變電站-文獻綜述

220KV降壓變電所設計綜述作者：指導老師：摘要：電能的開發(fā)和利用，是人類征服自然過程中所取得的具有劃時代意義的光輝成就。它消除了黑夜對人們生活和生產勞動的限制，大大延長了人類用于創(chuàng)造財富的勞動時間，改善了勞動條件，豐富了人們的生活。在現(xiàn)代文明中，電是不能被貯存的，只能當時生產然后馬上投入使用。所以，在電力系統(tǒng)中，變電站是不可或缺的?，F(xiàn)如今，電力工業(yè)在整個工業(yè)中所占比例也逐漸加大，各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務。變電站更是電力系統(tǒng)的中間傳輸者，而它的設計更是電力工業(yè)建設中不可去除的項目。而變電站的設計內容多，范圍涵蓋廣，對于不同電壓等級、不同類型和不同性質負荷的變電站在設計的時候，側重點也會有所差異。關鍵字：電能；變電站；電力系統(tǒng)；220KVstep-downsubstationdesignreviewAuthor:HuQiangTutor:LiChunlanAbstract:thedevelopmentandutilizationofelectricalenergy,ismadeintheprocessofhumanconquestofnaturehastheepoch-makingsignificanceofthebrilliantachievements.Iteliminatesthenightforpeopletolimitlifeandproductivelabor,greatlyextendedhumanforcreatingwealthlabortime,improveworkingconditions,enrichpeople'slife.Inthemoderncivilization,electricitycannotbestored,onlywhentheproductionandthenimmediatelyputintouse.Therefore,inthepowersystem,thesubstationisindispensable.Nowadays,theelectricpowerindustryinthewholeindustryproportionhasgraduallyincreased,allkindsofpowerplant,substationdivisiontocompletethewholesystemgeneration,substationanddistributiontask.Substationistheintermediatetransmissionofelectricpowersystem,anditsdesignisnottheremovaloftheprojectintheconstructionofelectricpowerindustry.Thedesigncontentofsubstation,widerange,fordifferentvoltagelevels,differenttypesanddifferentloadsubstationatdesigntime,theemphasismayvary.Keywords:electricenergy;substation;powersystem;引言隨著國民經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對供電質量的要求日益提高。國家提出了加快城網和農網建設及改造、拉動內需的發(fā)展計劃。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力設施，它通過其變壓器將各級電壓的電網聯(lián)系起來，在電力系統(tǒng)中起著至關重要的作用。近年來220kV變電站的建設迅猛發(fā)展?？茖W的變電站設計方案能夠提升配電網的供電能力和適應性，降低配電網損耗和供電成本，減少電力設施占地資源，體現(xiàn)“增容、升壓、換代、優(yōu)化通道”的技術改造思路。同時可以增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積，使變電站的配置達到最佳，不斷提高經濟效益和社會效益。變電站是改變電壓的場所。為了把發(fā)電廠發(fā)出來的電能輸送到較遠的地方，必須把電壓升高，變?yōu)楦邏弘?，到用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來完成。變電站的主要設備是開關和變壓器。按規(guī)模大小不同，稱為變電所、配電室等。1變電站概述1.1變壓站的組成變電站是把一些設備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調整電壓，在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結點。變電站主要組成為：饋電線（進線、出線）和母線，隔離開關，接地開關，斷路器，電力變壓器（主變），電壓互感器TV（PT）、電流互感器TA(CT），避雷針。變電站起變換電壓作用的設備是變壓器，除此之外，變電站的設備還有開閉電路的開關設備，匯集電流的母線，計量和控制用互感器、儀表、繼電保護裝置和防雷保護裝置、調度通信裝置等，有的變電站還有無功補償設備。變電站的主要設備和連接方式，按其功能不同而有差異。目前分布式變電站自動化系統(tǒng)已逐步成為技術發(fā)展的主流。1.2變壓站的分類變電站主要可分為：樞紐變電站、終端變電站；升壓變電站、降壓變電站；電力系統(tǒng)的變電站、工礦變電站、鐵路變電站(27.5kV、50Hz）；1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、6.3kV等電壓等級的變電站。樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點，它的電壓是系統(tǒng)最高輸電電壓，目前電壓等級有220KV、330KV(僅西北電網)和500KV，樞紐變電站連成環(huán)網，全站停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至整個系統(tǒng)癱瘓，因此對樞紐變電站的可靠性要求較高。樞紐變電站主變壓器容量大，供電范圍廣。終端變電站在輸電線路終端，接近負荷點，經降壓后直接向用戶供電，全站停電后，只是終端用戶停電。升壓變電站是把低電壓變?yōu)楦唠妷旱淖冸娬?，例如在發(fā)電廠需要將發(fā)電機出口電壓升高至系統(tǒng)電壓，就是升壓變電站。與升壓變電站相反，是把高電壓變定。[21](3)當需要監(jiān)視和檢測線路側有無電壓時，出線側的一相上應裝設電壓互感器。(4)當需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。5.5電流互感器的配置(1)凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器其數(shù)量應滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。(2)在未設斷路器的下列地點也應裝設電流互感器：發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。(3)對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。(4)一臺半斷路器接線中，線路—線路串可裝設四組電流互感器，在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設三組電流互感器。線路—變壓器串，當變壓器的套管電流互感器可以利用時，可裝設三組電流互感器。5.6避雷器的裝置(1)配電裝置的每組母線上，應裝設避雷器，但進出線裝設避雷器時除外。(2)旁路母線上是否需要裝設避雷器，應視在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設備的電氣距離是否滿足要求而定。(3)220KV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一組避雷器。(4)三繞組變壓器低壓側的一相上宜設置一臺避雷器。(5)下列情況的變壓器中性點應裝設避雷器：1直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔離開關時；2直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為全絕緣，但變電所為單進線且為單臺變壓器運行時；3接地和經消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進線變壓器中性點上。(6)發(fā)電廠變電所35KV及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應裝設避雷器。(7)SF6全封閉電器的架空線路側必須裝設避雷器。(8)110—220KV線路側一般不裝設避雷器。[21]5.7做好變電站的防雷和保護接地變電所的防雷設計應做到設備先進、保護動作靈敏、安全可靠、維護試驗方便，并在在保證可靠性的前提下力求經濟性。防止雷電直擊的主要電氣設備是避雷針，避雷針由接閃器和引下線、接地裝置等構成。避雷針的位置確定，是變電所防雷設計的關鍵步驟。首先應根據(jù)變電所電氣設備的總平面布置圖確定，避雷針的初步選定安裝位置與設備的電氣距離應符合各種規(guī)程范圍的要求，初步確定避雷針的安裝位置后再根據(jù)公式進行，校驗是否在保護范圍之內。同時做好變電站的接地電網，也可以有效的防止電力事故的發(fā)生。5.8所用變的設置為保證重要變電所的安全用電，所以需裝設兩臺所用變以備用。為了保證供電的可靠性應在低電壓等級即10KV母線上各裝設一臺變壓器（每段各一臺）。這樣就可以避免由于低壓線路故障率較高所引起的所內停電事故，從而保證變電所的不間斷供電。5.9繼電保護的配置在電力系統(tǒng)的運行中，變電所可能出現(xiàn)各種故障和不正常運行狀態(tài)。最常見同時也是最危險的故障是各種類型的短路，其中包括相間短路和接地短路。此外，還可能發(fā)生輸電線路斷線，旋轉電機、變壓器同一繞組的匝間短路等，這樣，供電系統(tǒng)就不能順利完成輸送電。此時，繼電保護就顯的很重要。繼電保護系統(tǒng)的主要作用：保護作用、控制作用、監(jiān)視作用、事故分析與事故處理作用、自動化作用。繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中的主要作用是通過預防事故或縮小事故范圍來提高系統(tǒng)可靠性，是電力系統(tǒng)中重要的組成部分，是保證電力系統(tǒng)安全可靠運行的重要技術措施之一。在現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，如果沒有繼電保護裝置，就無法維持系統(tǒng)正常運行。鑒于其在系統(tǒng)中的重要性，有如下要求：（1）選擇性，即僅將故障元件從系統(tǒng)中切除，保證非故障元件正常運行，提高系統(tǒng)供電可靠性；（2）速動性，快速地切除故障元件可以提高系統(tǒng)并列運行的可靠性，減少用戶在電壓降低的情況下的工作時間，以縮小故障元件的損壞程度。只要求速動性是不行的，要根據(jù)電力系統(tǒng)的接線以及被保護元件的具體情況來確定，例如當發(fā)電廠或母線電壓低于允許值時，繼電保護動作等；（3）靈敏性，它要求保護裝置在事先規(guī)定的保護范圍內發(fā)生故障時，不論短路點的位置，短路類型，以及短路點是否有過渡電阻，都應敏銳感覺，正確反應；（4）可靠性，它主要針對保護裝置本身的質量和運行維護水平而言，一般來說，保護裝置的組成元件的質量越高，回路中繼電器的觸電就越少，保護裝置的可靠性就越高，同時，正確的設計和整定計算，保證安裝、調試試驗的質量，提高運行維護水平，對提高保護裝置的可靠性有重要作用。因此在電氣設計中將繼電保護配置好是一個很重要的環(huán)節(jié)，同時我們應該按照要求進行合理配置。6結束語電網運行的最基本要求是安全與穩(wěn)定。電網安全穩(wěn)定的核心問題是要建立一個與該供電網絡相適應的、合理的電網結構。220kV電力網絡和變電站在系統(tǒng)中的地位和功能發(fā)生了很大變化。220kV電力網絡已下降為配電網絡，大多數(shù)220KV變電站也淪為負荷型的終端變電站。配電電壓升高，電力系統(tǒng)安全更要時刻抓緊。建設變電站時，在保證安全的前提下還要保證其經濟性和靈活性。隨著電力人不斷的努力，變電站的設計一定會不斷完善的。參考文獻[1]饒瑩，郭煒，徐鑫乾220/20kV變電站電氣一次部分設計。電力設備，2008[2]張宏陽，淺談220kV變電站設計思路及實踐?？萍甲稍儯?009（18）[3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