某市110千伏變電所一次部分的初步(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ..................................................... 24 電壓互感器的選擇及校驗 ............................................................................................... 26 母線與電纜的選擇與校驗 ............................................................................................... 27 6 接地刀閘與避雷器的選擇 ......................................................................................................... 29 接地刀閘選擇 ........................................................................................................................ 29 避雷器 .................................................................................................................................. 29 避雷器的參數 ................................................................................................................. 29 避雷器的配置原則 .......................................................................................................... 29 避雷器的選擇及結果 ...................................................................................................... 30 結 論 ............................................................................................................................................ 31 致 謝 ............................................................................................................................................ 32 附 錄： ......................................................................................................................................... 33 參考文獻 ......................................................................................................................................... 34 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 1 1 緒 論 電力已成為人類歷史發展的主要動力資源， 如 要科學合理的使用及分配電力，必須從工程的設計 要求 來提高電力系統的 可靠性、靈活性和經濟運行效率 ，從而達到降低成本，提高經濟效益的目的。 變電所 是電力系統配電傳輸不可缺少的重要組成部分，它直接影響整個電力網絡的安全和電力運行的經濟成本，是聯系發電廠和用戶的中間環節，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是 發電廠變電所電氣部分的主體，電氣主接線的擬定直接關系著變電所 電氣設備的選擇、 配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置方式的確定，對電力系統的可靠 、 靈活、 經濟運行起著決定 性 的作用。 目前， 110kV、 35kV 常規 變電所 在城農網中仍占有較大的比重，其一次、二次設備都比較落后，繼電保護裝置多為電磁式繼電器組合而成，一般只具有當地控制功能，多為有人值班運行方式。隨著電網運行自動化系統的提高 ,變電所 綜合自動化系統發揮著越來越強大的作用 ,少人或無人值守 變電所 將成為今后變電運行的主流方式，對原有電 站及新建電站實現無人值守勢在必行。對設計人員來講，我們只有不斷提高自身素質，才能跟得上電力系統的飛速發展，為電力事業的興盛盡一點微薄之 力。 變電所 是電力系統中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力設施，它通過其變壓器將各級電壓的電網聯系起來。 變電所 起變換電壓作用的設備是變壓器，除此之外， 變電所 的設備還有開閉電路的開關設備，匯集電流的母線，計量和控制用互感器、儀表、繼電保護裝置和防雷保護裝置、調度通信裝置等，有的 變電所 還有無功補償設備。 本設計針對 變電所 進行設計 ， 設計內容包括 ：變壓器臺數和容量的選擇、主接線的選擇、短路電流的計算、主要電器設備的選擇和校驗、繼電保護及 變電所 防雷等。通過對 110kV降壓變電所電氣部分 的 設計，使我明白其目的在于使我們通過這次畢業設計，能夠得到各方面的充分訓練，結合畢業設計任務加深了對所學知識內在聯系的理解，并能靈活的運用 。 發展概況 隨著計算機技術的飛速發展，微型計算機技術在電力系統中得到了越來越廣泛的應用，它集 變電所 中的控制、保護、測量、中央信號、故障錄波等功能于一身，替代了原常規的突出式和插件式電磁保護、晶體管保護、集成電路保護。常規 控制、保護裝置已逐步從電力系統中退出，取而代之的則是這種新型的微機監控方式，它運用了自動控制技術、微機及網絡通信技術，經過功能的重新組合和優化設計，組成計算機的軟硬件設備代替人工 ,利用 變電所 中的遠動終端設備來完成對站中設備的遙信、遙測、遙調、遙控即四遙功能。這就為實現 變電所 無人值守提供了前提條件。 變電所 、所綜合自動化和無人值守是當今電網調度自動化領域中熱門的話題，在當今城、農網建設改造中正被廣泛采用。 變電所 的出線 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 2 變電所 的電壓等級為 110kV/35kV/10kV， 設兩臺主變 ，變電所 最終規模的進出線回路數為： 110kV： 省電網 35kV： 3 回（ 電源進線 ） 10kV： 6 回（終端用戶） 負荷情況 35kV、 10kV 負荷情況見下表。 表 負荷情況表 電壓等級 負荷級別 最大負荷（ MW） 合計負荷（ MW） 10kV I 8 19 MW III 2 II III II 4 站用電 I MW 線路長度 110kV： 架空線， 65 公里 35kV： 架空線， 45 公 里 本次設計的題目是《 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 》 。 根據設計的要求 ， 在設計的過程中 ， 根據變電站的地理環境 ， 容量和各回路數確定變電站電氣主接線和站用電接線并選擇各變壓器的型號 、 進行參數計算 、 畫等值網絡圖 、 并計算各電壓等級側的短路電流 、 列出短路電流結果表 、 計算回路持續工作電流 、 選擇各種高壓電氣設備 、 并根據 相關 技術條件和短路電流計算結果表校驗各高壓設備 。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 3 2 電氣主接線的選擇 電氣主接線是 變電所 設計的首要任務，也是構成電力系統的重要環節。主接線案的確定與電力系統及 變電所 運行的可靠性、靈活性和經濟性密 切相關。 并對電 氣 設備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大 的 影響。因此，主接線的設計必須正確處理好各方面的關系，全面分析論證，通過技術經濟比較，確定 變電所 主接線的最佳方案。 主接線設計的基本要求及原則 變電所 主接線設計的基本要求 有以下幾點 ： （ 1） 可靠性 供電可靠性是電力生產和分配的首要要求，電氣主接線的設計必須滿足這個要求。因為電能的發送及使用必須在同一時間進行，所以電力系統中任何一個環節 出現 故障，都將影響到整體。供電可靠性的客觀衡量標準是運行實踐，評估某個主接線圖的可靠性時，應充 分考慮長期運行經驗。我國現行設計規程中的各項規定，就是對運行實踐經驗的總結，設計時應該予以遵循。 （ 2） 靈活性 電氣主接線不但在正常運行情況下能根據調度的要求靈活的改變運行方式，達到調度的目的，而且在各種事故或設備檢修時，能盡快的退出設備、切除故障，使停電時間最短、影響范圍最小，并在檢修設備時能保證檢修人員的安全。 （ 3） 操作應盡可能簡單、方便 電氣主接線應簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發生事故。但接線過于簡 單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便，或造成不必要的停電。 （ 4） 經濟性 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎上 ，還應使投資和年運行費用最小，占地面積最少，使 變電所 盡快的發揮經濟效益。 （ 5） 應具有擴建的可能性 由于我國工農業的高速發展，電力負荷增加很快，因此，在選擇主接線時，應考慮到有擴建的可能性 。 變電所主接線設計原則 1． 變電所 的高壓側接線，應盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護的要求下，也可以在地區線路上采用分支接線，但在系統主干網上 不得采用分支接線。 2． 在 610kV配電裝置中，出線回路數不超過 5 回時，一般采用單母線接線方式，出線回路數在 6 回及以上時，采用單母分段接線，當短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時，可采用雙母線接線。 3． 在 3566kV 配電裝置中，當出線回路數不超過 3 回時，一般采用單母線接線，當出線回路數為 4～ 8 回時，一般采用單母線分段接線，若接電源較多 、 出線較多、負荷較大或處于污穢地區，可采用雙母線接線。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 4 4． 在 110220kV配電裝置中，出線回路數不超過 2 回時，采用單母線接線； 出線回路數為 3～ 4 回時，采用單母線分段接線；出線回路數在 5 回及以上，或當 0220kV 配電裝置在系統中居重要地位， 出線回路數在 4 回及以上時，一般采用雙母線接線。 5． 當采用 SF6 等性能可靠、檢修周期長的斷路器，以及更換迅速的手車式斷路器時，均可不設旁路設施。 總之，以設計原始材料及設計要求為依據，以有關技術規程為標準，結合具體工作的特點，準確的基礎資料，全面分析，做到既有先進技術，又要經濟實用。 主接線的基本形式和特點 主接線的基本形式可分兩大類：有匯流母線的接線形式和無匯流母線的接線形式。 在電廠或 變電所 的進出線較多時（一般超過 4 回），為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環節，可使接線簡單清晰、運行方便、有利于安裝和擴建。缺點是有母線后配電裝置占地面積較大，使斷路器等設備增多。無匯流母線的接線使用開關電器少，占地面積少，但只適用于進出線回路少，不再擴建和發展的電廠和 變電所 。 有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線無分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；又母線又分為雙母線無分段、雙母線有分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等方式。 無匯流母線的主接線形式 主要有單元接線、擴大單元接線、橋式接線和多角形接線等。 各接線方案的確定 在對原始資料分析的基礎上，結合對電氣主接線的可靠性、靈活性 及經濟性等基本要求，綜合考慮在滿足技術、經濟政策的前提下，力爭使其為技術先進、供電可靠安全、經濟合理的主接線方案。 供電可靠性是變電所的首要問題，主接線的設計，首先應保證變電所能滿足負荷的需要，同時要保證供電的可靠性。變電所主接線可靠性擬從以下幾個方面考慮： 1． 斷路器檢修時，不影響連續供電； 2． 線路、斷路器或母線故障及在母線檢修時，造成饋線停運的回數多少 和停電時間長短，能否滿足重要的 I、 II 類負荷對供電的要求； 3． 變電所有無全所停電的可能性 。 主接線還應具有足夠的靈活性，能適應多種運