２２０ｋＶ城市變電站電氣系統(tǒng)設(shè)計的探討

1、城市變電站電氣系統(tǒng)設(shè)計的討論摘要文章以電氣主接線、配電裝置、系統(tǒng)保護(hù)為重,最對城市變電站的設(shè)計進(jìn)展重點闡述。其設(shè)計思路和方法能,對220kv城市變電站的設(shè)計者有一定的啟示和借鑒作用。關(guān)鍵詞220kv；城市變電站；電氣系統(tǒng)；設(shè)計；綜合自動化一、設(shè)計原那么在城市電網(wǎng)建立中，首先應(yīng)當(dāng)解決的是城市變電站的建立問題。建立城市變電站應(yīng)當(dāng)遵循的根本原那么是：(1)足夠的變電容量以滿足供電區(qū)域內(nèi)中長期規(guī)劃預(yù)測的負(fù)荷要求；(2)可靠靈敏的主接線方式；(3)構(gòu)造緊湊，設(shè)備體積小，占地面積?。?4)主設(shè)備技術(shù)性能優(yōu)越，可靠性高，檢修頻率低，噪聲低；(5)自動化程度高，通信誤碼率低，可靠性高。根據(jù)以上原那么，選擇22

2、0kv作為城市電源點，可以充分發(fā)揮容量大、通道盛占地少、投資相對經(jīng)濟的優(yōu)點。因此，220kv城市變電站是解決城市供電矛盾的一個有效措施，同時也將是今后城市電力系統(tǒng)開展的一個方向。二、電氣主接線在變電站設(shè)計中，尤其是重要的變電站設(shè)計，為了保證其供電可靠性和靈敏性，往往采用較復(fù)雜的主接線。完善的主接線雖然保證了供電可靠性，但缺點是接線方式復(fù)雜、運行操作煩瑣、檢修維護(hù)量大、投資大、占地面積多。電氣主接線的選擇通常與變電容量的需求有較為親密的關(guān)系，這里介紹帶斷路器的線路變壓器組的設(shè)計方案。220kv城市變電站電氣主接線一般分3個電壓等級，由3組帶斷路器的線路變壓器組構(gòu)成；110kv為單母線分段，各段母

3、線各與1臺主變相連，各帶多路出線；35kv為單母線分段，各段母線帶多路出線，每臺主變分別通過2臺35kv斷路器接于兩段35kv母線上。有3臺分段斷路器。優(yōu)點在于任何一臺主變停用，相應(yīng)兩段母線分別由另2臺主變供電，從而到達(dá)平衡負(fù)荷的目的。三、配電裝置(一)220kv配電裝置及主變220kv配電裝置選擇室內(nèi)布置，采用傳統(tǒng)的獨立電器，相間間隔 3.5，依次為電纜頭、單側(cè)帶接地刀的線路閘刀、單斷口六氟化硫斷路器、氧化鋅避雷器，最后接主變。斷路器與線路閘刀之間留作通道，作為檢修運輸通道。主變壓器的選擇對城市變電站來說又有著特殊的要求。體積孝噪音低、阻燃性好、可靠性高，是選擇變壓器要突出考慮的性能。220

4、kv配電裝置與主變共處一室，主要是防噪聲。變壓器可采用低噪聲強油風(fēng)冷，散熱器分體安裝于室外。(二)110kv配電裝置110kv配電裝置采用三相共箱式構(gòu)造的全封閉六氟化硫絕緣的組合電器，選擇gis戶內(nèi)布置，這是在國內(nèi)城市變電站設(shè)備選型中常用的做法。gis的構(gòu)造為緊湊型三相共箱式，三相導(dǎo)體共面布置，所有開關(guān)設(shè)備均采用了彈簧電動操動機構(gòu)，由1臺機構(gòu)操作，三相聯(lián)動。由于無需壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了無油化、無氣化。(三)35kv配電裝置35kv配電裝置采用進(jìn)口全封閉六氟化硫絕緣的組合電器，雙列布置，頭尾相接，容易處理單母線分段的接線型式。每個間隔寬度為0.60.8.雙列布置。四、電氣平面布置(一)綜

5、合樓綜合樓底層布置35kv配電裝置及3臺所變，35kvgis采用背靠背雙列布置。由于兩列裝置之間有土建構(gòu)造樁頭，因此，對于背后有接線的gis需適當(dāng)拉開間隔 ，以便施工檢修。綜合樓地下層為箱形根底，箱形根底同時作為110kv、35kv電力電纜通道。箱形根底靠圍墻一側(cè)，設(shè)有4只豎井及2只工作井，電纜通過兩井與排管連接，上面通過豎井到電纜層及控制室。(二)220kv配電裝置樓配電裝置樓共有3個單元，每個單元布置1組線路變壓器組，每個單元間隔寬度為14，單元之間設(shè)敞開式5通道，作為主變散熱器安裝位置及接地變壓器位置，接地變壓器采用過街樓式安排，以利于主變散熱器通風(fēng)散熱。五、系統(tǒng)保護(hù)(一)220kv線路

6、保護(hù)220k線路與主變保護(hù)屏、直流屏、所用配電屏等布置在繼電保護(hù)室。主變高壓側(cè)裝設(shè)斷路器，主變故障時不需傳送遠(yuǎn)方跳閘命令。為了簡化保護(hù)配置，擬采用相間電流和零序電流速斷作為220kv線路主保護(hù)，并在送電端配置以下保護(hù)：(1)相間電流速斷保護(hù)，瞬間跳閘；(2)定時限過流保護(hù)，延時跳閘；(3)零序電流速斷保護(hù)，瞬時跳閘；(4)零序過流保護(hù)，延時跳閘；(5)斷路器失靈保護(hù)。以上保護(hù)除斷路器失靈保護(hù)外，均配置2套，實現(xiàn)與主變雙重保護(hù)。送電站的1套重合閘裝置在線路單相故障時，斷路器跳三相，然后進(jìn)展三相重合；相間故障時，斷路器跳三相，不進(jìn)展重合。(二)主變保護(hù)電力變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的供電設(shè)備，它的

7、故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴(yán)重的影響；同時大容量的電力變壓器也是非常貴重的設(shè)備。因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。針對變壓器故障類型和不正常運行狀態(tài)，對主變可采用以下保護(hù)：(1)瓦斯保護(hù)；(2)諧波制動縱差保護(hù)；(3)變壓器220kv側(cè)過流保護(hù)；(4)變壓器35kv側(cè)過流保護(hù)；(5)220kv零序過流保護(hù)；(6)110kv2段方向零序過流保護(hù)；(7)35kv側(cè)零序過流保護(hù)；(8)220kv和35kv側(cè)過負(fù)荷保護(hù)。(三)110kv線路保護(hù)采用微機控制，包括電流速斷、過電流兩階段；零序電流速斷和零序過流2段保護(hù)。(四)35kv線路保護(hù)采用電流

8、速斷、過電流和零序過電流保護(hù)。(五)母線保護(hù)110kv母線為單母線分段接線方式，每段母線配置1套三相式母線差動保護(hù)，母差保護(hù)動作瞬時切除主變110kv進(jìn)線斷路器、分段斷路器及母線上聯(lián)絡(luò)線斷路器，母差動作時閉鎖分段自切。35kv母線為單母線分段接線方式，每段母線配置1套三相式母線差動保護(hù)，母差保護(hù)動作瞬時切除主變35kv進(jìn)線斷路器、分段斷路器，母差動作時閉鎖分段自切并切除35kv母線上聯(lián)絡(luò)線斷路器。(六)自動裝置35kv和110kv母線分別裝設(shè)備用電源自動切換裝置。每回35kv線路均裝設(shè)按周減載裝置。六、變電站綜合自動化(一)根本功能和技術(shù)1.保護(hù)功能。對所內(nèi)的所有電氣設(shè)備進(jìn)展保護(hù)，并對被保護(hù)設(shè)

9、備進(jìn)展故障顯示和記錄，存儲多套定值并能進(jìn)展修改和顯示等。2.測量及數(shù)據(jù)采集功能。包括狀態(tài)數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)。3.自動裝置功能。包括電壓和無功的就地控制、同期檢測和同期合閘及故障濾波測距等。4.控制和操作閉鎖?？赏ㄟ^rt屏幕對斷路器、隔分開關(guān)、變壓器分接頭和電容器組投切等進(jìn)展遠(yuǎn)方操作。5.對所及監(jiān)控、監(jiān)視與工程師工作功能實現(xiàn)人機聯(lián)絡(luò)。6.系統(tǒng)的自診斷功能。系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，并把數(shù)據(jù)送往后臺機和遠(yuǎn)方調(diào)度中心。此外，還有遠(yuǎn)方控制中心的通信與防火、保安功能及措施。(二)主要特點1.微機系統(tǒng)和保護(hù)信息串行通信采用交流采樣，大大進(jìn)步了信息總量，可以根據(jù)事件優(yōu)先級迅速遠(yuǎn)傳變電信息。2.系統(tǒng)

10、采用微機采樣。微機變送器輸入由t、pt提供，直接輸入計算機編碼與數(shù)據(jù)采集微機通信，可傳送多種計算量，速度較快、精度較高，是目前數(shù)據(jù)采集的最正確選擇。3.微機保護(hù)與監(jiān)控局部通信可在調(diào)度端查看和修改保護(hù)整定值。4.變電所綜合自動化具有對裝置本身實時自檢功能，方便維護(hù)與維修。5抗干擾才能強，可擴展性好。6.實現(xiàn)綜合自動化后的無人值班變電所占地面積小，大大減少了投資。(三)系統(tǒng)構(gòu)造1.系統(tǒng)配置。為了進(jìn)步變電站綜合自動化系統(tǒng)的可靠性和性能價格比，在設(shè)計時就應(yīng)采用分布式的變電站綜合自動化系統(tǒng)配置形式。該系統(tǒng)可以將變電所內(nèi)各回路的數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和保護(hù)單元分別集中安裝在變電所的控制室內(nèi)的數(shù)據(jù)采集柜、控制柜和保護(hù)柜中，互相間通過現(xiàn)場總線與控制主機相連。這種分布集中組屏的構(gòu)造，便于擴大和