110kV35kV10kV變電站接入系統(tǒng)設(shè)計

110kV35kV10kV變電站接入系統(tǒng)設(shè)計

電隨著電力行業(yè)的不斷進(jìn)展，人們對電力供應(yīng)的要求越來越高，特殊是供電穩(wěn)定性、牢靠性和持續(xù)性，然而電網(wǎng)的穩(wěn)定性、牢靠性和持續(xù)性往往取決于變電所的合理設(shè)計和配置。一個典型的變電站要求變電設(shè)備運行牢靠、操作敏捷、經(jīng)濟合理、擴建便利能是由一次能源經(jīng)加工轉(zhuǎn)化成的能源，與其他形式能源相比，它就具有遠(yuǎn)距離輸送、便利轉(zhuǎn)換與掌握、損耗小、效率高、無氣體和噪聲污染。而發(fā)電廠是將一次能源轉(zhuǎn)化成電能而被利用。按一次能源的不同，可將發(fā)電廠分為火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電、以及風(fēng)力發(fā)電、等太能發(fā)電廠。這些電能通過變電站進(jìn)行變電，降電能輸送到負(fù)荷區(qū)。

一主變壓器的選擇

1.1、主變壓器的選擇

概述：在合理選擇變壓器時，首先應(yīng)選擇低損耗，低噪音的S9,S10,S11系列的變壓器，不能選用高能耗的電力變壓器。應(yīng)選是變壓器的繞組耦合方式、相數(shù)、冷卻方式，繞組數(shù)，繞組導(dǎo)線材質(zhì)及調(diào)壓方式。

在各種電壓等級的變電站中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓，進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。確定合理的變壓器容量是變電所平安牢靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證。因此，在確保平安牢靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟運行素養(yǎng)將具有明顯的經(jīng)濟意義。

1.2主變壓器容量的選擇

變電站主變壓器容量一般按建站后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并按其中一臺停用時其余變壓器能滿意變電站最大負(fù)荷maxS的50%-70%（35-110kV變電站為60%），或全部重要負(fù)荷（當(dāng)Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷超過上述比例時）選擇。

即()()max7.06.01SSnN-≥-

式中n—變壓器主變臺數(shù)

2、變電所主變壓器的容量和臺數(shù)的確定

1.主變壓器容量的確定

1.1主變器容量一般按變電所建成5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期。

10-20年的負(fù)荷進(jìn)展

1.2依據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)，和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，來確定主變壓器的容量。

1.3同等電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)動身，推行系列

化，標(biāo)準(zhǔn)化。

2.主變壓器臺數(shù)的確定

2.1對大城市郊區(qū)的一次變電所在中低壓側(cè)，構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的狀況下，變電所應(yīng)裝設(shè)

2臺主變壓器為宜。

2.2對地區(qū)性孤立的一次性變電所，或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計時應(yīng)考慮，

裝設(shè)3臺主變壓器的可能性。

2.3對于規(guī)劃只裝設(shè)2臺主變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)，應(yīng)按大于變壓器容

量的1-2級設(shè)計，以便負(fù)荷進(jìn)展時，更換變壓器的容量。單臺容量設(shè)計應(yīng)按單臺額定容量的70%—85%計算。

二主接線選擇

1.1、主接線選擇要求：

1.牢靠性:

所謂牢靠性是指主接線能牢靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電，衡量牢靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐。主接線的牢靠性是由其組成元件（包括一次和二次設(shè)備）在運行中牢靠性的綜合。因此，主接線的設(shè)計，不僅要考慮一次設(shè)備對供電牢靠性的影響，還要考慮繼電愛護二次設(shè)備的故障對供電牢靠性的影響。同時，牢靠性并不是肯定的而是相對的，一種主接線對某些變電站是牢靠的，而對另一些變電站則可能不是牢靠的。評價主接線牢靠性的標(biāo)志如下：

（1）斷路器檢修時是否影響供電；

（2）設(shè)備、線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運線路的回數(shù)和停運時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；

（3）有沒有使發(fā)電廠或變電所全部停止工作的可能性等。

（4）大機組、超高壓電氣主接線應(yīng)滿意牢靠性的特別要求。

2..敏捷性:

主接線的敏捷性有以下幾方面的要求：

(1)調(diào)度敏捷，操作便利?？擅艚莸耐度牒颓谐儔浩鳌⒕€路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿意系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特別運行方式下的調(diào)度要求。

(2)檢修平安?？杀憷耐＿\斷路器、母線及其繼電器愛護設(shè)備，進(jìn)行平安檢修，且不影響對用戶的供電。

(3)擴建便利。隨著電力事業(yè)的進(jìn)展，往往需要對已經(jīng)投運的變電站進(jìn)行擴建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴建的可能。所以，在設(shè)計主接線時，應(yīng)留有余地，應(yīng)能簡單地從初期過度到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。

3.經(jīng)濟性:

牢靠性和敏捷性是主接線設(shè)計中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟性之間往往發(fā)生沖突，即欲使主接線牢靠、敏捷，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必需綜合考慮，在滿意技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟合理。

(1)投資省。主接線應(yīng)簡潔清楚，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使掌握、愛護方式不過于簡單，以利于運行并節(jié)省二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采納直降式（110/6～10kV）變電站和以質(zhì)量牢靠的簡易電器代替高壓側(cè)斷路器。

(2)年運行費小。年運行費包括電能損耗費、折舊費以及大修費、日常小修維護費。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺數(shù)以及避開兩次變壓而增加電能損失。

(3)占地面積小。電氣主接線設(shè)計要為配電裝置的布置制造條件，以便節(jié)省用地和節(jié)約架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用。在運輸條件許可的地方，都應(yīng)采納三相變壓器。

(4)在可能的狀況下，應(yīng)實行一次設(shè)計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。

1.2、對變電所電氣主接線的詳細(xì)要求：

1按變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用選擇。

2.考慮變電所近期和遠(yuǎn)期的進(jìn)展規(guī)劃。

3.按負(fù)荷性質(zhì)和大小選擇。

4.按變電所主變壓器臺數(shù)和容量選擇。

5.當(dāng)變電所中消失三級電壓且低壓側(cè)負(fù)荷超過變壓器額定容量15%時，通常采納三繞組變壓器。

6.電力系統(tǒng)中無功功率需要分層次分地區(qū)進(jìn)行平衡，變電所中常需裝設(shè)無功補償裝置。

7.當(dāng)母線電壓變化比較大而且不能用增加無功補償容量來調(diào)整電壓時，為了保證電壓質(zhì)量，則采納有載調(diào)壓變壓器。

8.假如不受運輸條件的限制，變壓器采納三相式，否則選用單相變壓器。

9.各級電壓的規(guī)劃短路電流不能超過所采納斷路器的額定開斷容量。

10.各級電壓的架空線包括同一級電壓的架空出線應(yīng)盡量避開交叉。

1.3、依據(jù)給定的各電壓等級選擇電壓主接線

a：110kv側(cè)：

110kv側(cè)出線最終4回，本期2回。

所以依據(jù)出線回數(shù)電壓等級初步可以選擇雙母不分段接線和雙母帶旁路母接線。

1.雙母不分段接線：

優(yōu)點：牢靠性極高，故障率低的變壓器的出口不裝斷路器，投資較省，整個線路具有相當(dāng)高的敏捷性，當(dāng)雙母線的兩組母線同時工作時，通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運行，電源與負(fù)荷平均安排在兩組母線上，當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開后，變電所負(fù)荷可同時接在母線或副母線上運行。

缺點：當(dāng)母線故障或檢修時，將隔離開關(guān)運行倒閘操作，簡單發(fā)生誤操作。

2.雙母線帶旁路接線：

優(yōu)點：最大優(yōu)化是供應(yīng)了供電牢靠性，當(dāng)出線斷路器需要停電檢修時，可將專用旁路斷路器投運，從而將檢修斷路器出線有旁路代替供電。

兩組接線相比較：2方案更加牢靠，所以選方案雙母線帶旁路接線。

b：35kv側(cè)

35kv最終6回

所以依據(jù)電壓等級及出線回數(shù)，初步確定，雙母線不分段接線和單母線分段帶旁路母線接線。

1.雙母線接線

優(yōu)點：牢靠性極高，故障率低的變壓器的出口不裝斷路器，投資較省，整個線路具有相當(dāng)高的敏捷性，當(dāng)雙母線的兩組母線同時工作時，通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運

行，電源與負(fù)荷平均安排在兩組母線上，當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開后，變電所負(fù)荷可同時接在母線或副母線上運行。

缺點：當(dāng)母線故障或檢修時，將隔離開關(guān)運行倒閘操作，簡單發(fā)生誤操作

2.單母線分段帶旁母：

優(yōu)點：供電牢靠性高，運行敏捷，但是主要用于出線回路數(shù)不多。但負(fù)荷叫重要的中小型發(fā)電廠及35—110kv的變電所

所以兩個比較所以兩個比較，雙母線接線更加適用，所以選擇雙母線接線。

C:10.kv側(cè)：

10kv最終8回

1.單母線不分段線路：

優(yōu)點：簡潔清楚、設(shè)備少、投資少；

運行操作便利，有利于擴建。

2.單母線分段線路：

優(yōu)點：可提高供電的牢靠性和敏捷性；

對重要用戶，可實行用雙回路供電，即從不同段上分別引出饋電線，有兩個電源供電，以保證供電牢靠性。

任一段母線或母線隔離開關(guān)進(jìn)行檢修削減停電范圍。

缺點：增加了開關(guān)設(shè)備的投資和占地面積；

某段母線或母線隔離開關(guān)檢修時，有停電問題；

任一出線斷路器檢修時，該回路必需停電。

所以選擇單母線不分段。

1.4母線型號的選擇。

矩形鋁母線：220kv以下的配電裝置中，35kv及以下的配電裝置一般都是選用矩形的鋁母線，鋁母線的允許載流量較銅母線小，但價格廉價，安裝，檢修簡潔，連接便利，因此在35kv及以下的配電裝置中，首先應(yīng)選用矩形鋁母線。

1.5母線截面的選擇

1.一般要求

裸導(dǎo)體應(yīng)依據(jù)集體狀況，按下列技術(shù)調(diào)整分別進(jìn)行選擇和校驗

1.工作電流

2.經(jīng)濟電流密度

3.電暈

4.動穩(wěn)定或機械強度

5.熱穩(wěn)定

裸導(dǎo)體尚應(yīng)按下列使用環(huán)境條件校驗：

1.環(huán)境溫度

2.日照

3.風(fēng)速

4.海拔高度

2按回路持續(xù)工作電流選擇

gXUIIgI—導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流，單位為A。

XUI—相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長期允許的載流量

單位A。

溫度25oC、導(dǎo)體表面涂漆、無日照、海拔高度1000m及以下條件。

三.電氣主接線圖（110kV/35kV/10kV）

10kv

6回出線

35

kV110kV

2出線

廠用電1線廠用電2線110kV

2回出線35kV

10

kV

廠

用

電

線

廠用電線路

四.總結(jié)

課程設(shè)計已結(jié)束，通過對110kV/35kV/10.5kV/變電站接入系