nèi)f化，直到現(xiàn)在人們的技術(shù)水平還不能完全適應(yīng)需要，包括歐美很先進的國家也一再出現(xiàn)電力系統(tǒng)失控，造成大面積停電。除了事故處理外，在系統(tǒng)的正常運行中仍然需要進行一些調(diào)度工作，以適應(yīng)用戶負荷的變化和機組的情況，使系統(tǒng)的總體效率提高。隨著機組的加大和電壓的提高，陸續(xù)研制出各種繼電器及量測設(shè)備，組成保護電路。 電力系統(tǒng)的發(fā)展電力系統(tǒng)中為了減小事故造成的損失，保護人身及設(shè)備安全，必須有保護的設(shè)施。由于電網(wǎng)互聯(lián)后。(4)提高電網(wǎng)運行的可靠性和供電質(zhì)量。對各被聯(lián)電網(wǎng)來說它可享受到整個系統(tǒng)的備用容量，因而減少了本身的備用容量。(3)為了確保電力系統(tǒng)的安全運行和向用戶連續(xù)不間斷的供電，電力系統(tǒng)無論大小都必須既有運行備用、檢修備用又有事故備用。換句話說，在滿足同樣負荷水平條件下，整個電網(wǎng)可減少裝機容量，因此，電網(wǎng)互聯(lián)可產(chǎn)生較好的錯峰效益。這樣互聯(lián)電網(wǎng)總的日高峰負荷、周高峰負荷和年高峰負荷不是各電網(wǎng)高峰負荷的線性相加，使得互聯(lián)電網(wǎng)總的高峰負荷比各電網(wǎng)高峰負荷之和低，互聯(lián)電網(wǎng)總的日負荷曲線、周負荷曲線、年負荷曲線與各被互聯(lián)電網(wǎng)的相應(yīng)負荷曲線相比，峰谷差減少。減少總的裝機容量。電網(wǎng)互聯(lián)可在煤炭豐富的礦區(qū)建立超臨界、超超臨界汽輪機組，高效率、低成本的大型水電廠，充分發(fā)揮水電和火電在電力系統(tǒng)中的互補作用。為了克服上述缺點，我們把發(fā)電廠通過電力線路連接起來(如果各個發(fā)電廠機組發(fā)出的電壓等級不同，則還需要通過變壓器變成同一電壓等級才能連接)，從而組成電力系統(tǒng)。高峰時的負荷與平均數(shù)相差很大，發(fā)電機大了成本太高，輕載時效率又太低。到了用戶附近時在經(jīng)過降壓變電站的降壓變壓器把電壓降到用戶合適的電壓供用戶使用。 電力系統(tǒng)的形成早期向電力負荷供電采用單臺發(fā)電機供電的方式，從發(fā)電廠發(fā)出的電力直接經(jīng)過架設(shè)輸送和分配電力的線路到用戶。1959年蘇聯(lián)建成500kv輸電線。1908年美國開始出現(xiàn)110kv輸電線路，到1922年又建成150kv線路，1923年再將輸電電壓提高到220kv，隨后歐洲許多國家也都建成220kv線路。早期的自然熄弧發(fā)展為磁吹、油吹、高壓空氣吹弧等多種方法，增強了斷路器的分斷能力，人們又研制了六氟化硫氣體密封式高壓電器及輸電管道。分裂導(dǎo)線的發(fā)明使高壓導(dǎo)線上的電暈損失減少。因為輸電線傳送電能的容量、距離和效率都與電壓的等級有密切的關(guān)系。1895年英國費朗梯取得油斷路器專利。1893年多里沃—多布羅夫斯基設(shè)計成自動開關(guān)，這個開關(guān)具有過載時自動切斷保護發(fā)電機的作用。電弧的高溫可以使觸點燒壞，甚至熔化，造成傷人或火災(zāi)。這種開關(guān)比較笨重，價錢也很貴，使用時要操作幾次才能保證接觸良好，這迫使人們尋求更好的開關(guān)。隨著發(fā)電廠的建立，需要有通斷大電流、耐受高電壓的開關(guān)電器，20年代最簡單的開關(guān)是金屬棒與盛有水銀的容器。美國1882年僅有發(fā)電廠3座，至1902年電廠數(shù)目已達3621座，發(fā)展十分迅速。在始端采用390/15200v的升壓變壓器，在終端建有兩座變電所將電壓降低。1886年美國開始建造交流發(fā)電廠，功率為6kw，用單相