最新110KV变电所电气二次部分初步设计汇总
110KV变电站电气二次部分设计分析 高鼎

110KV变电站电气二次部分设计分析高鼎摘要:近年来,随着我国电网规模和经济的飞速发展,变电站数量也在不断增多,尤其是110KV变电站,为我国电力的安全输送提供了基础。
110KV变电站的安全运行离不开自动化的建设和管理,而保障110KV变电站安全稳定运行的关键是电气设备的继电保护装置,变电站在设计过程中重要的构成就是电气二次部分设计。
本文就针对110KV变电站电气二次部分设计进行深入分析。
关键词:110KV;变电站;电气;二次设计;分析变电站是整个输变电系统运行过程中极为关键的一个环节,是保证电网监控全面性的重点。
伴随着通信技术、计算机技术的持续性发展,综合自动化技术在这期间也同样得到了较大的进步。
那么在针对变电站进行二次系统设计的过程中,所需要考虑的问题便不再是某个部分的量,而要为相关的设备配置起测量、监控、保护、计量等方面的功能装置,最大限度的确保其设备能够实现某方面的指定功能,而综合自动化技术的应用,对于电气二次设计有着极大的影响,务必要进行全面深入的研究。
下文主要针对110kV综合自动化变电站电气二次设计分析进行了全面详细的探讨。
1、110kV变电站的重要性在供电系统中,变电站主要是起到转换的作用,它能够把供电站中的电流通过分解电压的方式进行向各个分支系统输入。
这个环节对整个供电系统来说是重中之重,所以工作人员必须要做好变电系统的安全保护工作。
变电站的主要运作流程是通过把供电系统输出的总电量分别由支路平均分配的方式输送出去,这样做的好处是减少线路输送电量不均而造成的线路由于承受不住电压产生的压力而发生破损现象。
如果这样的事故发生会对居民的生命财产造成损失,变电站的又一好处是它可以减少在电压运输过程中产生的损耗率,最大程度上保证了电量运输的效果。
由此看来,变压器对供电系统来说是不可或缺的一部分。
在人们的日常生活当中经常用到的电压是110vk模式的,所以这种模式的变电站可以说是随处可见的。
正因为它的这种普遍性与人们的生活密不可分,我们的相关工作人员更应该把设备的基础工作做好,保证其质量的同时还要保障它的工作效率。
变电站二次部分

前言变电站在电力系统中的地位十分重要,随着我国电力事业的发展,变电站综合自动化也被普遍应用,变电站综合自动化不仅为实现变电站无人值班和配电网实现综合自动化奠定了基础,而且也为供电部门提供更加安全、经济可靠和高质量的电能创造了条件。
本设计主要是对变电站综合自动化系统的二次部分进行的初步设计,参考《变电站综合自动化》、《电气设备》、《继电保护》以及有关系统规程,为本110kv变电站各一次设备配上相应的保护,并对综合自动化的选择以及自动装置动作整定值的确定作出了较全面的和系统的介绍,使读者能将以前所学的散碎的知识系统的联系起来,使理论知识和实际很好的结合。
110KV变电站综合自动化设计的主要内容是:电气主接线的选择、综自系统的配置和选择以及保护整定的计算等。
本设及包涵六章内容:第一章主要介绍了几种常见的电气主接线以及本设计的主接线。
第二章概括的讲述了变电站线路和变压器的保护配置等等。
第三章对综自系统作了系统概括的介绍和微机监控系统的配置。
第四章对保护整定的计算作了较全面的概括,第五章主要是专业英语的翻译。
在本设计过程中,我得到了李全意老师的大力指导和许多同学们的热情帮助,在此我表示衷心的感谢。
由于时间紧迫及本人的水平有限,在设计中难免有不足之处,衷心恳请各位老师和同学的批评指正,在此表示感谢。
编者2006.5ProfaceThe transformer substation is extremely important in electrical power system status, along with our country electric power enterprise development, the transformer substation synthesis automation generally is also applied, the transformer substation synthesis automation not only for realized the transformer substation nobody duty and the distribution network realization synthesis automation has laid the foundation, moreover also provided safer, the economy for the power supply department reliable and the high grade electrical energy has created the conditionThis design mainly is the preliminary design which carries on to the transformer substation synthesis automated system two parts, refers to "Transformer substation Synthesis Automation", "Electrical equipment", "relay pretection”,as well as,he related system regulations, is joined to the correspondingprotection for this 110kv transformer substation each equipment, and made to the synthesis automation choice as well as the automatic device movement entire definite value determination has been more comprehensive and the system introduction, enabled the reader before studied disintegrated the knowledge system relation, caused the theory knowledge and actually the very good unionThe main content designed in 110KV transformer substation comprehensive automation is: Choice , comprehensive from disposition and choice and protecting the calculation that is exactly made of the system ,etc. of electric main wiring. Originally set up and forgive the contents of chapter six: Chapter one has mainly introduced several kinds of common electric main wiring and main wiring that originally designed. The protection which has told the circuit of transformer substation and voltage transformer that chapter two summarizes disposes etc.. Chapter three, to acting as the dispositions of the introduction that the system summarizes and computer monitoring system from the system comprehensivly. Chapter four has done more overall generalization in protecting the calculation that is exactlymade. Chapter five is mainly a translation of specialized English.In the course of originally designing, I get the whole Italy energetical instruct and a lot of classmate of hospitable helps of Mr. Li, I express the hearty thanks here.Because time and competence of me limited, unavoidably there is a weak point in the design, earnestly ask making a comment of every teacher and classmate sincerely, express thanks here.Arranges2006.5目录前言第一章变电站主接线介绍------------------------------------6第二章综合自动化系统配置--------------------------------------7 第一节变电站线路保护设计原则及其配置--------------------------7 第二节变压器保护设计原则及其配置-------------------------------15 第三章综合自动化系统的选择-----------------------------------21 第一节综合自动化系统方式的选择---------------------------------21 第二节变电站子系统的说明------------------------------------------26第三节各部分的功能说明----------------------------------------------28第四节微机监控系统的配置------------------------------------------40第四章保护的整定计算--------------------------------------------41第一节三段式电流保护的整定----------------------------------------41第二节零序电流保护的整定-------------------------------------------44第三节距离保护的整定-------------------------------------------------47第四节变压器保护的整定----------------------------------------------49第五章专业英语及翻译--------------------------------------52参考文献-----------------------------------------------------------64第一章变电站主接线介绍发电厂和变电所中的一次设备,按一定要求和顺序连接成的电路,称为电气主接线。
110KV变电所二次系统的设计

题目110KV变电所二次系统的设计电气与自动化工程电气工程及其自动化摘要在《大定坊110KV变电所二次系统的设计》论文中主要包括下面几个部分内容,110kv变电所主接线的设计、互感器相关知识、继电保护配置、自动重合闸的配置、中央信号回路、以及结合上述知识进行的大定坊110kv变电所的电气主接线设计和某条35kv线路的继电保护设计。
在论文里,110kv变电所主接线的设计、互感器的相关知识都是一次部分的基本知识。
继电保护配置、自动重合闸的配置和中央信号回路则是二次回路部分的基本内容,只有在这些内容的基础上才能进行大定坊110kv变电所的电气主接线设计和某条35kv 线路的继电保护设计。
《大定坊110KV变电所二次系统的设计》论文的编排是很合理的,即先有基础再有应用。
目录绪论 (1)第一章. 大定坊110kv变电所电气主接线设计 (2)1、概述 (2)2、设计中主接线的基本形式 (2)3. 内桥接线与外桥接线的特点 (3)第二章.二次保护基本知识 (4)1、概述 (5)2、电压互感器 (5)第三章.继电保护配置 (10)1. 继电保护装置的基本任务 (10)2. 继电保护的基本原理 (10)3、对继电保护装置的基本要求 (11)4、各种继电器 (13)5.三段式电流保护 (16)5.1 无时限电流速断保护 (16)5.2 限时速断电流保护 (19)5.3.定时限过流保护 (24)6.三段式电流保护的构成原理 (26)7.电流保护的评价的应用 (27)8.电流保护的接线方式 (28)第四章.自动重合闸配置 (32)1. 瞬时性故障和永久性故障 (32)2.自动重合闸的产生 (32)3.对自动重合闸的基本要求 (32)4.自动重合闸类型 (33)5.选用重合闸方式的一般原则: (34)6.自动重合闸主要部分介绍 (34)7.电容式的重合闸只能重合一次的原因: (35)8.自动重合闸配置原则 (36)9.自动重合闸特点 (36)10.自动重合闸后加速保护 (36)11.重合闸后加速原理接线图: (37)第五章.中央信号回路 (38)1.中央信号系统的作用: (39)2.中央信号系统的组成: (39)3.中央信号系统类型: (39)4.对中央信号回路的要求 (40)5.中央事故信号回路 (40)6、中央预告信号回路 (41)第六章.设计的图纸及介绍 (45)(一).大定坊110kv变电所电气主接线图 ....................................... 错误!未定义书签。
110KV变电站电气部分设计

110KV变电站电⽓部分设计⼀、毕业设计的⽬的毕业设计是本专业教学计划中的重要环节。
此次毕业设计的⽬的是通过变电站设计实践,综合运⽤所学知识,贯彻执⾏我国电⼒⼯业有关⽅针政策,理论联系实际,锻炼独⽴分析和解决电⼒⼯程设计问题的能⼒,为未来的实际⼯作奠定必要的基础。
⼆、主要设计内容设计内容为变电站电⽓⼀次部分和⼆次部分。
电⽓⼀次设计包括主变的选择,电⽓主接线设计,短路电流计算,电⽓设备选择等。
主接线设计中,初选两个可⾏⽅案中必须包含有最佳⽅案,并通过技术经济⽐较,主要是技术⽅⾯的论证,将其选出使⽤。
在短路计算中,要求计算三相短路和各种不对称短路(单相短路接地,两相短路,两相短路接地)。
短路计算点不宜选得过多,如不同电压等级的母线上,出线电抗器后等。
变电站电⽓设备种类很多,这⾥只对⼏种主要设备进⾏选择:要求选择断路器,隔离开关,母线,绝缘⼦,电压互感器,电流互感器,避雷器,熔断器,消弧线圈等,如根据具体题⽬需配置其它设备可再进⼀步选择。
电⽓⼆次设计主要进⾏变压器保护的整定计算,以及其他保护的规划配置,⽆需整定计算。
设计中使⽤的有关数据,有些在后⾯已给出,若没有给出的请参照规程,⼿册⾃⾏选⽤合理的数值,或向指导⽼师请教。
三、重点研究问题1. 选择本变电所主变的台数、容量和类型。
2. 设计本变电所的电⽓主接线,选出两个电⽓主接线⽅案进⾏技术经济综合⽐较,确定⼀个较佳⽅案。
3. 进⾏短路电流计算。
4. 选择和校验所需的电⽓设备。
5. 变压器保护的整定计算。
四、主要技术指标或主要设计参数1`变电所建设规模:1)变电所电压等级:110/35/6 Kv2)与系统连接情况:3)该变电站通过双回65Km的110Kv线路(线路电位长度电抗0.4Ω/Km)与⼀电⼚相连,电⼚机组参数:2×25MW,x”d=0.13,x2=0.160,cos =0.8;发电机出⼝变压器参数:2×31.5MVA,Us(%)=10.5。
110kV变电站典型设计二次部分

110kV变电站典型设计二次部分一、系统继电保护技术原则1. 线路保护1.1配置原则(1)每回110kV线路的电源侧变电站一般宜配置一套线路保护装置,负荷侧变电站可以不配。
保护应包括完整的三段相间和接地距离、四段零序方向过流保护。
(2)每回110kV环网线及电厂并网线、长度低于10km短线路宜配置一套纵联保护。
(3)三相一次重合闸随线路保护装置配置,重合闸可实现“三重”和停用方式。
1.2技术要求(1)线路保护应适用于系统一次特性和电气主接线的要求。
(2)线路两侧纵联保护配置与选型应相互对应,若两侧二次电流相同,主保护的软件版本应完全一致。
(3)被保护线路在空载、轻载、满载的条件下,发生金属性和非金属性各种故障,线路保护应正确动作。
外部故障切除,外部故障转换,故障切除瞬间功率倒向及系统操作等情况下,保护不应误动作。
(4)在本线路发生振荡时保护不应该误动作,振荡过程中再故障时,应保证可靠切除故障。
(5)主保护整组动作时间不大于20ms(部包括通道传输时间);返回时间不大于30ms(从故障切除到保护出口接点返回)。
(6)在带偏移特性保护段反向出口时应能正确动作,不带偏移特性保护段应可靠不动。
(7)手动或自动重合于故障线路时,保护应瞬时可靠地三相跳闸;而合闸于无故障线路时应不动作。
(8)保护装置应具有良好的滤波功能,具有抗干扰和谐波的能力。
在系统中投切变压器、静补、电容器等设备时,保护不应误动作。
(9)重合闸应按断路器设置,只实现一次重合闸,在任何情况下,不应该发生多次重合闸。
由线路保护出口起动。
断路器无故障跳闸应能起动重合闸。
2. 母线保护2.1配置原则(1)双母线接线应配置一套母差保护(2)单母分段接线可配置一套母差保护(3)单母线或是单母分段上带有多条电源进线,且定值难以整定配合时应配置一套母差保护。
2.2技术要求(1)母线差动保护要求采用具有比率制动特性原理的保护,设置大差和各段段母线的小差保护,大差作为母线区内故障判别元件,小差作为母线故障的选择元件。
110KV变电所电气二次部分设计毕业设计

110KV变电所电气二次部分设计毕业设计目录1 绪论 (1)2 主变压器微机保护设计 (2)2.1 变压器保护的发展及现状 (2)2.2 变压器的故障类型及保护配置 (3)2.2.1 变压器故障类型及其不正常运行状态 (3)2.2.2 变压器保护配置原则 (3)2.3 变压器的保护的配置方案确定 (4)2.4 变压器主保护测控装置 (5)2.4.1 RCS-9671变压器主保护的基本配置及规格 (5)2.4.2 电流差动保护原理 (7)2.4.3 RCS-9671变压器主保护的装置原理 (7)2.4.4 RCS-9671变压器主保护软件说明 (8)2.4.5 RCS-9671变压器主保护装置端子说明 (11)2.5 变压器后备保护测控装置 (12)2.5.1 基本配置及规格 (12)2.5.2 保护测控装置原理说明 (13)2.5.3 RCS-9681后备保护测控装置软件说明 (14)2.5.4 RCS-9682后备保护测控装置软件说明 (16)2.5.5 保护测控装置端子说明 (18)2.5.6 主保护装置和后备保护装置配合分析 (18)2.5.7 变压器过负荷闭锁有载调压 (23)2.6 变压器非电量保护装置 (24)2.6.1 RCS-9661保护基本配置及规格 (24)2.6.2 RCS-9661装置工作原理 (24)2.6.3 RCS-9661装置硬件原理 (25)2.6.4 装置的运行说明 (28)2.7 主变压器保护的整定计算 (29)2.7.1 变压器主保护整定计算 (29)2.7.2 变压器后备保护整定计算 (31)3 母线微机保护设计 (34)3.1 母线保护的重要性 (34)3.2 母线保护的装设原则 (34)3.3 母线保护配置的选型和方案设计 (35)3.4 RCS-915AB型母线保护硬件配置 (35)3.5 RCS-915AB母线保护装置的原理说明 (38)3.6 RCS-915AB装置对母线运行方式的识别与断线检查 (42)3.7 装置运行说明 (44)3.8 母线保护的整定计算 (45)4 断路器、隔离开关的控制及操作回路设计 (48)4.1 断路器、隔离开关的配置原则与规范 (48)4.1.1 断路器控制回路的设计原则 (48)4.1.2 隔离开关控制回路的设计原则 (48)4.2 断路器、隔离开关的控制及操作回路设计 (49)4.2.1 智能操作箱的选择 (49)4.2.2 PCS-222 智能操作箱功能及特点 (50)4.2.3 PCS-222 装置的硬件构成 (50)4.2.4 显示说明 (54)4.3 微机保护、测控与操作箱的联系 (56)5 互感器的配置与接线设计 (57)5.1 互感器的配置原则 (57)5.1.1 电流互感器的配置 (57)5.1.2 电压互感器的配置 (57)5.2 互感器的接线形式 (58)5.2.1 电流互感器的接线形式 (58)5.2.2 电压互感器的接线形式 (59)5.3 互感器与保护装置的接线 (61)6 中央信号系统设计 (66)6.1 中央信号的作用 (66)6.2 中央信号回路基本要求及设备装置的选型 (66)6.2.1 中央信号回路的基本要求 (66)6.2.2 中央设备装置的选型 (66)6.2.3 装置的主要功能 (67)6.2.3 装置报警方式 (67)6.2.4 装置接线 (67)7 微机保护组屏方案设计 (69)7.1 系统通信规约介绍 (69)7.2 变电站组屏方案设计 (71)结论 (72)参考文献 (73)致谢................................................ 错误!未定义书签。
110kV变电所电气二次部分初步设计

110kV变电所电气二次部分初步设计一、课题的来源、目的意义(包括应用前景)、国内外现状及水平课题的来源:随着经济的发展和人民生活水平的提高,对供电质量的要求日益提高。
国家提出了加快城网和农网建设及改造,拉动内需的发展计划,城网和农网110kV变电所的建设迅猛发展。
在城市人口集中、高楼大厦林立、用地十分紧张的情况下,城市的高低压线路走廊受到限制,给城市高低压网络的发展和变电所建设带来一定困难。
农村自身的特点也给农网和变电所建设带来一定困难。
如何设计城网和农网110kV变电所,是城网和农网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。
本毕业设计为邵阳学院二○○三级电气工程及自动化专业毕业设计,设计题目为:110kV变电站(电气二次部分)设计。
此设计任务旨在体现自己对本专业各科知识的掌握程度,培养自己对本专业各科知识进行综合运用的能力,同时检验本专业学习四年以来的学习结果,是毕业前的一次综合性训练,是对在大学几年所学知识的全面检查。
通过本次毕业设计,既有助于提高自己综合运用知识的能力,同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。
目的意义:110kV变电所是电力配送的重要环节,也是电网建设的关键环节。
变电所设计质量的好坏,直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行,为满足城镇负荷日益增长的需要,提高对用户供电的可靠性和电能质量。
随着国民经济的发展,工农业生产的增长需要,迫切要求增长供电容量,拟新建110kV变电所。
变电站是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。
电气主接线是发电厂变电所的主要环节,电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
随着变电所综合自动化技术的不断发展与进步,变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统,继而实现“无人值班”变电所已成为电力系统新的发展方向和趋势。
110KV降压变电所电气一、二次设计

信息工程学院综合课程设计报告书专业:电气工程及其自动化班级:学号:学生姓名:指导教师:\前言变电站是电力系统的一个重要组成部分,由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成,他从电力系统取得电能,通过其变换、分配、输送与保护等功能,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的场所。
110KV变电站属于高压网络,电气主接线是发电厂变电所的主要环节,电气主接线直关系着全厂电气设备的选择、是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
首先,根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式来选择。
根据主变容量选择适合的变压器,主变压器的台数、容量及形式的选择是很重要,它对发电厂和变电站的技术经济影响大。
本变电所的初步设计包括了:(1)总体方案的确定(2)短路电流的计算(3)高低压配电系统设计与系统接线方案选择(4)继电保护的选择与整定(5)防雷与接地保护等内容。
最后,本设计根据典型的110kV发电厂和变电所电气主接线图,根据厂、所继电保护、自动装置、励磁装置、同期装置及测量表计的要求各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择,而后进行校验.第1章短路电流的计算1.1短路的基本知识所谓短路,就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。
短路电流的大小也是比较主接线方案,分析运行方式时必须考虑的因素。
系统短路时还会出现电压降低,靠近短路点处尤为严重,这将直接危害用户供电的安全性及可靠性。
为限制故障范围,保护设备安全,继电保护装置整定必须在主回路通过短路电流时准确动作。
变电短路电流的大小也是比较主接线方案,分析运行方式时必须考虑的因素。
系统短路时还会出现电压降低,靠近短路点处尤为严重,这将直接危害用户供电的安全性及可靠性。
为限制故障范围,保护设备安全,继电保护装置整定必须在主回路通过短路电流时准确动作。
所中的各种电气设备必须能承受短路电流的作用,不致因过热或电动力的影响造成设备损坏。
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110K V变电所电气二次部分初步设计1系统概述1.1 建所目的为了满足电力系统负荷增长需要,拟在某市新建一座110kV变电站,用10kV 向该地负荷供电。
1.2 变电站情况待建变电站110kV进线线路有5回接线,两回线路与系统相连,其中一回与无穷大系统相连,另外一回与现有110kV变电站相连,两回110kV线路与一水电站相连;变电站的出线10kV有11回线路,变电站通过10kV向负荷供电。
考虑到该变电站在系统中的地位,110kV预留一回出线,10kV预留2回出线。
系统接线如图1.1所示:图1.1拟建变电站系统接线图水电厂装机4*25MW,丰水期四台机组满发,枯水季节考虑一台机组运行。
1.3负荷情况该变电站10kV出线侧负荷如表1.1所示:各线路负荷同时率为0.9变电站站用总负荷为400kW,cos0.85θ=。
表1.110kV出线负荷一览表名称最大负荷(MW)年最大负荷利用率(小时)cosϕ线路长度电机厂 2.5 22000.85 6 矿山机械厂 2.3 2000 0.858 汽车制造厂 2 4000 0.85 5 农机厂1.52800 0.85 4 自来水厂 2 65000.859 有机化工厂1.823000.85 4 饲料厂1.7535000.85 4 部队2.220000.98 城东Ⅰ线2.525000.9 52 变压器容量、台数及型式的选择2.1概述在各级电压等级的变电所中,变压器是变电所中的主要电气设备之一,其担任着向用户输送功率,或者两种电压等级之间交换功率的重要任务。
因此,确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。
在生产上电力变压器制成有单相、三相、双绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等,在选择主变压器时,根据原始资料和设计变电所的自身特点,在满足可靠性的前提下,考虑到经济性来选择主变压器。
同时考虑到该变电所以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量[1]。
2.2 主变压器台数的选择由原始资料可知,我们本次所设计的变电所是市郊区110kV降压变电所,它是以110kV所受功率为主。
在选择主变台数时,要确保供电的可靠性。
为了保证供电可靠性,避免一台主变压器故障或检修时影响供电,变电所中一般装设两台主变压器。
当装设三台及三台以上时,变电所的可靠性虽然有所提高,但投资增大,以及带来维护和倒闸操作等许多复杂化。
考虑到两台主变同时发生故障机率较小,当一台主变压器故障或者检修时,另一台主变压器可承担70%的负荷保证全变电所的正常供电。
故选择两台主变压器互为备用,提高供电的可靠性[2]。
2.3 主变压器容量的选择主变压器容量一般按变电所建成近期负荷,5~10年规划负荷选择,并适当考虑远期10~20年的负荷发展,该所近期和远期负荷都给定,所以应按近期和远期总负荷来选择主变的容量,考虑当一台变压器停运时,其余变压器容量在过负荷能力允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷,对一般性能的变电所,当一台主变停运时,其余变压器容量应保证全部负荷的70%~80%。
该变电所是按70%选。
因此,根据计算(见计算书)选出容量为25MVA的两台主变压器[3]。
主变压器参数如表2.1。
表2.1 主变压器的型号及主要参数表型号电压组合及分接范围阻抗电压容量高压低压高低(MVA)SFZ7-25000/110 110±2 10±2 10.5 252.4 主变压器型式的选择2.4.1 主变压器相数的选择当不受运输条件限制时,在330kV以下的变电所均应选择三相变压器。
而选择主变压器的相数时,应根据原始资料以及设计变电所的实际情况来选择。
本次设计的变电所,位于市郊区,稻田、丘陵,交通便利,不受运输的条件限制,而应尽量少占用稻田、丘陵,故本次设计的变电所选用三相变压器[4]。
2.4.2绕组数的选择本次所设计的变电所具有两种电压等级,考虑到运行维护和操作的工作量及占地面积等因素,选用普通双绕组变压器[5]。
2.4.3主变调压方式的选择为了满足用户的用电质量和供电的可靠性,110kV及以上网络电压应符合以下标准[6,7]:(1)枢纽变电所二次侧母线的运行电压可为电网额定电压的1~1.3倍,在日负荷最大、最小的情况下,其运行电压控制在水平的波动范围不超过10%,事故后不应低于电网额定电压的95%。
(2)电网任一点的运行电压,在任何情况下严禁超过电网最高电压,变电所一次侧母线的运行电压正常情况下不应低于电网额定电压的95%~100%。
调压方式分为两种,不带电切换,称为无激磁调压,调整范围通常在±5%以内,另一种是带负荷切换称为有载调压,调整范围可达30%。
由于该变电所的电压波动较大,故选择有载调压方式,才能满足要求[8]。
2.4.4主变压器冷却方式的选择主变压器一般采用的冷却方式有:自然风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却。
主变主要起通过中绕组从水电厂侧传送功率(4*35MVA)和系统至低绕组10kVA侧,并在水电厂侧故障时,通过高压绕组从110kVA侧无穷大系统传送1000MVA(最大)支援。
本设计主变为中型变压器,发热量大,散热问题不可轻佻,强迫油循环冷却效果较好,再根据变电站建在郊区,通风条件好,选用强迫油循环风冷却方式。
3 电气主接线选择3.1概述主接线是变电所电气设计的重要部分,它是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路,也是构成电力系统的重要环节。
主接线的确定对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,而且对变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。
因此,必须正确处理好各方面的关系[9]。
3.1.1主接线的设计原则:(1)考虑变电所在电力系统中的地位和作用;(2)考虑近期和远期的发展规模;(3)考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响;(4)考虑主变台数对主接线的影响;(5)考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。
3.1.2主接线设计的基本要求(1)可靠性:安全可靠是电力生产的首要任务,保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求,而且也是电力生产和分配的首要要求[10]。
主接线可靠性的具体要求:①断路器检修时,不宜影响对系统的供电;②断路器或母线故障以及母线检修时,尽量减少停运的回路数和停运时间,并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电;③尽量避免变电所全部停运的可靠性。
(2)灵活性:主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
①为了调度的目的,可以灵活地操作,投入或切除某些变压器及线路,调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式,检修方式以及特殊运行方式下的调度要求;②为了检修的目的:可以方便地停运断路器,母线及继电保护设备,进行安全检修,而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电;③为了扩建的目的:可以容易地从初期过渡到其最终接线,使在扩建过渡时,无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。
(3)经济性:主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。
①投资省:主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器避雷器等一次设备的投资,能使控制保护不过于复杂;②占地面积小,主接线要为配电装置布置创造条件,以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用;③电能损失少:经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量,避免两次变压而增加电能损失。
3.2主接线的接线方式及其特点电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的,它以电源和出线为主体,在进出线路多时(一般超过四回)为便于电能的汇集和分配,常设置母线作为中间环节,使接线简单清晰、运行方便,有利于安装和扩建。
而本所各电压等级进出线均超过四回,采用有母线连接。
3.2.1单母线接线单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便,便于扩建和采用成套配电装置等优点,但是不够灵活可靠,任一元件(母线及母线隔离开关)等故障或检修时,均需使整个配电装置停电。
单母线可用隔离开关分段,当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后,才能恢复非故障段的供电,并且电压等级越高,所接的回路数越少,一般只适用于一台主变压器。
W图3.1 单母线接线3.2.2单母线分段接线用断路器,把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路;有两个电源供电。
(优点)当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
(缺点)一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间内停电,而出线为双回时,常使架空线路出现交叉跨越,扩建时需向两个方向均衡扩建,单母分段适用于:110kV~220kV 配电装置的出线回路数为3~4 回,36~10kV配电装置出线为6回及以上,则采用单母分段接线。
W图3.2 单母线分段接线3.2.3单母分段带旁母接线这种接线方式:适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级为35~110kV的变电所较为实用,具有足够的可靠性和灵活性。
WPWⅡ图3.3 单母线分段带旁母接线3.2.4双母线接线双母线接线:双母线的两组母线同时工作,并通过母线联络断路器并联运行,电源与负荷平均分配在两组母线上。
(1)优点:①供电可靠。
一组母线故障后,能迅速恢复供电,检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路;②调度灵活。
各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上,能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要;③扩建方便。
向左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电;④便于试验。
当个别回路需要单独进行实验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。
(2)缺点:①增加一组母线需要增加一组母线隔离开关;②当母线故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作;③适用范围:当出线回路数或母线上电源较多,输送和穿越功率较大,母线故障后要求迅速恢复供电,母线和母线设备检修时不允许影响对用户的供电,系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用。
6~10kV配电装置,当短路电流较大,出线需要带电抗器时;110~220kV 配电装置,出线回路数为5 回以上时。
W2W1图3.4 双母线接线3.2.5双母线分段接线双母线分段,可以分段运行,系统构成方式的自由度大,两个元件可完全分别接到不同的母线上,对大容量且在需相互联系的系统是有利的,由于这种母线接线方式是传统技术的一种延伸,因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。
较容易实现扩建等优点,但易受到母线故障的影响,断路器检修时要停运线路,占地面积较大,一般当连接的进出线回路数在11回及以下时,母线不分段。
3.3 主接线方案比较选择由设计任务书给定的负荷情况:110kV进线5回,10kV出线11回(两回预留)该变电所主接线可以采用以下三种方案进行比较:方案一:110kV采用单母线分段接线,10kV采用单母线分段接线;方案二:110kV采用双母线接线,10kV采用单母线分段接线;方案三:110kV采用双母线接线,10kV采用单母线接线。