60kV智能變電站設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 學(xué)號(hào)：a0710060660kv智能變電站設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：張海燕指導(dǎo)教師：趙玉林教授所在院系：電氣與信息學(xué)院電氣工程系所學(xué)專業(yè)：農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化研究方向：地方電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化東 北 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)中國(guó)哈爾濱2014 年 6 月northeast agriculture university bachelor degree dissertation student no.:a07100606intelligent 60kv substation designname： zhang haiyantutor： prof. zhao yulindepartment：depa

2、rtment of electrical engineering college of electrical and information major： agricultural electrization andautomationdirection：regional power system and its automation northeast agricultural universityharbinchinajune, 2014摘要 abstract目錄1 前言1.1 智能變電站的發(fā)展和論文研究的背景 智能變電站的概念是從數(shù)字化變電站發(fā)展而來(lái)的，數(shù)字化是智能變電站的基礎(chǔ)，變電站的

3、數(shù)字化是指變電站內(nèi)一、二次電氣和保護(hù)裝置均應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通信，并具有全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)通信平臺(tái)，在此平臺(tái)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能裝置之間的互操作性。變電站數(shù)字化的概念中全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建模是基于標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于（）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范一致性，標(biāo)準(zhǔn)在的基礎(chǔ)之上建立一套適用于電力系統(tǒng)的通信接口，符合標(biāo)準(zhǔn)的各個(gè)廠家產(chǎn)品可以非常方便的實(shí)現(xiàn)相互操作。（）簡(jiǎn)單直觀，標(biāo)準(zhǔn)中每個(gè)數(shù)據(jù)均自帶名字和數(shù)據(jù)類型，避免了傳統(tǒng)規(guī)約中使用點(diǎn)號(hào)和數(shù)據(jù)包類型號(hào)帶來(lái)的混淆。同時(shí)借鑒了面向?qū)ο缶幊趟枷?，使用戶可以更加?jiǎn)單直觀的讀懂裝置所傳遞的信息。（）規(guī)約調(diào)試的工作量減少。iec61850強(qiáng)調(diào)了一致性測(cè)試，理想情況下各個(gè)不同廠家裝置及后臺(tái)系

4、統(tǒng)可以無(wú)縫組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)互操作性。以數(shù)字化變電站為基礎(chǔ)，結(jié)合智能電網(wǎng)的要求，發(fā)展出了智能變電站的概念，即采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本需求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量、和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。 當(dāng)前我國(guó)智能變電站建設(shè)已近進(jìn)入了試點(diǎn)啟動(dòng)階段，部分智能化變電站試點(diǎn)已建成投運(yùn)，部分正在建設(shè)中，智能變電站的建設(shè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)正在不斷的積累，而智能變電站相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品也在不斷的發(fā)展和完善之中。1.2 論文的研究意義 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外電力行業(yè)

5、、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)占開(kāi)了一系列研究與實(shí)踐，對(duì)未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展模式進(jìn)行了積極的思考和探索。智能電網(wǎng)的理念逐步萌發(fā)形成，成為全球電力工業(yè)應(yīng)對(duì)未來(lái)挑戰(zhàn)的共同選擇。建設(shè)智能電網(wǎng)，對(duì)于保證能源安全、應(yīng)對(duì)氣候變化、促進(jìn)節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、提高服務(wù)水平具有重大意義，是優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)利用清潔能源的迫切要求，是滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展要求的重大選擇，是電力工業(yè)科學(xué)發(fā)展的具體實(shí)踐。 作為電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)和方向，智能電網(wǎng)今天已經(jīng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略的高度上。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)智能化規(guī)劃，智能電網(wǎng)重點(diǎn)是從發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度六個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化。對(duì)于變電環(huán)節(jié)，智能電網(wǎng)規(guī)劃的目標(biāo)一是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的全面采集和實(shí)

6、時(shí)共享，支撐電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制、智能調(diào)節(jié)和各類高級(jí)應(yīng)用，二是實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備信息和維護(hù)策略與電力調(diào)度全面互動(dòng)，三是全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、高級(jí)應(yīng)用互動(dòng)化。 智能變電站是變電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)，是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)和支撐。電網(wǎng)建設(shè)設(shè)計(jì)是龍頭，智能變電站的設(shè)計(jì)直接決定了智能變電站的建設(shè)水準(zhǔn)和技術(shù)水平。對(duì)智能變電站設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)研究，形成技術(shù)先進(jìn)經(jīng)濟(jì)合理的智能變電站的設(shè)計(jì)方案，對(duì)智能變電站的建設(shè)有著重大意義，也可為智能電網(wǎng)的發(fā)展積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。1.3 論文的研究對(duì)象和主要內(nèi)容1.3.1 論文的研究對(duì)象 本課題選擇66kv智能變電站作為設(shè)計(jì)研究對(duì)象，選取具有普遍性和代表性的6

7、6kv變電站接線方式和建設(shè)規(guī)模為設(shè)計(jì)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。1.3.2 論文的主要內(nèi)容1） 通過(guò)分析幾種典型主接線設(shè)計(jì)方案及特點(diǎn)，總結(jié)比較各種典型主接線方案的運(yùn)行靈活性和供電可靠性，確定60kv智能變電站的主接線方式。依據(jù)電力系統(tǒng)變電站建設(shè)要求，主變壓器選擇要求和變電站供電區(qū)域負(fù)荷現(xiàn)狀、負(fù)荷預(yù)測(cè)、用戶對(duì)供電可靠性的要求，確定主變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)。2） 通過(guò)短路電流計(jì)算，對(duì)變電站主要電氣設(shè)備進(jìn)行選擇，并校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定，并了解智能變電站一次設(shè)備智能化要求，提出66kv智能變電站一次設(shè)備智能化設(shè)計(jì)方案。3） 對(duì)60kv智能變電站防雷及接地進(jìn)行設(shè)計(jì)和校驗(yàn)。 4) 對(duì)60kv智能變電站交直流站用和二

8、次系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)2 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算2.1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)列表表2-1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表線路名稱配電容量（kva）需用系數(shù)負(fù)荷級(jí)別供電距離（km）a 33000.7310b 32000.8312c31000.7528d32000.637e35000.8310f33000.65215g3200 0.7225h30000.75310i31000.6315j34000.82102.2 負(fù)荷計(jì)算采用需用系數(shù)法求各用戶的計(jì)算負(fù)荷 (2-1)各用戶需用系數(shù) 各用戶額定容量 sjs1=0.7*3300=2310kvasjs2=0.8*3200=2560kvasjs3=0.75*3100=2325kvasjs4=0.6*32

9、00=1920kvasjs5=0.8*3500=2800kvasjs6=0.65*3300=2145kvasjs7=0.7*3200=2240kvasjs8=0.75*3000=2250kvasjs9=0.6*3100=1860kvasjs10=0.8*3400=2720kvasjs.i=sjs1+sjs2+sjs3+sjs4+sjs5+sjs6+sjs7+sjs8+sjs9+sjs10=23130（kva）3 主變壓器的確定3.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定根據(jù)本變電站負(fù)荷中有兩類負(fù)荷的特點(diǎn)，為了保證供電的可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。3.2 調(diào)壓方式的確定據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中：系統(tǒng)60kv母線電壓

10、滿足常調(diào)壓要求，且為了保證供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，保持電壓的穩(wěn)定，所以應(yīng)選擇有載調(diào)壓變壓器。3.3 主變壓器容量的確定主變壓器容量一般按變電站建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，亦要根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。3.3.1 計(jì)算負(fù)荷 (3-1)-同時(shí)系數(shù) , 0.9-線損率，6%最大計(jì)算負(fù)荷 (3-2)-年均負(fù)荷增長(zhǎng)率，8%-年數(shù)(本設(shè)計(jì)取n=5)3.3.2 主變?nèi)萘康倪x擇對(duì)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電站，每臺(tái)變壓器容量應(yīng)按下式選擇：sn=0.6pm。因?qū)σ话阈宰冸娬荆?dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證70-80%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力40

11、%。由于一般電網(wǎng)變電站大約有25%為非重要負(fù)荷，因此，采用sn=0.6 pm確定主變是可行的。 (3-3)故應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)容量 se = 20000kva根據(jù)以上條件，查手冊(cè)選擇主變的類型為sz9-20000/63型雙繞組有載調(diào)壓變壓器。表3-1 sz9-20000/63 型電力變壓器參數(shù)型號(hào)額定容量(kva)額定電壓(kv)損耗(kw)空載電流(%)阻抗電壓(%)sz9-20000/632000063 6.356.0 16.51.19.04 電氣主接線設(shè)計(jì)及方案的確定變電站電氣主接線是電力系統(tǒng)接線組成的一個(gè)重要部分。主接線的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、靈活、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電站電氣設(shè)備的選擇、配電

12、裝置的布置等將會(huì)產(chǎn)生直接的影響。4.1 主接線的設(shè)計(jì)原則在進(jìn)行主接線方式設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：(1)變電站在系統(tǒng)中的地位和作用。 (2)近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模。(3)負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響。(4)主變壓器臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響。(5)備用容量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響。4.2 主接線的設(shè)計(jì)要求(1) 可靠性：1)斷路器檢修時(shí),能否不影響供電。2)線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。3)變電站全部停電的可能性。4)滿足對(duì)用戶的供電可靠性指標(biāo)的要求。(2) 靈活性：1)調(diào)度要求：可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負(fù)荷

13、，能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。2)檢修要求：可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修，且不影響對(duì)用戶的供電。3)擴(kuò)建要求：應(yīng)留有發(fā)展余地，便于擴(kuò)建。(3) 經(jīng)濟(jì)性：1)投資?。?)占地面積?。?)電能損失小。4.3 擬定主接線方案主接線的基本形式，概括地可分為兩大類：(1) 有匯流母線的接線形式：?jiǎn)文妇€、單母線分段、雙母線、雙母線分段、增設(shè)旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)。 (2) 無(wú)匯流母線的接線形式：變壓器線路單元接線、橋形接線、角形接線等。接下來(lái)對(duì)以上幾種接線方式的優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍簡(jiǎn)單論述一下，看看是否符合原始資料的要求。(1) 單母線接線。

14、優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，投資省，運(yùn)行操作方便，且便于擴(kuò)建。缺點(diǎn)：可靠性及靈活性差。適用范圍：只有一臺(tái)主變壓器，10kv出線不超過(guò)5回，35kv出線不超過(guò)3回，110kv出線不超過(guò)2回。(2) 單母線分段接線。優(yōu)點(diǎn)：1)用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。2)當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電。缺點(diǎn)：1)當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該母線的回路都要在檢修期間停電。2)當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。3)擴(kuò)建時(shí)需兩個(gè)方面均衡擴(kuò)建。適用范圍：適用于6-10kv配電裝置出線6回及以下，35-60kv配電

15、裝置出線4-8回，110-220kv配電裝置少于4回時(shí)。(3) 雙母線分段接線。由于當(dāng)進(jìn)出線總數(shù)超過(guò)12回及以上時(shí)，方在一組母線上設(shè)分段斷路器，根據(jù)原始資料提供的數(shù)據(jù)，此種接線方式過(guò)于復(fù)雜，故不作考慮。(4) 雙母線接線。優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便，便于檢修和試驗(yàn)。缺點(diǎn)：使用設(shè)備多，特別是隔離開(kāi)關(guān)，配電裝置復(fù)雜，投資較多，且操作復(fù)雜容易發(fā)生誤操作。適用范圍：出線帶電抗器的6-10kv出線，35-60kv配電裝置出線超過(guò)8回或連接電源較多，負(fù)荷較大時(shí)，110kv-220kv出線超過(guò)5回時(shí)。(5) 增設(shè)旁路母線的接線。由于6-10kv配電裝置供電負(fù)荷小，供電距離短，且一般可在網(wǎng)絡(luò)中取得備用

16、電源，故一般不設(shè)旁路母線；35-60kv配電裝置，多為重要用戶，為雙回路供電，有機(jī)會(huì)停電檢修斷路器，所以一般也不設(shè)旁路母線；采用單母線分段式或雙母線的110-220kv配電裝置一般設(shè)置旁路母線，設(shè)置旁路母線后，每條出線或主變間隔均裝設(shè)旁路隔離開(kāi)關(guān)，這樣一來(lái)，檢修任何斷路器都不會(huì)影響供電，將會(huì)大幅度提高供電可靠性。優(yōu)點(diǎn)：可靠性和靈活性高，供電可靠。缺點(diǎn)：接線較為復(fù)雜，且操作復(fù)雜，投資較多。適用范圍：1)出線回路多,斷路器停電檢修機(jī)會(huì)多；2)多數(shù)線路為向用戶單供，不允許停電，及接線條件不允許斷路器停電檢修時(shí)。(6) 變壓器線路單元接線。優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，設(shè)備少，操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：線路故障或檢修時(shí)，變壓

17、器必須停運(yùn)；變壓器故障或檢修時(shí)，線路必須停運(yùn)。適用范圍：只有一臺(tái)變壓器和一回線路時(shí)。(7) 橋形接線：分為內(nèi)橋和外橋兩種。1) 內(nèi)橋接線：連接橋斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)。優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四回路只需三臺(tái)斷路器，線路的投入和切除比較方便。缺點(diǎn)： 變壓器的投入和切除較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路暫時(shí)停運(yùn)； 出線斷路器檢修時(shí)，線路需長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)； 連接橋斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。適用范圍：容量較小的變電站，并且變壓器容量不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高的情況。2) 外橋接線：連接橋斷路器接在線路斷路器的外側(cè)。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備少，且變壓器的投入和切除比較方便。缺點(diǎn)：線路的投入和切除較復(fù)

18、雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，且影響一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)；變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)；連接橋斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。適用范圍：容量較小的變電站，并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較低的情況，當(dāng)電網(wǎng)中有穿越功率經(jīng)過(guò)變電站時(shí)，也可采用此種接線。(8) 角形接線：由于保證接線運(yùn)行的可靠性，以采用3-5角為宜。優(yōu)點(diǎn)：投資少，斷路器數(shù)等于回路數(shù)；在接線的任一段發(fā)生故障時(shí)，只需切除這一段及其相連接的元件，對(duì)系統(tǒng)影響較小；接線成閉合環(huán)形，運(yùn)行時(shí)可靠、靈活；每回路都與兩臺(tái)斷路器相連接，檢修任一臺(tái)斷路器時(shí)都不致中斷供電；占地面積小。缺點(diǎn)：在開(kāi)環(huán)、閉環(huán)兩種運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，各支流通過(guò)的電流差別很大

19、，使電器選擇困難，并使繼電保護(hù)復(fù)雜化，且不便于擴(kuò)建。適用范圍：出線為3-5回且最終規(guī)模較明確的110kv以上的配電裝置中。綜上所述八種接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合原始資料所給定的條件進(jìn)行分析，擬定主接線方案。原始資料：變電站類型：降壓變電站電壓等級(jí)：60kv/10kv出線情況：60kv出線兩回，10kv出線10回負(fù)荷性質(zhì)：重要城鎮(zhèn)及一般城鎮(zhèn)（農(nóng)村）生活用電結(jié)合原始資料所提供的數(shù)據(jù)，權(quán)衡各種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)，將各電壓等級(jí)適用的主接線方式列出：(1)60kv只有兩回出線，且作為降壓變電站，60kv側(cè)無(wú)交換潮流，兩回線路都可向變電站供電，亦可一回向變電站供電，另一回作為備用電源。所以，從可靠性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)定

20、，60kv部分適用的接線方式為內(nèi)橋接線和單母線分段兩種。(2)10kv部分定為單母線分段。這樣，擬定兩種主接線方案： 方案i：60kv采用內(nèi)橋接線，10kv為單母線分段接線。 方案i方案ii：60kv采用單母線分段接線，10kv為單母線分段接線。方案ii4.4 主接線方案的確定對(duì)方案i、方案ii的綜合比較列表，對(duì)應(yīng)比較一下它們的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性，如表4-1，從中選擇一個(gè)最終方案（因10kv側(cè)兩方案相同，不做比較） 表4-1 方案i、方案ii的綜合比較列表方案項(xiàng)目方案i方案ii可靠性 簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少 任一主變或60kv線路停運(yùn)時(shí)，均不影響其它回路停運(yùn) 各電壓等級(jí)有可能出現(xiàn)全部停電的概率不

21、大 操作簡(jiǎn)便，誤操作的機(jī)率小 簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備多 任一主變或60kv線路停運(yùn)時(shí)，均不影響其它回路停運(yùn) 全部停電的概率很小 操作相對(duì)簡(jiǎn)便，誤操作的機(jī)率大靈活性 運(yùn)行方式簡(jiǎn)單，調(diào)度靈活性強(qiáng) 便于擴(kuò)建和發(fā)展 運(yùn)行方式復(fù)雜，操作煩瑣 便于擴(kuò)建和發(fā)展經(jīng)濟(jì)性高壓斷路器少，投資相對(duì)少設(shè)備投資比第i方案相對(duì)多通過(guò)以上比較，經(jīng)濟(jì)性上第i方案遠(yuǎn)優(yōu)于第ii方案，在可靠性上第ii方案優(yōu)于第i方案，靈活性上第ii方案不如第i方案該變電站為降壓變電站，60kv母線無(wú)穿越功率，選用內(nèi)橋要優(yōu)于單母線分段接線。又因?yàn)?0kv負(fù)荷為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鄉(xiāng)生活用電，在供電可靠性方面要求不是太高，即便是有要求高的，現(xiàn)在10kv全為sf6或真

22、空斷路器，停電檢修的幾率極小，再加上電網(wǎng)越來(lái)越完善，n+1方案的推行、雙電源供電方案的實(shí)施，第i方案在可靠性上完全可以滿足要求，第ii方案增加的投資有些沒(méi)必要。經(jīng)綜合分析，決定選第ii方案為最終方案，即60kv系統(tǒng)采用單母線分段接線、10kv系統(tǒng)為單母線分段接線。5 短路電流計(jì)算5.1 短路電流計(jì)算的目的（1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，需要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。（2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，需要全面的短路電流計(jì)算。（3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)

23、軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。（4）設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)，需用短路電流。（5）在選擇繼電保護(hù)和整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。5.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定（1）計(jì)算的基本情況1）系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。2）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。3）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。4）應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件。（2）接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是最大運(yùn)行方式，不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。（3）計(jì)算容量按該設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算。（4）短路種類均按三相短路計(jì)算。（5）短路計(jì)算點(diǎn)在正常運(yùn)行方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大接地點(diǎn)。5.3 短路電流計(jì)算5.

24、3.1 短路點(diǎn)的確定短路點(diǎn)應(yīng)選在電氣主接線上，在最大運(yùn)行方式下發(fā)生短路的短路電流。短路點(diǎn)的確定如圖5-1所示（由于主接線兩側(cè)對(duì)稱，故計(jì)算一側(cè)短路電流）： 圖5-1 短路點(diǎn)確定5.3.2 參數(shù)的計(jì)算（1）系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下：電源進(jìn)線阻抗標(biāo)幺值為：xl=0.440100/632=0.403 （5-1）變壓器阻抗標(biāo)幺值為 （5-2） （5-3）（2）10kv出線阻抗標(biāo)幺值的計(jì)算 5.3.3 短路電流的計(jì)算（1）f1點(diǎn)短路 （2）f2點(diǎn)短路 （3）f3 點(diǎn)短路 同理，可計(jì)算出f4 f5 f6 f7 點(diǎn)的短路電流。 計(jì)算結(jié)果如表5-1所示。表5-1 短路計(jì)算統(tǒng)計(jì)表短路點(diǎn)

25、最大運(yùn)行方式 最小運(yùn)行方式id3(ka) id2(ka) ich(ka) id3(ka) id2(ka) ich(ka)f11.1410.9881.7230.9140.7911.380f21.5451.3382.0201.4631.2672.209f30.7640.6621.1540.7420.6431.120f40.6930.6001.1540.6790.5881.025f50.8520.7381.2870.8270.7161.249f60.9020.7821.3620.8740.7571.320f70.7660.6631.1570.7450.6451.1256 設(shè)備的選擇與校驗(yàn)6.1 設(shè)備

26、選擇的原則和規(guī)定導(dǎo)體和設(shè)備的選擇設(shè)計(jì)，應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。6.1.1 一般原則（1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。（2）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。（3）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種。（4）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。（5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致。（6）選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。6.1.2 有關(guān)規(guī)定（1）技術(shù)條件：選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。1）長(zhǎng)期工作條件電壓：選用的電器允許的最高工作電壓umax不得低

27、于該回路的最高運(yùn)行電壓，即umaxug，當(dāng)額定電壓在220kv及以下時(shí)為1.15un。表6-1額定電壓與設(shè)備最高電壓受電設(shè)備或系統(tǒng)額定電壓供電設(shè)備額定電壓設(shè)備最高電壓1010.511.5606669電流：選用的電器額定電流ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流ig，即ieig。由于高壓電器沒(méi)有明顯的過(guò)載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種方式下回路持續(xù)工作電流。機(jī)械負(fù)荷：所選電器端子的允許負(fù)荷，應(yīng)大于電器引下線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。2）短路穩(wěn)定條件校驗(yàn)的一般原則電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的短路電流，一般取三相短路時(shí)的短路電流。短

28、路的熱穩(wěn)定條件：在計(jì)算時(shí)間tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ka2.s）t秒內(nèi)設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流有效值（ka）t設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s）短路的動(dòng)穩(wěn)定條件 短路沖擊電流峰值（ka）短路全電流有效值（ka）電器允許的極限通過(guò)電流峰值（ka）電器允許的極限通過(guò)電流有效值（ka）絕緣水平在工作電壓和過(guò)電壓下，電氣的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過(guò)絕緣配合計(jì)算選用適當(dāng)?shù)碾妷罕Ｗo(hù)設(shè)備。（2）環(huán)境條件選擇導(dǎo)體和電阻時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。原始資料提供環(huán)境條件如下：年最高溫

29、度+30，最低氣溫-5，當(dāng)?shù)乩妆┤諗?shù)30日/年。6.2 導(dǎo)線的選擇和檢驗(yàn)載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料比較經(jīng)濟(jì)，60kv高壓配電裝置一般采用軟導(dǎo)線，當(dāng)負(fù)荷電流較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選用較大截面的導(dǎo)線。矩形導(dǎo)線一般只用于35kv及以下，電流在4000a及以下時(shí)；槽形導(dǎo)體一般用于4000-8000a的配電裝置中；管形導(dǎo)體用于8000a以上的大電流母線。6.2.1 導(dǎo)線的選擇（1）按回路最大持續(xù)工作電流選擇 其中導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流（a）相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)行溫度、環(huán)境條件下長(zhǎng)期允許工作電流（a）若導(dǎo)體所處環(huán)境條件與規(guī)定載流量計(jì)算條件不同時(shí)，載流量應(yīng)乘以相應(yīng)的修正系數(shù)。（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇其中按經(jīng)濟(jì)電流

30、密度計(jì)算得到體截面（）經(jīng)濟(jì)電流密度（）以下分別對(duì)各電壓等級(jí)的導(dǎo)線進(jìn)行計(jì)算選擇。60kv系統(tǒng)：由于連線與60kv進(jìn)線所承受的電流相同，故60kv所有連線與進(jìn)線選擇型號(hào)相同的導(dǎo)線,即lgj-300型（長(zhǎng)期允許載流量770a2320a）。10kv系統(tǒng)：進(jìn)線：由于按主變額定容量計(jì)算太大，故按10kv側(cè)=25mw計(jì)算，cos=0.85查電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第337頁(yè)表，按最高允許溫度為+70，當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度最高為+30，修正系數(shù)k=0.94所以導(dǎo)線的最大載流量查電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第333頁(yè)表，得矩形導(dǎo)體10010兩條橫放（長(zhǎng)期允許載流量1946a）出線：10kv出線按主變額定容量選擇(按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇

31、)為lmy-10010型。架空線路：由于t=6000，查軟導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度表，得j=0.95（）所以查表得lgj-300型導(dǎo)線(長(zhǎng)期允許最大載流量770a)因?yàn)榘唇?jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)線載面，應(yīng)盡量接近經(jīng)濟(jì)計(jì)算載面，當(dāng)無(wú)合適規(guī)格導(dǎo)體時(shí)，允許小于。6.2.2 電力電纜的選擇要求：電纜截面應(yīng)滿足持續(xù)允許電流、短路熱穩(wěn)定、允許電壓降等要求，當(dāng)最大負(fù)荷利用小時(shí)tm5000h且長(zhǎng)度超過(guò)20m時(shí)，還應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選取。（1）按持續(xù)允許電流選擇計(jì)算公式敷設(shè)在空氣中和土壤中的電纜允許載流量按下式計(jì)算：計(jì)算工作電流：電纜在標(biāo)準(zhǔn)敷設(shè)條件下的額定載流量：不同敷設(shè)條件下綜合校正系數(shù)，對(duì)于土壤中單根敷設(shè)的電纜查電力工程

32、電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第1001頁(yè)表，50時(shí) 查電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第934頁(yè)表,選用yjv-3185電力電纜(額定載流量2811.29=362.5 (a)（2）按持續(xù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇公式:：計(jì)算工作電流：經(jīng)濟(jì)電流密度 （）查電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第942頁(yè)表 截面積太大,故其工作電流按最大負(fù)荷計(jì)算故仍選用yjv-3185電力電纜。6.2.3 導(dǎo)線的校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)裸導(dǎo)線熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式為其中：根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許載面（）熱穩(wěn)定系數(shù)，查表得=87短路電流等值時(shí)間集膚效應(yīng)系數(shù)。軟導(dǎo)線取1，矩形母線取1.2(雙層)60kv側(cè)：10kv側(cè)：故熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。6.2.4 電力電纜的校驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：由于電纜

33、芯線一般系多股膠線構(gòu)成，截面在400以下時(shí)，ks1，滿足電纜熱穩(wěn)定的最小截面可簡(jiǎn)化。 式中計(jì)及電纜芯線充填物熱容量隨溫度變化以及絕緣散熱影響的校正系數(shù)，對(duì)于3-6kv廠用回路，取0.93，35kv及以上回路可取1.0。短路熱效應(yīng)（ka2/s）熱穩(wěn)定系數(shù)電纜芯單位體積的熱容量，鋁芯取0.59 j/(cm3),對(duì)銅芯取0.81 j/(cm3)；電纜芯在20時(shí)的電阻溫度系數(shù)，鋁芯為0.00403 j/(cm3);銅芯為0.00393 j/(cm3)；20時(shí)電纜芯線的集膚效應(yīng)系數(shù)，s100mm2的三芯電纜k=1，對(duì)yjv-3185電力電纜k=1.008電纜芯在20時(shí)的電阻系數(shù)，鋁芯??；對(duì)銅芯取電纜芯線

34、在短路時(shí)的最高允許溫度（）35kv及以下電纜芯在短路前的實(shí)際運(yùn)行溫度（）電纜敷設(shè)地點(diǎn)的環(huán)境溫度（）電纜芯線在額定負(fù)荷下最高允許溫度（）電纜實(shí)際計(jì)算電流（a）電纜長(zhǎng)期允許工作電流（a）查電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第937頁(yè)表，c=82 qt=32.920.1=108.2=126.8185 故熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。6.3 斷路器的選擇和校驗(yàn)6.3.1 斷路器選擇的技術(shù)條件（1）電壓：（為電網(wǎng)工作電壓）（2）電流：（3）開(kāi)斷電流（或開(kāi)斷容量）：（或）斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量斷路器額定開(kāi)斷電流斷路器額定t秒的開(kāi)斷容量斷路器額定開(kāi)斷容量（4）短路關(guān)合電流選擇：（5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：（6）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：6.

35、3.2 斷路器型式和種類的選擇按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、sf6斷路器等。斷路器型式的選擇，除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并以技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。6.3.3 斷路器的選擇和校驗(yàn)（1）電壓選擇60kv側(cè)：10kv側(cè)：（2）電流選擇由于高壓斷路器沒(méi)有連續(xù)過(guò)流的能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。60kv側(cè)：進(jìn)線：橋開(kāi)關(guān)：10kv側(cè)：主變側(cè)：出線：（3）開(kāi)斷電流（由短路電流計(jì)算得）60kv側(cè)：10kv側(cè)：（4）最大短路沖擊電流（由短路電流計(jì)算得）60kv側(cè)

36、：10kv側(cè)：通過(guò)以上所得數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)資料選擇斷路器，選擇情況見(jiàn)下表：表6-2 斷路器列表安裝位置型號(hào)電壓（kv）額定 最大額定電流(a)額定開(kāi)斷電流(ka)極限通過(guò)電流(ka)額定短時(shí)耐受電流(ka)固有分閘時(shí)間(s)合閘時(shí)間(s)進(jìn)線橋lw6-60i606931501.14110040（3）0.030.09主變分段zn28-101011.550001.545300120(5)0.050.1出線zn28-101011.510001.545300120(5)0.050.1（5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ：60kv側(cè)： 則10kv側(cè)： 則所以動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)全部合格。（6）熱穩(wěn)定校驗(yàn) ：60kv側(cè)： 因， 查表得

37、，則 所以10kv側(cè)： 因,查表得, 則 所以所以熱穩(wěn)定校驗(yàn)全部合格。6.4 隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)（1）種類和型式的選擇隔離開(kāi)關(guān)按安裝地點(diǎn)的不同，可分為屋內(nèi)和屋外式，按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。其型式的選擇應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)比較。額定電壓選擇：額定電流選擇：動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)：（2）隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)根據(jù)前面斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)，將選擇的隔離開(kāi)關(guān)列表如下：表6-3 隔離開(kāi)關(guān)列表安裝位置型號(hào)額定電壓(kv)最高工作電壓(kv)額定電流(a)熱穩(wěn)定電流(ka)極限電流峰值(ka)60kv出線、橋及主變60kv側(cè)gw4-606069125031.5

38、(4)8060kv ptgw4-60606963020(4)50主變60kv側(cè)中性點(diǎn)gw8-6060694004.2(10)15.5分段及主變10kv側(cè)gn10-10t10115000100(5)20010kv出線及10kv pt站用變gn19-101011125040(4)100動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：60kv側(cè)： 則10kv側(cè)： 則所以動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)全部合格。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：60kv側(cè)： 因， 由設(shè)計(jì)手冊(cè)查表得，則 所以10kv側(cè)： 因, 查表得， 所以 ，熱穩(wěn)定校驗(yàn)全部合格。6.5 互感器的選擇及校驗(yàn)6.5.1 電壓互感器的選擇（1）一次電壓：un電壓互感器額定一次線電壓，1.1和0.9是允許的一次電壓的波

39、動(dòng)范圍，即為10%。（2）二次電壓：電壓互感器在高壓側(cè)接入方式接入相電壓。因此，所選電壓互感器副繞組二次額定電壓為，60 kv電壓互感器輔助繞組二次額定電壓為100v， 10 kv電壓互感器輔助繞組二次額定電壓為100/ 3 v依據(jù)以上條件，所選各電壓等級(jí)電壓互感器如下表：表6-4 電壓互感器型號(hào)額定電壓（kv）原繞組 副繞組 輔助繞組jcc2-60 60/ 0.1 / 0.1jdzj-10 10/ 0.1/ 0.1/36.5.2 電流互感器的選擇（1）電流互感器選擇的技術(shù)條件：1）按一次回路額定電壓和電流選擇 其中為電流互感器原邊額定電流；為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流；為電流互感

40、器額定電壓；為電流互感器安裝處的一次回路工作電壓。2）二次額定電流選擇：一般弱電系統(tǒng)1a，強(qiáng)電系統(tǒng)5a。3）準(zhǔn)確等級(jí)：電流互感器準(zhǔn)確級(jí)不得小于所供儀表的類型要求。4）二次負(fù)荷：其中 根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，選擇電流互感器如下表：表6-5 電流互感器型號(hào)額定電流（a）級(jí)次組合準(zhǔn)確等級(jí)二次負(fù)荷（）0.5 1 310%倍數(shù)二次負(fù)荷 倍數(shù)熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)lcwb6-602400/5p/p/p/0.5ppp0.51.221531.580laj-104000/50.5/d0.5d2.4105090la-10400/50.5/30.530.40.610751356.5.3 電流互感器的校驗(yàn)（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)其中為

41、電流互感器在t=1s時(shí)允許通過(guò)一定額定電流的倍數(shù)60kv側(cè)：10kv側(cè)：則，故熱穩(wěn)定校驗(yàn)全部合格。（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)1）內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)： 其中為動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)60kv側(cè)：10kv側(cè)：2)外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：其中a取40cm，l取50cm60kv側(cè)： 所以 10kv側(cè)： 所以故外部動(dòng)穩(wěn)定合格。7 變電站一次設(shè)備智能化設(shè)計(jì)7.1 智能一次設(shè)備的概念 智能一次設(shè)備：指變電站高壓電器設(shè)備(主要包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、變壓器)具有自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自身狀態(tài)監(jiān)測(cè)及預(yù)警、通信功能。 (1)結(jié)構(gòu)方面：一次設(shè)備+智能組件的靈活方案； (2)功能方面：監(jiān)視、控制和管理設(shè)備的狀態(tài)； (3)智能方面：使電網(wǎng)元件可觀測(cè)

42、、可控制。7.2 設(shè)備智能化演變 圖 7-1 顯示了設(shè)備智能化演變趨勢(shì)。設(shè)備層的智能組件集成合并單元和智能終端包括操作插件功能于一體，過(guò)程層設(shè)備和間隔層設(shè)備不但可以一體化設(shè)計(jì)安裝，也可以是外置安裝。就是說(shuō)，考慮到現(xiàn)有的一次設(shè)備狀況，設(shè)備層設(shè)備采用“傳統(tǒng)一次設(shè)備本身智能綜合組件”的模式，智能綜合組件可以集成，可以分散，可以內(nèi)嵌，可以外掛等任意組合靈活架構(gòu)。智能綜合組件構(gòu)成，包含了傳統(tǒng)間隔層的設(shè)備，符合現(xiàn)狀與未來(lái)的發(fā)展。設(shè)備層的概念并沒(méi)有排斥間隔的概念，也沒(méi)有取消測(cè)控裝置、保護(hù)裝置。圖7-1設(shè)備智能化演變7.3 設(shè)備智能化演變 智能一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)中：智能組件為外置(維護(hù)、升級(jí)、擴(kuò)展)，傳感器可以內(nèi)

43、置或外置，通過(guò)光纖與外系統(tǒng)相連，智能組件采集來(lái)自傳感器的信息，智能組件復(fù)制 pms 的設(shè)備指紋信息(生產(chǎn)管理系統(tǒng)(pms)自動(dòng)復(fù)制主設(shè)備其它狀態(tài)信息的能力，包括指紋信息、家族缺陷信息、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)信息等)，由智能組件對(duì)設(shè)備狀態(tài)就地做出判斷，通過(guò)光纖使電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)可視化。圖7-2智能一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)7.4 智能一次設(shè)備的現(xiàn)況 為適應(yīng)智能變電站及智能電網(wǎng)發(fā)展的需要，必須將一次設(shè)備監(jiān)測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息整合到以 iec61850 通訊為基礎(chǔ)的智能化變電站體系中來(lái)，完善一次設(shè)備的通信、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等多個(gè)單元組成的智能綜合組件。目前采用全新原理的電子式互感器技術(shù)上已經(jīng)日趨成熟，但開(kāi)關(guān)設(shè)備和變壓器、

44、電抗器的智能化還處于初級(jí)階段，智能化變電站中只是通過(guò)智能終端和 goose 網(wǎng)的構(gòu)建實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)和間隔層設(shè)備之間的數(shù)字化傳輸，而對(duì)包括開(kāi)關(guān)設(shè)備在內(nèi)的一次設(shè)備本身沒(méi)有做太多數(shù)字化和智能化的改造，遠(yuǎn)未達(dá)到一次設(shè)備智能化的目標(biāo)。同時(shí)目前針對(duì)斷路器、變壓器等一次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息的應(yīng)用尚不是很理想，也抑制了一次設(shè)備制造商在智能化技術(shù)方面的技術(shù)進(jìn)步。因此，應(yīng)推進(jìn)這方面工作的進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)智能變電站相關(guān)技術(shù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。開(kāi)關(guān)和變壓器是數(shù)量最多、應(yīng)用面最廣的重要電力設(shè)備，如果能夠靈活可控，會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)重大效益。例如，開(kāi)關(guān)如能在指定的相位開(kāi)斷，就可以基本上消除電力系統(tǒng)操作過(guò)電壓，大幅度降低設(shè)備的絕緣水平，帶來(lái)重大效益

45、；電力變壓器如果能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，無(wú)疑會(huì)使電網(wǎng)發(fā)生重大變化。但是，傳統(tǒng)的一次電氣設(shè)備要實(shí)現(xiàn)“智能化”仍有許多技術(shù)問(wèn)題亟待解決。變壓器由鐵芯和初/次級(jí)繞組構(gòu)成，變比固定，無(wú)法靈活控制；斷路器的操作機(jī)構(gòu)至今仍是機(jī)械式的，動(dòng)作速度與電子開(kāi)關(guān)相差 2-3 個(gè)數(shù)量級(jí)，不具備靈活控制的條件。變壓器和斷路器這種重要設(shè)備如果不能靈活控制，“智能電網(wǎng)”的功能就要大打折扣。所以，“智能斷路器”和“智能變壓器”將成為研究重點(diǎn)。7.5 60kv智能變電站一次設(shè)備的智能化方案 根據(jù)目前智能設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合智能變電站技術(shù)導(dǎo)則中的相關(guān)要求，60kv 變電站高壓設(shè)備與智能組件的結(jié)合方式采用以下方案： 一次設(shè)備加上內(nèi)

46、嵌的包含狀態(tài)檢測(cè)單元的智能組件，再加上外置的一個(gè)或多個(gè)智能組件。傳感器的嵌入，可以有效實(shí)時(shí)的反映高壓設(shè)備在線診斷信息，其余組件可根據(jù)智能一次設(shè)備技術(shù)發(fā)展情況，可部分并入高壓設(shè)備，也可安裝于就地智能組件柜或保護(hù)小室中。雖不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能設(shè)備，但此方案仍體現(xiàn)了智能設(shè)備緊湊化、集成化的發(fā)展趨勢(shì)。 (1)開(kāi)關(guān)設(shè)備(斷路器及隔離開(kāi)關(guān))：開(kāi)關(guān)設(shè)備融合了在線檢測(cè)元件，如圖 7-3 所 示。設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)信息由一次設(shè)備直接提供，可記錄每次斷路器及隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)斷 情況等信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)，保證設(shè)備可靠性。部分智能組件可安裝于就地智能終端，也可安裝于保護(hù)小室。 (2)互感器：采用常規(guī)互感器+就地合并單元，實(shí)現(xiàn)互感器部分的數(shù)字化。 (3)就地智能終端