110KV變電站設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

110KV變電站設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述重慶理工高校

文獻(xiàn)綜述

二級(jí)學(xué)院電子信息與自動(dòng)化

班級(jí)110070403

同學(xué)姓名

110kV變電站設(shè)計(jì)

劉鴻瑞

1引言

我國(guó)電力工業(yè)的水平正在逐步提高，很多變電站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了集中掌握和計(jì)算機(jī)監(jiān)控，全部電力工業(yè)都在努力降低成本，使用新設(shè)備，采納新技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外的110KV變電站都在肯定程度上擁有了自動(dòng)化系統(tǒng)，而將來(lái)的進(jìn)展趨勢(shì)應(yīng)當(dāng)是向智能化，網(wǎng)絡(luò)化，測(cè)量、溫度、愛(ài)護(hù)和掌握為一體化進(jìn)展。另一方面，隨著競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，變電站對(duì)于地區(qū)性電能安排技術(shù)的要求也越來(lái)越高。因此，我國(guó)必需在變電站設(shè)計(jì)中注意這個(gè)技術(shù)方面的頂尖，才能在這場(chǎng)改革中占有一席之地。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，能使我們對(duì)所學(xué)的理論學(xué)問(wèn)有一個(gè)全面的全新的認(rèn)知和補(bǔ)充，也是對(duì)我們理論學(xué)問(wèn)的一次實(shí)踐。了解當(dāng)前的進(jìn)展趨勢(shì)，學(xué)會(huì)去選擇合適的方法或者新奇的方法來(lái)完成設(shè)計(jì)，是我們的一次成長(zhǎng)，一次收獲。

2智能化變電站

在設(shè)計(jì)變電站的當(dāng)前趨勢(shì)下，智能化已經(jīng)成了主流。在變電站自動(dòng)化領(lǐng)域中,智能化電氣的進(jìn)展，特殊是智能化開(kāi)關(guān)、光電式互感器等機(jī)電一體化設(shè)備的消失,以及計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，使變電站全部信息的采集、傳輸實(shí)現(xiàn)全智能化處理供應(yīng)了理論和物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.1技術(shù)特征

(1)各類數(shù)據(jù)從源頭實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，真正實(shí)現(xiàn)信息集成、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)共享。在電流、電壓的采集環(huán)節(jié)采納智能化電氣測(cè)量系統(tǒng)，打破了常規(guī)變電站的監(jiān)視、掌握、愛(ài)護(hù)、故障錄波、量測(cè)與計(jì)量等幾乎都是功能單一、相互獨(dú)立的裝置的模式。

(2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊，數(shù)字化電氣量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有體積小、重量輕等特點(diǎn)，可以有效地集成在智能開(kāi)關(guān)設(shè)備系統(tǒng)中，按變電站機(jī)電一體化設(shè)計(jì)理念進(jìn)行功能優(yōu)化組合和設(shè)備布置。對(duì)一、二次設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一建模，資源采納全局統(tǒng)一命名規(guī)章，變電站內(nèi)及變電站與掌握中心之間實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫通信，從而簡(jiǎn)化系統(tǒng)維護(hù)、配置和工程實(shí)施。

2.2智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在物理上可分為兩類，即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)

絡(luò)化的二次設(shè)備；在規(guī)律結(jié)構(gòu)上可分為三個(gè)層次，依據(jù)IEC6185A通信協(xié)議草案定義，這三個(gè)層次分別稱為"過(guò)程層"、"間隔層"、"站控層"。

2.3進(jìn)展中的主要問(wèn)題

國(guó)外已有肯定的成熟閱歷，國(guó)內(nèi)的大專院校、科研院所以及有關(guān)廠家都投入了相當(dāng)?shù)娜肆M(jìn)行開(kāi)發(fā)討論，并且在某些方面取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。但歸納起來(lái)，目前主要存在的問(wèn)題是:

(1)討論開(kāi)發(fā)過(guò)程中專業(yè)協(xié)作需要加強(qiáng)，比如智能化電器的討論至少存在機(jī)、電、光三個(gè)專業(yè)協(xié)同攻關(guān)；

(2)材料器件方面的缺陷及改進(jìn)；

(3)試驗(yàn)設(shè)備、測(cè)試方法、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，特殊是EMC(電磁干擾與兼容)掌握與試驗(yàn)還是薄弱環(huán)節(jié)。

國(guó)內(nèi)已有數(shù)個(gè)智能化變電站順當(dāng)投運(yùn)，運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的已近兩年，總的來(lái)看設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，各類數(shù)據(jù)采集、傳輸無(wú)誤，愛(ài)護(hù)和自動(dòng)裝置動(dòng)作正常，說(shuō)明智能化變電站的技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際中已初步通過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，滿意了平安、穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行要求。但智能化變電站應(yīng)用進(jìn)展中遇到的主要問(wèn)題，還有待進(jìn)一步深化討論和解決。

3電氣主接線的選擇和設(shè)計(jì)

3.1電氣主接線簡(jiǎn)介

變電站的電氣主接線包括變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母線和避雷器等電氣設(shè)備，是電氣部分的主干。通常稱為變電所一次接線。這是一個(gè)浩大的工程，在我看來(lái)，不僅要了解母線，電氣設(shè)備，接線方式，而且還要與詳細(xì)環(huán)境聯(lián)系起來(lái)，例如設(shè)計(jì)要求中提到的溫度和海拔等因素。這些都是課本中學(xué)的不多的，因此我們必需自己通過(guò)查閱各種文獻(xiàn)和現(xiàn)有的理論指導(dǎo)來(lái)逐步完成。目前的電氣主接線技術(shù)主要是集中在解決主變壓器的選擇，其他設(shè)備相對(duì)而言，較為簡(jiǎn)潔。主變的選擇要考慮容量問(wèn)題，容量問(wèn)題又必需考慮到負(fù)荷。母線的接線方式選擇也很重要，通常都會(huì)有好幾個(gè)方案供選擇，需要逐個(gè)分析，我們不能盲目選擇，只有在詳細(xì)狀況下選取最適合的。

3.2電氣主接線的方案選擇

3.2.1電氣主接線的設(shè)計(jì)要求

對(duì)于電氣主接線方案的選定，有以下幾個(gè)要求點(diǎn)去進(jìn)行選?。?/p>

1、供電牢靠性。主接線的設(shè)計(jì)必需滿意：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，停電范圍小，恢復(fù)供電快。

2、經(jīng)濟(jì)性。在滿意供電牢靠和平安的前提下，盡量節(jié)約投資和削減占地面積。

3、簡(jiǎn)化性。變電站自動(dòng)化，無(wú)人掌握是必定的進(jìn)展趨勢(shì)，簡(jiǎn)化主接線可以為此供應(yīng)便利。

4、適應(yīng)性和敏捷性。能適應(yīng)肯定時(shí)期內(nèi)沒(méi)有估計(jì)到的負(fù)荷水平變化；轉(zhuǎn)變運(yùn)行方式時(shí)操作簡(jiǎn)便，恢復(fù)供電快。

電氣主接線方案的選定對(duì)變電所電氣設(shè)備的選擇，現(xiàn)場(chǎng)布置，愛(ài)護(hù)和掌握所實(shí)行的方式，運(yùn)行牢靠性等都有直接影響。因此，選擇優(yōu)化的電氣主接線方式，具有重大的意義。

3.2.2電氣主接線的方案比較

根據(jù)設(shè)計(jì)參考規(guī)定，在110KV配電裝置中，當(dāng)出線為2回路時(shí)，一般采納橋形接線；當(dāng)出線不超過(guò)4回路時(shí)，一般采納分段單母線接線。

方案一：?jiǎn)文妇€接線方式

接線簡(jiǎn)潔，清爽。操作便利，投資少便于擴(kuò)建。母線或隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí)，連接在母線的全部回路必需停止工作。檢修任一電源或線路的斷路器時(shí)，該回路必需停止工作。當(dāng)母線或母線上的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生短路，以及斷路器在繼電愛(ài)護(hù)的作用下都會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，因而造成全部停電。

方案二：?jiǎn)文妇€分段接線方式

當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線供電，不致使重要用戶停電，可提高供電牢靠性和敏捷性。

方案三：雙母線接線

運(yùn)行方式敏捷，牢靠，便于事故處理和擴(kuò)建。通過(guò)兩組母線的隔離開(kāi)關(guān)倒換操作，可以輪番檢修一組母線而不至于停電，一組母線故障后能快速恢復(fù)供電。隔離開(kāi)關(guān)倒

換工作簡(jiǎn)單引起電器誤操作。配電裝置簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性較差。

綜上，110KV必需要考慮供電牢靠性，所以選擇雙母線接線方式。

4短路計(jì)算和繼電愛(ài)護(hù)

4.1短路計(jì)算

4.1.1短路計(jì)算的意義

短路有以下幾種：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單項(xiàng)短路（接地）。三相短路是對(duì)稱短路，此時(shí)三相電流和三相電壓仍是對(duì)稱的，只是三相電流特殊大。除三相短路之外的都是非對(duì)稱短路，每相的電流和電壓不相同。

電力系統(tǒng)不行避開(kāi)會(huì)發(fā)生短路故障，威逼著電網(wǎng)的正常運(yùn)行，也有可能損壞電氣設(shè)備。因此，在設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算，以便正確的選用繼電愛(ài)護(hù)，確保電力系統(tǒng)平安運(yùn)行。而且在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證在正常運(yùn)行和故障狀況下都能牢靠地工作，這都需要進(jìn)行短路電流計(jì)算。通常用三相短路電流。

4.1.2短路電流計(jì)算

計(jì)算可以采納出名值和標(biāo)幺值兩種方法，遇到變量多或者數(shù)字大時(shí)，一般采納標(biāo)幺值。計(jì)算時(shí)，需要將各電壓等級(jí)的電氣元件參數(shù)都?xì)w算到同一電壓等級(jí)，歸算也有兩種方法，一種是將出名值進(jìn)行歸算然后進(jìn)行標(biāo)幺值計(jì)算，另一種是直接對(duì)基準(zhǔn)值進(jìn)行歸算，再求出各基準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的標(biāo)幺值。計(jì)算過(guò)程中需要對(duì)變壓器、發(fā)電機(jī)、電抗器、線路等進(jìn)行電抗值計(jì)算和歸算6。

4.2繼電愛(ài)護(hù)

完成了短路計(jì)算后，就是對(duì)繼電愛(ài)護(hù)的配置選擇3。繼電愛(ài)護(hù)的四個(gè)特性：牢靠性，選擇性，靈敏性，速動(dòng)性。斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，是比較常用的配置，對(duì)于型號(hào)的選擇查看設(shè)計(jì)規(guī)范就可以得到。在本次設(shè)計(jì)中，我主要針對(duì)主變和線路進(jìn)行愛(ài)護(hù)選擇及部分相應(yīng)整定計(jì)算。變壓器的愛(ài)護(hù)配置通常采納瓦斯愛(ài)護(hù)和縱差動(dòng)愛(ài)護(hù)作為主愛(ài)護(hù)，其中瓦斯愛(ài)護(hù)僅對(duì)于是油箱內(nèi)的故障愛(ài)護(hù)。容量為800KV以上的油浸式變壓器，

都可以裝設(shè)瓦斯愛(ài)護(hù)。一般狀況，除了主愛(ài)護(hù)以外，還可以幫助使用過(guò)電流愛(ài)護(hù)、零序電流愛(ài)護(hù)或者過(guò)負(fù)荷愛(ài)護(hù)作為后備愛(ài)護(hù)。

5結(jié)論

110KV變電站設(shè)計(jì)是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的過(guò)程，包括了許多方面，電氣主接線的設(shè)計(jì)，短路計(jì)算和繼電愛(ài)護(hù)的整定，電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，還有一些其他的應(yīng)用。110KV等級(jí)的電氣