前河山變電所電氣部分設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 程度上促進著國民經濟的發展和社會的進步，不僅關系著 社會經濟會發展，而且與國民的日常生活密切相關。近年來，隨著我國經濟的快速發展，電的需求量迅速擴大，同時，其銷售市場的擴大又在很大程度是刺激了整個電力生產企業的快速發展，而人們對供電的要求也越來越高，尤其是電力供應的穩定性、可靠性以及持續性。但是當前來看，電力工業的發展卻仍然不能很好地滿足整個社會發展和人們的需求，沒有起到很好的先行作用。以 20xx 年夏季負荷供電的高峰期為例，全國范圍內預計總的缺電量大約為 3000 萬 KW， 24 個省區都出現了先后拉閘限電的情況，預期這種局面還要過二至三年才可以得到較好的黃姐。 錦 州市地處遼寧省西部，西邊與葫蘆島市毗鄰，北部分別接壤著朝陽、阜新市接壤，東南部與盤錦市為鄰，東部與沈陽市為鄰，西南方臨近渤海遼東灣。經緯分別東經 121176。 8′，北緯 41176。 7′。全市東西方向最長為 173km，南北方向寬57km，地理面積為 10301 平方千米。該市轄管四區兩縣級市兩縣，分別為古塔區、太和區、凌河區、開發區和葫蘆島市、北寧市以及黑山縣和義縣。該區地勢比較狹長，西北高東南低，地理位置依山傍海，十分優越獨具特色，已經形成了海陸空立體交通。作為進出關的必經之地，錦州市素有“遼西走廊”之稱。長期發展以來，錦 州市的經濟特點是，大中型企業為骨干，地方鄉鎮企業為依托，工業體系主要有石油化工業、電力產業、冶金機械業、輕工紡織業、造紙業以及食品加工業等，門類十分齊全。商業和金融業發達的同時，錦州市文化教育基礎也很雄厚。它作為遼西地區物資的集散地，金融業很活躍，輻射半徑也在逐步擴大。在教育方面，錦州市有五座普通高等院校， 60 余個各類科研院所，在遼寧省屬第三位，是人才培養基地之一。從黨中央和國務院提出了振興東北老工業基地的戰略和遼寧省委、省政府實施了遼西北開發戰略以來，錦州面臨著巨大的歷史發展機遇，充分把握這個機遇將會對快 速促進錦州社會經濟的發展，提前實現全面建設小康社會的目標有著巨大的推動作用。為此，今后一個時期，錦州市將把調整改造老工業基地，使其全面振興作為全市發展經濟的前山河的重要任務，實施了“開放牽動”、“工業立市”以及“以港興市”三大重要發展戰略，始終堅持著經濟建設和社會進步同步協調發展。該戰略部署也相應地提高了地區的供電電壓和負荷，但是，一直以來，錦州地區 220KV的電源非常少，城市的用電多來源于周邊的發電廠和變電站等，引起一些變電站的超負荷運行，嚴重威脅著該區電網的穩定性和可靠性。因此，在錦州地區建設一座新的 220KV變電站勢在必行，這不僅可以保障該區的電網結構和用電安全，而且可以穩步推進城市的建設發展和經濟的快前山河變電所電氣部分設計 5 速發展。 本次論文的主要工作 選前山河變電所作為設計對象，做有關這個變電所的電氣設計。本論文主要研究前山河變電所的電氣部分的電氣設計。本畢業設計出于對電網穩固性、可靠性和持續性的考慮。通過對原始資料的分析、主接線的選擇及比較、短路電流的計算、主要電器設備的選擇及校驗、線路圖的繪制以及避雷器針高度的選擇等步驟、最終確定了 220kV 女兒河變電所所需的主要電器設備、主接線圖以及變電站防雷保護方案。 前山河變電所電氣部分設計 6 2 電氣設計的主要內容 電氣設計主要包括強電和弱電兩個部分，強電部分的主要設計內容有：變配電系統、電力和照明以及防雷接地系統等。變配電系統主要部分有：高低壓系統、變壓器、備用電源系統等；而電力系統主要包括電力系統配電和控制；照明系統則包括室內外各類照明等；防雷接地系統主要包括防雷電感應、防雷電波侵入、接地、等電位聯結和局部等電位聯結以及輔助等電位聯結等等。 變電所是電力系統的重要組成部分。變電所電氣一次部分設計包括變電所總體分析、主變選擇、電氣主接線設計、短路電流計算、 電氣設備選擇、配電裝置和總平面設計等。 變電所的總體分析及主變選擇 兩錦地區電網現狀 兩錦地區地處遼西電網的中部，其西部與朝陽地區相連，起山海關腳下，東部連著盤錦和阜新地區，至饒陽河畔，南臨渤海灣，北枕松嶺山脈，地理位置十分良好。現階段，該區共有 3 座 500kV變電所，各為董家變電所（ 2 750MVA）、沙河營變電所（ 1 750MVA）以及北寧變電所（ 2 750MVA）。現有 13 座 220kV變電所，依次為地處錦州地區的錦州變電所（ 2 120MVA）、南山變電所（ 2180MVA）、凌河 變電所（ 2 120MVA）、青堆子變電所（ 2 90MVA）、義縣變電所（ 63MVA）、黑山變電所（ 80MVA）；地處葫蘆島地區的錦西變電所（ 2 180MVA）、團山變電所（ 120+180MVA）、華山變電所（ 85MVA）、綏中變電所（ 63+90MVA）、葫蘆島變電所（ 180MVA）、建昌變電所（ 63+120MVA）、興城變電所（ 2 120MVA）。兩錦地區總的變電容量大約 2664MVA。通過 220kV 東青線、阜青線，使得兩錦地區與阜新地區電網相連，通過 220kV 龍州線、綏建線、南票電廠－龍城線，使得兩錦地區 與朝陽地區相連，通過 220kV 青曙線和凌曙線，使得兩錦地區與盤錦地區電網相連，其中，連接錦州地區與葫蘆島地區的線路為經沙州線和南西 2 線。 前山河變電所電氣部分設計 7 圖 21 東北地區電網圖 電源現狀 現階段，兩錦地區接入電網的有 1 座 500kV 發電廠，即綏中發電廠（ 2800MW）， 2 座 220kV 發電廠，即錦州發電廠（ 6 200MW）和南票熱電廠（ 2100MW）；現有接入 66kV及以下電網地方和企業自備 13 座，裝機容量 431MW。 用電量及負荷情況 20xx 年兩錦地區供電量為 億 千瓦時，供電最高負荷為 1150MW。 電氣主接線的選擇 電氣主接線是發電廠變電所的主要環節，電氣主接線直接影響運行的可靠性、靈活性，它的擬定直接關系著全廠（所）電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護、自動裝置和控制方式的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。同樣，在這里同學只需要介紹相關的概念及選擇的原則，不需要很具體的說明，具體說明的內容放在接下來的相關章節中介紹。 短路電流計算 為了使所選擇的電氣設備，而足夠的可靠性，經濟性，靈活性，在某一段時間內的電力系統中，以滿足發展的需要， 應對不同的點的短路電流進行驗證。電前山河變電所電氣部分設計 8 力系統短路電流，自 20 世紀 50 年代以來，中國電力行業引入長期使用前蘇聯的操作在任何時間曲線計算短路電流。所謂的運行曲線的電力系統中的統計數據的基礎上得到個別計算阻抗在不同的條件下，在一定的時間的短路電流的發生器的參數，然后取平均值，所有這些短路電流，作為運行曲線，計算出在某一時刻和電抗的情況下的短路電流。制定運算曲線有兩種方法 ,同一變化法以及個別變化法。 電氣設備選擇 按照《導體和電器選擇技術規定》 SDGJ1486 第 條規定 :(1)應力求技術先進 ,安全適用 ,經濟合理； (2)應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求 ,并考慮遠景發展； (3)應按當地環境條件校準 。(4)選擇的導體品種不宜過多。 配電設計和總平面布置 本次畢業設計提出兩個方案，方案的區別在于 220KV屋外配電裝置的母線布置型式，方案一為支持式管式母線，而方案二為懸吊式管式母線，依次參考的是《 LN220A2220D1 模塊》和《國家 220A4220 模塊》的典型設計，兩個方案的其他部分設模式完全計相同。這兩個設計方案都可以滿足正常的生產運行以及檢修和維護的要求，安全可靠性良好。 方案一： 220KV 屋外配電裝置為單列布置式，在東側方向出線。本期建設中有 4 回出線間隔，分別為沙女線、女南線、錦女 1＃線以及錦女 2＃線，遠期總共會有 7 回出線間隔。該期新建了 1＃、 2＃主變間隔、母聯間隔以及母線設備間隔。預留例如 3＃主變壓器間隔，為了方便變電所二期施工，避免不必要的母線停電，加掛了 3＃主變間隔的上層饋線，方便遠期擴建，按照最終規模，本期 12 個間隔將一次性建成。 本期方案一采用了支持式管型母線，而單柱垂直伸縮式隔離開關分相中型布置的型式。間隔寬為 13 米，管母線的相間距離為 米，按 50KA 選擇 220KV設備的開斷電流，相間距離為 米，架空出線構架的高度為 15 米，設備支架高度 米。母線支架柱采用的是薄壁離心鋼管混凝土桿鋼橫梁的“π”結構，構架高度為 米，本方案設計時參考的是國網公司輸變電工程典型設計中 220KV 變電站分冊（遼寧電力有限公司）中的 LN220A2220模塊。與手冊中的典型設計不同的是本出線方案規模為 7 回，相比于典設多了 1 回出線。 本期方案二 220KV采用的是懸吊式管母線分相中型布置型式。母線間隔寬度為 13 米。按照 50KA 選擇 220KV設備的開斷電流，母線的相間距離為 米，設備的相間距離為 米，母線高度為 米，構架高度為 12 米，進、出線構架的前山河變電所電氣部分設計 9 高度為 15 米，設備支架高 米。按照最終規模，本期 12 個間隔將一次建成。本方案參照國網公司輸變電工程典型設計中 220KV 變電站分冊中的 220A4220 模塊，與手冊中的典型設計不同的是本出線方案規模為 7 回，相比于典設多了 1 回出線。 接下來設計 66KV屋外配電裝置， 66KV 線路從西側出線，本期新建了配電裝置的 13 個出線間隔，分別為女錦 1＃、 2＃線，女凌線，女沙線，女三 1＃、 2＃線，女鐵