PAGE6-某廠110KV變電所的整體電氣主接線及其設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u17784某廠110KV變電所的整體電氣主接線及其設(shè)計(jì)案例 1222261緒論 2105351.1課題背景 2307611.2研究目的和原始資料 2280451.2.1研究目的 222631.2.2原始資料 373041.3設(shè)計(jì)步驟 3268702變電所電氣主接線及其設(shè)計(jì) 311822.1電氣主接線的概念 3103672.2電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 4110752.3電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求 479202.4幾種常見(jiàn)總降壓變電所主接線方案 5149602.5主接線方案擬定與選擇 81緒論 1.1課題背景隨著我國(guó)特色社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的形成和發(fā)展,電力系統(tǒng)范圍也在不斷拓寬,電壓電力等級(jí)和電力系統(tǒng)自動(dòng)化的技術(shù)水平越來(lái)越高,科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快,新一代電力技術(shù)、新型民用電力設(shè)備每天都有新變化,該地區(qū)最初時(shí)期原有的變電所基礎(chǔ)設(shè)施由于裝置陳舊,占地面積較大,且自動(dòng)化技術(shù)水平先進(jìn)程度不高,為了充分滿足該地區(qū)的要求。建設(shè)一批新變電所,采用先進(jìn)的變電裝置,使之與目前世界先進(jìn)的變電所完全無(wú)縫接軌,這對(duì)于不斷提高發(fā)展我國(guó)大型電力系統(tǒng)可靠性、降低電力線路的供電損耗、改善電力供電系統(tǒng)質(zhì)量,對(duì)于發(fā)展我國(guó)大型電力系統(tǒng)具有很強(qiáng)的技術(shù)前瞻性和重大現(xiàn)實(shí)意義。圖1-1電力系統(tǒng)示意圖1.2研究目的和原始資料1.2.1研究目的該研究課題目的是為了使我們能夠?qū)W習(xí)并初步熟悉如何在變電所中對(duì)系統(tǒng)電氣各個(gè)組成部分的基本設(shè)計(jì)以及電氣系統(tǒng)主接線的基本計(jì)算,包括電氣負(fù)荷成本計(jì)算、電氣系統(tǒng)主接線的成本設(shè)計(jì)、變壓器的類型選擇、短路電流的成本計(jì)算、設(shè)備的類型選擇、防雷規(guī)劃、繼電保護(hù)補(bǔ)償裝置等。1.2.2原始資料主要對(duì)變電所降壓進(jìn)行了初步設(shè)計(jì),為110/10kv降壓變電所,110kv總共有2回入口進(jìn)線,每回入口進(jìn)線線路總長(zhǎng)20km,較長(zhǎng);最大輸送功率2.3mw,采用單母分段進(jìn)線方式進(jìn)行連接;10kv總共有3回入口進(jìn)線。其中最大電流負(fù)載量每秒6400h。110kv在母線的整流輸入和輸出容量都對(duì)應(yīng)為1000mva。2.該地區(qū)歷年夏季平均最高最低氣溫大約為39.5℃,歷年冬季平均月高最低氣溫大約為-9.5℃,年均月平均氣溫16.2℃。3.該變電所需要交通便利，無(wú)環(huán)境污染。1.3設(shè)計(jì)步驟本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要研究目的是為了確定各個(gè)變電所之間的主要電氣線路的接線設(shè)計(jì)方案,經(jīng)過(guò)多種實(shí)驗(yàn)比較,確定最佳方案,并且確定短路電流計(jì)算,根據(jù)各短路點(diǎn)處電流的值,對(duì)變電所設(shè)備進(jìn)行選擇,最后對(duì)防雷以及繼電保護(hù)進(jìn)行闡述。2變電所電氣主接線及其設(shè)計(jì)2.1電氣主接線的概念電氣主接線是一種由各種高壓電器相互連接,按其特殊功能需求來(lái)組合而成的一種可以接受和分配電路。它用一個(gè)指示器所規(guī)定的電氣設(shè)備文字和一個(gè)指示器的圖形符號(hào)按照每一個(gè)電氣設(shè)備在不同時(shí)間內(nèi)的工作次數(shù)來(lái)進(jìn)行排列,詳細(xì)地表述了一個(gè)電氣設(shè)備各個(gè)元件之間的連接圖。根據(jù)有關(guān)規(guī)定:該變電所的各個(gè)電氣部門(mén)之間的主接線均須依據(jù)該變電所在我國(guó)現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的重要性、變電容量,負(fù)荷特征,變壓器元件數(shù)量,等條件來(lái)確定。并且在供電時(shí)應(yīng)充分考慮到能源供給的可靠、管理簡(jiǎn)單和便利。主接線方案的確定與繼電保護(hù)有著密切的聯(lián)系,還與電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性有較大影響。因此,必須正確處理好各方面的關(guān)系,全面分析有關(guān)影響因素,最終得出合理的主接線方案。2.2電氣主接線的設(shè)計(jì)原則1.考慮變電所在整個(gè)電力系統(tǒng)的作用和地位這是決定主接線最為重要的一個(gè)因素。因?yàn)椴徽撌歉鞣N樞紐式綜合變電所、地域式綜合變電所、終點(diǎn)式綜合變電所、企業(yè)式綜合變電所甚至是其他分支式的綜合變電所,由于它們?cè)谡麄€(gè)國(guó)家電力系統(tǒng)過(guò)程中的管理地位和使用功能上的作用不盡相同,導(dǎo)致了對(duì)應(yīng)的連接線要求也不同。2.考慮用戶電力系統(tǒng)近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模在變電所的接線方案中最好是詳細(xì)考慮到中國(guó)在五至十年內(nèi)的電力系統(tǒng)全面推廣的戰(zhàn)略計(jì)劃。應(yīng)以不同負(fù)荷分布的平衡分配以及不同負(fù)荷的增長(zhǎng)速度關(guān)系作為統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ),分析統(tǒng)計(jì)得出不同電力系統(tǒng)中各種不同的負(fù)荷工作量和運(yùn)行原理,最終決定選擇一種主接線方案。3.考慮主變壓器對(duì)主接線的影響主變壓器的管理臺(tái)數(shù)和供電容量,會(huì)嚴(yán)重影響到用戶對(duì)主機(jī)的正確選擇。一般對(duì)于大型的變電所來(lái)說(shuō),因?yàn)樗鼈冊(cè)趥鬏敺绞缴瞎╇娙萘看?供電的需求很高,所以,它們?cè)诠╇娺^(guò)程中對(duì)于主接線的靈活性、可靠度的要求也相對(duì)較高。反之,容量小的變電所,對(duì)主機(jī)接線的頻率要求就更低一些。4.考慮到備用電源容量的多少及其有無(wú)與大小對(duì)電源主接線的影響備用容量的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是為了能夠保證其供電的可靠,以及在設(shè)備的檢修、事故停運(yùn)等各種特殊條件下的應(yīng)急需求。其中主接線裝置的設(shè)計(jì)需要隨著備用容量的差異而有所不同。2.3電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求電氣主接線必須滿足安全性、可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性四項(xiàng)基本要求。(1)設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠符合我們國(guó)家的安全標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家相關(guān)安全技術(shù)管理規(guī)范,并且應(yīng)當(dāng)能夠充分地保證自己人身與生產(chǎn)設(shè)備的安全。在一些高壓斷路器的高壓電源側(cè)可能需要產(chǎn)生隔離電流的大功率低壓負(fù)載側(cè),必須分別安裝好一個(gè)隔離啟動(dòng)控制開(kāi)關(guān);對(duì)于一些低壓斷路器來(lái)說(shuō),它們也是同樣的,在其低壓電源側(cè)和可能需要產(chǎn)生隔離反饋供電的高壓負(fù)載側(cè),也必須分別安裝好一個(gè)隔離啟動(dòng)控制開(kāi)關(guān)。(2)系統(tǒng)可靠性要求同時(shí)能夠滿足不同接線等級(jí)的電力傳輸負(fù)荷對(duì)于不同供電傳輸系統(tǒng)的需求,對(duì)一二級(jí)負(fù)荷,其一級(jí)主要接線設(shè)計(jì)方案中一般應(yīng)該優(yōu)先充分考慮增設(shè)兩臺(tái)主接線變壓器,且一般將其作為雙交流電源電路供電;對(duì)特別重要的一級(jí)負(fù)荷,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮在此情況下增設(shè)一個(gè)交流應(yīng)急保護(hù)電源。(3)系統(tǒng)靈活性適用于供電系統(tǒng)使用時(shí)所需要的運(yùn)行模式,便于實(shí)際操作和維護(hù),并能夠滿足大負(fù)荷變化的需要,具有擴(kuò)大或重新改造的可能。(4)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性在充分考慮以上性能要求的基本條件下,應(yīng)盡量接線簡(jiǎn)便,投資少,運(yùn)行快，成本低,并且為了節(jié)約使用電能,應(yīng)選用一些生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)且成本經(jīng)濟(jì)的綠色節(jié)能型發(fā)電產(chǎn)品。2.4幾種常見(jiàn)總降壓變電所主接線方案1.只安裝一臺(tái)變壓器的變電所主接線圖（圖2-1）該類型的主接線一次側(cè)為無(wú)所有的母線、二次側(cè)為單一的母線。這種接線方式不僅接線簡(jiǎn)便而且成本經(jīng)濟(jì),只是交流供電系統(tǒng)的工作可靠性相對(duì)較低,所以僅適用于三級(jí)交流供電的負(fù)荷。2.安裝兩臺(tái)變壓器的變電所的主接線圖（1）一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖（圖2-2）這種接線的主側(cè),其一次側(cè)是"內(nèi)橋式"接線,供電可靠性很高,運(yùn)行靈活性很好,適用一、二級(jí)電力負(fù)荷。變壓器在工作時(shí)不需要經(jīng)常更改電源線路時(shí)間長(zhǎng)且在工作中發(fā)生故障、停電或者檢修時(shí)可能遇到的負(fù)荷損壞機(jī)會(huì)很大。圖2-1主接線圖圖2-2主接線圖（2）一次側(cè)為外橋型的主接線、二次側(cè)別為單母分段的變電所主接線圖(圖2-3)供電的可靠性相對(duì)比較高,運(yùn)行的靈活性也比較好,適用于一、二級(jí)負(fù)荷。然而與上述內(nèi)橋式接線所應(yīng)用的場(chǎng)景有所差異。這種外橋式連線的特點(diǎn)是適用于以下條件:電源線路相對(duì)較短但在白天和晚上變化較大的變電所、宜于需要經(jīng)常更換變壓器的變電所。（3）一、二次側(cè)都是采用了以單母線為主分段的變電所主接線路框圖（圖2-4）這種類型的主接線雖然具有外橋式與內(nèi)橋式相互作用的好處,但是目前在高壓條件下采用較多?？商峁┮?、二級(jí)負(fù)荷,適合于一、二次側(cè)進(jìn)出線數(shù)量較多的變電所。（4）一、二次側(cè)均采用雙母線的變電所主接線圖（圖2-5）雙母線接線與單母線接線方式相比,運(yùn)行靈活性和供電可靠性均會(huì)得到很大改善,不過(guò)這種方式使開(kāi)關(guān)裝置增加不少,從而導(dǎo)致投資增加,所以雙母線接線方式在變電所中很少被廣泛應(yīng)用。圖2-3主接線圖圖2-4主接線圖圖2-5主接線圖2.5主接線方案擬定與選擇（1）110KV側(cè)接線方案選擇洗化廠對(duì)其供電可靠性的要求比較高故有三種選擇方案：內(nèi)橋式雙回進(jìn)線、外橋式雙回進(jìn)線和單母線分段。由于水廠晝夜負(fù)荷變動(dòng)大