论文部分内容阅读
摘要：变电站对电网的在安全和经济运行起着非常重要的作用。围绕某城区1IOKV 变电站的电气设计，就其变电站的组合和接线方式、主要电气设备的选择，以及无功补偿装置配置和二次配置情况进行探讨。
关键词：1lOkV 变电站； 电气设计；变电站
随着工厂用电量的迅速增长和人民生活水平的提高，对电能质量、技术、经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此，对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理，不仅会对基建投资、运行费用和有色金属的消耗量产生直接的影响，还会影响到供电的可靠性和安全生产等方面。随着城网和农网建设及改造发展计划的推动下，1IO KV 变电站的建设也得到了快速发展。在城网建设中，1IOKV 变电站设计是其中比较重要的技术环节，对
1IO KV 变电站如何进行设计，是城网建设和改造中需要研究和解决的一个重要课题。本文对某城区1lOKV 变电站的电气设计中近些年过了探讨，供其他工程设计参考。
1变电站主接线的设计
就某城区而言，将1IOKV直配IOKV形式运用于城市中心枢纽站，1IO K V采用户内布置的全封闭式G I S 电气设备，IOKV 采用户内开关柜，或采用户外箱式开关柜；1IOKV 双回路进线采用桥形接线，l O k V 采用单母分段接线；主变采用对周围噪声污染较小的自冷式变压器。主变容量按2×5 0 M VA 考虑。
2主要设备的选择
2．1主变压器的选型
1 )主变容量的确定。主变压器容量应根据5—1 0 年 的发展规划进行。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变动所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足I 类及I I 类负荷的供电。
2 )变压器台数的选择。为保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变压器，以免一台主变故障或检修时中断供电。考虑近期及远景规划，经上述分析，拟选用SF7—40000／I10型变压器。
3 )变压器相数的选择。对于330 KV及以下的变电所，在设备运输不受条件限制时，应采用三相变压器。
4 )主变绕组数量的选择 对接入负荷中心具有直接从高压降为低压供电的变电所，为简化电压等级和避免重复容量，一般采用双绕组变压器。
5 )绕组联结方式。我 国l1O KV级以上的电压变压器绕组都采用“ Y ”连接，3 5 K V 及以下电压等级，变压器都采用“ Y—△”连接，故选择Y N ，DII 连接。
2．2断路器的选择
l IO KV断路器选用单断口磁柱式S F6 断路器，弹簧操动机构。35KV开关选择单断口磁柱式开关，IOKV选用真空开关，这已成为一种趋势。l I O K V开关选择密度继电器、气体 阀门为较高质量 的设备 ，这样可靠性要 强一些 。当前
3 5 K V 开关主要有真空开关与S F 6 开关，之所以选择无介质开关，即真空开关，
是因为无介质的安全可靠性更高。
2．3隔离开关的选择
1lOKV隔离开关选择较为完善的GW4型开关，35 KV户外隔离开关选择GW4或GW5型开关。若资金允许的情况下，为了使建设周期缩短，使变电站更加美观，此时可以采用钢结构支架、预组装式 的隔离开关。这样的隔离开关在之前有被应用过，且获得了收到了很好的效果。电动隔离开关进线方式作为变电站 的主进线方式，这样就可以进行远程操作。
2．4 电流、电压互感器的选择
如今，油浸式设备通常被用于l IO KV 互感器中，而浇铸式设备一般用于35 K V、IOK V 互感器中。在U型、气体绝缘型、倒置型、光电隔离型、电流电压一体化互感器的大力推广及使用中，得到了普遍认可，促进了变电站的整体布置、设备无油化。
3无功补偿装置选择
为满足用户需求，可以优先选择自动投切式电容器组，或者选择手动调容式电容器组。当前，将自动投切式电容器组用于城市中心枢纽站及负荷波动较大的变电站中，将手调式调容 电容器组用于其他类型的变电站中，这样的配置是比较可行的配置方式。此外，对系统谐波要进行定时的测量分析，这样更有利于系统的稳定。
4变电站的二次配置
目前考虑到无人值班站模式，按照综合自动化形式进行设计。从功能上分，分为变电站层和间隔层。
4．1变电站层
将分布式、开放式设计用于变电站层，组态完成站 内监控功能主要包括全面提供设备状态监视与控制、保护信息记录与分析、站级五防等功能。其设备只要包含有中央信息处理系统、监控计算机、G P S 对时系统、路由器、打印机等，需完成如下功能：
1 )采集和处理数据功能。对变电站生产过程中的实时量进行采集；设备故障信号和设备运行状况信号进行检测，对计算机数据库进行实时更新，为监控系统提供可分析的实时数据。2 )控制操作功能。对调度端或当地监控主站下达的操作命令予以执行，将主变调压开关、断路器、主变中性点刀闸，以及出线刀闸等主要设备的操作予以完成，此外，还要具有安全操作闭锁功能 。3 )调度端通讯功能。综合自动化系统应能与调度通讯，能以Modem方式向调度端发送信息，执行调度下达的控制命令。4 )完成模拟预演和防误闭锁操作以及后台监控功能。5 )完成对不同厂家的各类自动化设备的监测和控制功能。6 )完成变电站综合信息的采集功能。
4．2间隔层
按间隔分布式进行间隔层的配置。在各自对应设备上进行集中组屏或分散安装。各间隔设备是相互独立的，仅通过通讯网互联，并同变电站层的设备通讯。它包含的设备有：各元件的保护及测控设备和自动装置，其中的自动装置包括小电流接地选线装置、低周减载系统、电压的并列和监测设備等。
将高频开关电源和免维护蓄电池用于变电站直流系统，其电池容量要在IOOA- 12O AH之间。
将多功能全电子电度表用于计量系统中，通常采用0.5 级的关口表。而将0.2 级表用于大用户中，另外再进行失压计时仪和负荷控制终端的配置；其他的计量点通常采用l 级表。
关键词：1lOkV 变电站； 电气设计；变电站
随着工厂用电量的迅速增长和人民生活水平的提高，对电能质量、技术、经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此，对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理，不仅会对基建投资、运行费用和有色金属的消耗量产生直接的影响，还会影响到供电的可靠性和安全生产等方面。随着城网和农网建设及改造发展计划的推动下，1IO KV 变电站的建设也得到了快速发展。在城网建设中，1IOKV 变电站设计是其中比较重要的技术环节，对
1IO KV 变电站如何进行设计，是城网建设和改造中需要研究和解决的一个重要课题。本文对某城区1lOKV 变电站的电气设计中近些年过了探讨，供其他工程设计参考。
1变电站主接线的设计
就某城区而言，将1IOKV直配IOKV形式运用于城市中心枢纽站，1IO K V采用户内布置的全封闭式G I S 电气设备，IOKV 采用户内开关柜，或采用户外箱式开关柜；1IOKV 双回路进线采用桥形接线，l O k V 采用单母分段接线；主变采用对周围噪声污染较小的自冷式变压器。主变容量按2×5 0 M VA 考虑。
2主要设备的选择
2．1主变压器的选型
1 )主变容量的确定。主变压器容量应根据5—1 0 年 的发展规划进行。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变动所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足I 类及I I 类负荷的供电。
2 )变压器台数的选择。为保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变压器，以免一台主变故障或检修时中断供电。考虑近期及远景规划，经上述分析，拟选用SF7—40000／I10型变压器。
3 )变压器相数的选择。对于330 KV及以下的变电所，在设备运输不受条件限制时，应采用三相变压器。
4 )主变绕组数量的选择 对接入负荷中心具有直接从高压降为低压供电的变电所，为简化电压等级和避免重复容量，一般采用双绕组变压器。
5 )绕组联结方式。我 国l1O KV级以上的电压变压器绕组都采用“ Y ”连接，3 5 K V 及以下电压等级，变压器都采用“ Y—△”连接，故选择Y N ，DII 连接。
2．2断路器的选择
l IO KV断路器选用单断口磁柱式S F6 断路器，弹簧操动机构。35KV开关选择单断口磁柱式开关，IOKV选用真空开关，这已成为一种趋势。l I O K V开关选择密度继电器、气体 阀门为较高质量 的设备 ，这样可靠性要 强一些 。当前
3 5 K V 开关主要有真空开关与S F 6 开关，之所以选择无介质开关，即真空开关，
是因为无介质的安全可靠性更高。
2．3隔离开关的选择
1lOKV隔离开关选择较为完善的GW4型开关，35 KV户外隔离开关选择GW4或GW5型开关。若资金允许的情况下，为了使建设周期缩短，使变电站更加美观，此时可以采用钢结构支架、预组装式 的隔离开关。这样的隔离开关在之前有被应用过，且获得了收到了很好的效果。电动隔离开关进线方式作为变电站 的主进线方式，这样就可以进行远程操作。
2．4 电流、电压互感器的选择
如今，油浸式设备通常被用于l IO KV 互感器中，而浇铸式设备一般用于35 K V、IOK V 互感器中。在U型、气体绝缘型、倒置型、光电隔离型、电流电压一体化互感器的大力推广及使用中，得到了普遍认可，促进了变电站的整体布置、设备无油化。
3无功补偿装置选择
为满足用户需求，可以优先选择自动投切式电容器组，或者选择手动调容式电容器组。当前，将自动投切式电容器组用于城市中心枢纽站及负荷波动较大的变电站中，将手调式调容 电容器组用于其他类型的变电站中，这样的配置是比较可行的配置方式。此外，对系统谐波要进行定时的测量分析，这样更有利于系统的稳定。
4变电站的二次配置
目前考虑到无人值班站模式，按照综合自动化形式进行设计。从功能上分，分为变电站层和间隔层。
4．1变电站层
将分布式、开放式设计用于变电站层，组态完成站 内监控功能主要包括全面提供设备状态监视与控制、保护信息记录与分析、站级五防等功能。其设备只要包含有中央信息处理系统、监控计算机、G P S 对时系统、路由器、打印机等，需完成如下功能：
1 )采集和处理数据功能。对变电站生产过程中的实时量进行采集；设备故障信号和设备运行状况信号进行检测，对计算机数据库进行实时更新，为监控系统提供可分析的实时数据。2 )控制操作功能。对调度端或当地监控主站下达的操作命令予以执行，将主变调压开关、断路器、主变中性点刀闸，以及出线刀闸等主要设备的操作予以完成，此外，还要具有安全操作闭锁功能 。3 )调度端通讯功能。综合自动化系统应能与调度通讯，能以Modem方式向调度端发送信息，执行调度下达的控制命令。4 )完成模拟预演和防误闭锁操作以及后台监控功能。5 )完成对不同厂家的各类自动化设备的监测和控制功能。6 )完成变电站综合信息的采集功能。
4．2间隔层
按间隔分布式进行间隔层的配置。在各自对应设备上进行集中组屏或分散安装。各间隔设备是相互独立的，仅通过通讯网互联，并同变电站层的设备通讯。它包含的设备有：各元件的保护及测控设备和自动装置，其中的自动装置包括小电流接地选线装置、低周减载系统、电压的并列和监测设備等。
将高频开关电源和免维护蓄电池用于变电站直流系统，其电池容量要在IOOA- 12O AH之间。
将多功能全电子电度表用于计量系统中，通常采用0.5 级的关口表。而将0.2 级表用于大用户中，另外再进行失压计时仪和负荷控制终端的配置；其他的计量点通常采用l 级表。