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摘 要:变电站是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节,电气主接线的拟定直接关系着全厂(所)电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。本次设计建设一座110kV降压变电站,首先,根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式,在技术方面和经济方面进行比较,选取灵活的最优接线方式。
关键词:110kV降压变电站 电气主接线 方案 选择
中图分类号:TM645 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(c)-0139-01
某变电所的电压等级为110kV,为一降压变电所,在系统中的地位比较重要,高压侧同时接收和变换功率,供35kV负荷和10kV负荷,属于地区一般变电所。建设规模:(1)110kV进出线共六回,其中两回是与系统连接的双回线,每回送电容量为45MVA,其余四回为单电源出线,送电容量为5MVA。(2)35kV出线共四回,其中两回出线每回送电容量为8MVA,另外两回出线,送电容量为7MVA、6MVA。(3)10kV出线共十回,其中六回架空出线,每回输电容量为2MVA,四回电缆线路,每回输电容量为1.8MVA。
1 所用电接线设计和所用变压器的选择
变电所的所用电是变电所的重要负荷,因此,在所用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求,考虑变电所发展规划,妥善解决分期建设引起的问题,积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备,使设计达到经济合理,技术先进,保证变电所安全,经济的运行。
所用变台数的确定:一般变电所装设一台所用变压器,对于枢纽变电所、装有两台以上主变压器的变电所中应装设两台容量相等的所用变压器,互为备用,如果能从变电所外引入一个可靠的低压备用电源时,也可装设一台所用变压器。根据如上规定,本变电所选用两台容量相等的所用变压器。
所用变压器的容量应按所用负荷选择。
2 电气主接线的选择
电气主接线的确定对电力系统整体及发电厂,变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备的选择配电装置选择,继电保护和控制方式的拟定有较大影响,因此,必须正确外理为各方面的关系,全面分析有关影响因素,通过技术经济比较,合理确定主接线方案。
(1)设计的基本要求为:①满足对用户供电必要的可靠性和保证电能质量。②接线应简单,清晰且操作方便。③运行上要具有一定的灵活性和检修方便。④具有经济性,投资少,运行维护费用低。⑤具有扩建和可能性。
(2)设计主接线的原则:采用分段单母线或双母线的110kV～220kV配电装置,当断路点不允许停电检修时,一般需设置旁路母线。对于屋内配电装置或采用SF6全封闭电器的配电装置,可不设旁母。35kV～6kV配电装置中,一般不设旁路母线,因为重要用户多系双回路供电,且断路器检修时间短,平均每年约2～3天。如线路断路器不允许停电检修时,可设置其它旁路设施。6kV～10kV配电装置,可不设旁路母线,对于初线回路数多或多数线路向用户单独供电,以及不允许停电的单母线,分段单母线的配电装置,可设置旁路母线,采用双母线6kV～10kV配电装置多不设旁路母线。对于变电站的电气接线,当能满足运行要求时,其高压侧应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线,如线路—变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时,也可采用线路分支接线。拟定可行的主接线方案2～3种,内容包括主变的形式,台数以及各级电压配电装置的接线方式等,并依据对主接线的基本要求,从技术上论证各方案的优缺点,淘汰差的方案,保留一种较好的方案。
(3)方案的比较:110kV侧的接线:1)单母分段带旁路;断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修,为了检修出线断路器,不致中断该回路供电,可增设旁路母线。优点:接线简单清晰,设备少,操作方便,便于扩建和采用成套配电装置,检修与其相连的任一回线的断路器时,该回路均可以不停电,可以提高供电的可靠性。缺点:此种接线多装了价格较高的断路器和隔离开关,增大了投资。2)双母线接线优点:检修任一母线时,不会停止对用户的连续供电,当检修任一母线隔离开关时,只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此刀闸相连的该组母线,其它回路均可通过另一组母线继续运行,从而提高了供电可靠性。缺点:①投资较大,所用设备多,占地面积大,增加了一组母线和一组刀闸。②配电装置复杂,经济性差。③在运行中隔离开关做为操作电器,易发生误操作事故。
从以上两种方案比较,方案一虽然用设备较少,减少了投资,但由于供电可靠性较低故不易采用;方案二虽然操作复杂、设备较多,投资较大,且根据《电力设计手册》可知110kV～220kV配电装置中当线路回数为四条以上时,易采用双母线接线方式,提高了可靠性,易于扩建,故选择方案二。35kV侧的接线:所设计的变电所35kV出线,最终四回,本期工程一次完成,在考虑主接线方案时,应首先满足运行可靠,操作灵活,节省投资。方案一:单母线接线方式:接线简单、清晰。操作方便,投资少便于扩建;母线或隔离开关检修或故障时连接在母线上的所有回路必须停止工作;检修任一电源或线路的断路器时,该回路必须停电;当母线或母线上的隔离开关上发生短路以及断路器在继电保护作用下都自动断开,因而造成全部停电。方案二:单母分段接线方式:当一段母线发生故障时,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电,可提高供电可靠性和灵活性。当一段母线发生故障时,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电,可提高供电可靠性和灵活性。以上两种方案比较,在供电可靠性方面,方案一较差,故35kV侧应采用单母分段接线。方案一:单母线接线:具有接线简单清晰,操作方便,所用设备比较少,投资少等优点,但当母线或母侧隔离开关检修故障时,连接在母线上的所有回路都将停止工作,当母线发生短路时,所有电源回路的断路器在继电保护作用中自动跳闸,因而造成母线电压失压全部停电,检修任一电源或线路的断路器时,该回路必须停电。方案二:单母分段接线:接线简单清晰,设备少,且操作方便,可提高供电可靠性和灵活性,不仅便于检修母线而减少母线故障影响范围,对于重要用户可以从不同段引两个回路,而使重要用户有两个电源供电,在这种情况下,当一段母线发生故障,由于分段断路器在继电保护装置的作用下,能自动将故障段切除,因而保证了正常段母线不间断供电。综上所述,单母分段接线的可靠性较高,而且比较经济,故10kV侧接线应选方案二,单母分段接线。
参考文献
[1] 苗德刚.电气主接线各种连接方式优缺点与实际应用[J].中国新技术新产品,2010(4).
[2] 冷烨.变电所电气主接线可靠性评估[J].装备制造,2009(5).
关键词:110kV降压变电站 电气主接线 方案 选择
中图分类号:TM645 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(c)-0139-01
某变电所的电压等级为110kV,为一降压变电所,在系统中的地位比较重要,高压侧同时接收和变换功率,供35kV负荷和10kV负荷,属于地区一般变电所。建设规模:(1)110kV进出线共六回,其中两回是与系统连接的双回线,每回送电容量为45MVA,其余四回为单电源出线,送电容量为5MVA。(2)35kV出线共四回,其中两回出线每回送电容量为8MVA,另外两回出线,送电容量为7MVA、6MVA。(3)10kV出线共十回,其中六回架空出线,每回输电容量为2MVA,四回电缆线路,每回输电容量为1.8MVA。
1 所用电接线设计和所用变压器的选择
变电所的所用电是变电所的重要负荷,因此,在所用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求,考虑变电所发展规划,妥善解决分期建设引起的问题,积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备,使设计达到经济合理,技术先进,保证变电所安全,经济的运行。
所用变台数的确定:一般变电所装设一台所用变压器,对于枢纽变电所、装有两台以上主变压器的变电所中应装设两台容量相等的所用变压器,互为备用,如果能从变电所外引入一个可靠的低压备用电源时,也可装设一台所用变压器。根据如上规定,本变电所选用两台容量相等的所用变压器。
所用变压器的容量应按所用负荷选择。
2 电气主接线的选择
电气主接线的确定对电力系统整体及发电厂,变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备的选择配电装置选择,继电保护和控制方式的拟定有较大影响,因此,必须正确外理为各方面的关系,全面分析有关影响因素,通过技术经济比较,合理确定主接线方案。
(1)设计的基本要求为:①满足对用户供电必要的可靠性和保证电能质量。②接线应简单,清晰且操作方便。③运行上要具有一定的灵活性和检修方便。④具有经济性,投资少,运行维护费用低。⑤具有扩建和可能性。
(2)设计主接线的原则:采用分段单母线或双母线的110kV～220kV配电装置,当断路点不允许停电检修时,一般需设置旁路母线。对于屋内配电装置或采用SF6全封闭电器的配电装置,可不设旁母。35kV～6kV配电装置中,一般不设旁路母线,因为重要用户多系双回路供电,且断路器检修时间短,平均每年约2～3天。如线路断路器不允许停电检修时,可设置其它旁路设施。6kV～10kV配电装置,可不设旁路母线,对于初线回路数多或多数线路向用户单独供电,以及不允许停电的单母线,分段单母线的配电装置,可设置旁路母线,采用双母线6kV～10kV配电装置多不设旁路母线。对于变电站的电气接线,当能满足运行要求时,其高压侧应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线,如线路—变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时,也可采用线路分支接线。拟定可行的主接线方案2～3种,内容包括主变的形式,台数以及各级电压配电装置的接线方式等,并依据对主接线的基本要求,从技术上论证各方案的优缺点,淘汰差的方案,保留一种较好的方案。
(3)方案的比较:110kV侧的接线:1)单母分段带旁路;断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修,为了检修出线断路器,不致中断该回路供电,可增设旁路母线。优点:接线简单清晰,设备少,操作方便,便于扩建和采用成套配电装置,检修与其相连的任一回线的断路器时,该回路均可以不停电,可以提高供电的可靠性。缺点:此种接线多装了价格较高的断路器和隔离开关,增大了投资。2)双母线接线优点:检修任一母线时,不会停止对用户的连续供电,当检修任一母线隔离开关时,只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此刀闸相连的该组母线,其它回路均可通过另一组母线继续运行,从而提高了供电可靠性。缺点:①投资较大,所用设备多,占地面积大,增加了一组母线和一组刀闸。②配电装置复杂,经济性差。③在运行中隔离开关做为操作电器,易发生误操作事故。
从以上两种方案比较,方案一虽然用设备较少,减少了投资,但由于供电可靠性较低故不易采用;方案二虽然操作复杂、设备较多,投资较大,且根据《电力设计手册》可知110kV～220kV配电装置中当线路回数为四条以上时,易采用双母线接线方式,提高了可靠性,易于扩建,故选择方案二。35kV侧的接线:所设计的变电所35kV出线,最终四回,本期工程一次完成,在考虑主接线方案时,应首先满足运行可靠,操作灵活,节省投资。方案一:单母线接线方式:接线简单、清晰。操作方便,投资少便于扩建;母线或隔离开关检修或故障时连接在母线上的所有回路必须停止工作;检修任一电源或线路的断路器时,该回路必须停电;当母线或母线上的隔离开关上发生短路以及断路器在继电保护作用下都自动断开,因而造成全部停电。方案二:单母分段接线方式:当一段母线发生故障时,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电,可提高供电可靠性和灵活性。当一段母线发生故障时,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电,可提高供电可靠性和灵活性。以上两种方案比较,在供电可靠性方面,方案一较差,故35kV侧应采用单母分段接线。方案一:单母线接线:具有接线简单清晰,操作方便,所用设备比较少,投资少等优点,但当母线或母侧隔离开关检修故障时,连接在母线上的所有回路都将停止工作,当母线发生短路时,所有电源回路的断路器在继电保护作用中自动跳闸,因而造成母线电压失压全部停电,检修任一电源或线路的断路器时,该回路必须停电。方案二:单母分段接线:接线简单清晰,设备少,且操作方便,可提高供电可靠性和灵活性,不仅便于检修母线而减少母线故障影响范围,对于重要用户可以从不同段引两个回路,而使重要用户有两个电源供电,在这种情况下,当一段母线发生故障,由于分段断路器在继电保护装置的作用下,能自动将故障段切除,因而保证了正常段母线不间断供电。综上所述,单母分段接线的可靠性较高,而且比较经济,故10kV侧接线应选方案二,单母分段接线。
参考文献
[1] 苗德刚.电气主接线各种连接方式优缺点与实际应用[J].中国新技术新产品,2010(4).
[2] 冷烨.变电所电气主接线可靠性评估[J].装备制造,2009(5).