２２０ｋＶ城市變電站電氣系統(tǒng)設計的探討

1、城市變電站電氣系統(tǒng)設計的討論摘要文章以電氣主接線、配電裝置、系統(tǒng)保護為重,最對城市變電站的設計進展重點闡述。其設計思路和方法能,對220kv城市變電站的設計者有一定的啟示和借鑒作用。關鍵詞220kv；城市變電站；電氣系統(tǒng)；設計；綜合自動化一、設計原那么在城市電網(wǎng)建立中，首先應當解決的是城市變電站的建立問題。建立城市變電站應當遵循的根本原那么是：(1)足夠的變電容量以滿足供電區(qū)域內中長期規(guī)劃預測的負荷要求；(2)可靠靈敏的主接線方式；(3)構造緊湊，設備體積小，占地面積小；(4)主設備技術性能優(yōu)越，可靠性高，檢修頻率低，噪聲低；(5)自動化程度高，通信誤碼率低，可靠性高。根據(jù)以上原那么，選擇22

2、0kv作為城市電源點，可以充分發(fā)揮容量大、通道盛占地少、投資相對經濟的優(yōu)點。因此，220kv城市變電站是解決城市供電矛盾的一個有效措施，同時也將是今后城市電力系統(tǒng)開展的一個方向。二、電氣主接線在變電站設計中，尤其是重要的變電站設計，為了保證其供電可靠性和靈敏性，往往采用較復雜的主接線。完善的主接線雖然保證了供電可靠性，但缺點是接線方式復雜、運行操作煩瑣、檢修維護量大、投資大、占地面積多。電氣主接線的選擇通常與變電容量的需求有較為親密的關系，這里介紹帶斷路器的線路變壓器組的設計方案。220kv城市變電站電氣主接線一般分3個電壓等級，由3組帶斷路器的線路變壓器組構成；110kv為單母線分段，各段母

3、線各與1臺主變相連，各帶多路出線；35kv為單母線分段，各段母線帶多路出線，每臺主變分別通過2臺35kv斷路器接于兩段35kv母線上。有3臺分段斷路器。優(yōu)點在于任何一臺主變停用，相應兩段母線分別由另2臺主變供電，從而到達平衡負荷的目的。三、配電裝置(一)220kv配電裝置及主變220kv配電裝置選擇室內布置，采用傳統(tǒng)的獨立電器，相間間隔 3.5，依次為電纜頭、單側帶接地刀的線路閘刀、單斷口六氟化硫斷路器、氧化鋅避雷器，最后接主變。斷路器與線路閘刀之間留作通道，作為檢修運輸通道。主變壓器的選擇對城市變電站來說又有著特殊的要求。體積孝噪音低、阻燃性好、可靠性高，是選擇變壓器要突出考慮的性能。220

4、kv配電裝置與主變共處一室，主要是防噪聲。變壓器可采用低噪聲強油風冷，散熱器分體安裝于室外。(二)110kv配電裝置110kv配電裝置采用三相共箱式構造的全封閉六氟化硫絕緣的組合電器，選擇gis戶內布置，這是在國內城市變電站設備選型中常用的做法。gis的構造為緊湊型三相共箱式，三相導體共面布置，所有開關設備均采用了彈簧電動操動機構，由1臺機構操作，三相聯(lián)動。由于無需壓縮空氣供應系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了無油化、無氣化。(三)35kv配電裝置35kv配電裝置采用進口全封閉六氟化硫絕緣的組合電器，雙列布置，頭尾相接，容易處理單母線分段的接線型式。每個間隔寬度為0.60.8.雙列布置。四、電氣平面布置(一)綜

5、合樓綜合樓底層布置35kv配電裝置及3臺所變，35kvgis采用背靠背雙列布置。由于兩列裝置之間有土建構造樁頭，因此，對于背后有接線的gis需適當拉開間隔 ，以便施工檢修。綜合樓地下層為箱形根底，箱形根底同時作為110kv、35kv電力電纜通道。箱形根底靠圍墻一側，設有4只豎井及2只工作井，電纜通過兩井與排管連接，上面通過豎井到電纜層及控制室。(二)220kv配電裝置樓配電裝置樓共有3個單元，每個單元布置1組線路變壓器組，每個單元間隔寬度為14，單元之間設敞開式5通道，作為主變散熱器安裝位置及接地變壓器位置，接地變壓器采用過街樓式安排，以利于主變散熱器通風散熱。五、系統(tǒng)保護(一)220kv線路

6、保護220k線路與主變保護屏、直流屏、所用配電屏等布置在繼電保護室。主變高壓側裝設斷路器，主變故障時不需傳送遠方跳閘命令。為了簡化保護配置，擬采用相間電流和零序電流速斷作為220kv線路主保護，并在送電端配置以下保護：(1)相間電流速斷保護，瞬間跳閘；(2)定時限過流保護，延時跳閘；(3)零序電流速斷保護，瞬時跳閘；(4)零序過流保護，延時跳閘；(5)斷路器失靈保護。以上保護除斷路器失靈保護外，均配置2套，實現(xiàn)與主變雙重保護。送電站的1套重合閘裝置在線路單相故障時，斷路器跳三相，然后進展三相重合；相間故障時，斷路器跳三相，不進展重合。(二)主變保護電力變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的供電設備，它的

7、故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響；同時大容量的電力變壓器也是非常貴重的設備。因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設性能良好、工作可靠的繼電保護裝置。針對變壓器故障類型和不正常運行狀態(tài)，對主變可采用以下保護：(1)瓦斯保護；(2)諧波制動縱差保護；(3)變壓器220kv側過流保護；(4)變壓器35kv側過流保護；(5)220kv零序過流保護；(6)110kv2段方向零序過流保護；(7)35kv側零序過流保護；(8)220kv和35kv側過負荷保護。(三)110kv線路保護采用微機控制，包括電流速斷、過電流兩階段；零序電流速斷和零序過流2段保護。(四)35kv線路保護采用電流

8、速斷、過電流和零序過電流保護。(五)母線保護110kv母線為單母線分段接線方式，每段母線配置1套三相式母線差動保護，母差保護動作瞬時切除主變110kv進線斷路器、分段斷路器及母線上聯(lián)絡線斷路器，母差動作時閉鎖分段自切。35kv母線為單母線分段接線方式，每段母線配置1套三相式母線差動保護，母差保護動作瞬時切除主變35kv進線斷路器、分段斷路器，母差動作時閉鎖分段自切并切除35kv母線上聯(lián)絡線斷路器。(六)自動裝置35kv和110kv母線分別裝設備用電源自動切換裝置。每回35kv線路均裝設按周減載裝置。六、變電站綜合自動化(一)根本功能和技術1.保護功能。對所內的所有電氣設備進展保護，并對被保護設

9、備進展故障顯示和記錄，存儲多套定值并能進展修改和顯示等。2.測量及數(shù)據(jù)采集功能。包括狀態(tài)數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)。3.自動裝置功能。包括電壓和無功的就地控制、同期檢測和同期合閘及故障濾波測距等。4.控制和操作閉鎖?？赏ㄟ^rt屏幕對斷路器、隔分開關、變壓器分接頭和電容器組投切等進展遠方操作。5.對所及監(jiān)控、監(jiān)視與工程師工作功能實現(xiàn)人機聯(lián)絡。6.系統(tǒng)的自診斷功能。系統(tǒng)內各插件應具有自診斷功能，并把數(shù)據(jù)送往后臺機和遠方調度中心。此外，還有遠方控制中心的通信與防火、保安功能及措施。(二)主要特點1.微機系統(tǒng)和保護信息串行通信采用交流采樣，大大進步了信息總量，可以根據(jù)事件優(yōu)先級迅速遠傳變電信息。2.系統(tǒng)

10、采用微機采樣。微機變送器輸入由t、pt提供，直接輸入計算機編碼與數(shù)據(jù)采集微機通信，可傳送多種計算量，速度較快、精度較高，是目前數(shù)據(jù)采集的最正確選擇。3.微機保護與監(jiān)控局部通信可在調度端查看和修改保護整定值。4.變電所綜合自動化具有對裝置本身實時自檢功能，方便維護與維修。5抗干擾才能強，可擴展性好。6.實現(xiàn)綜合自動化后的無人值班變電所占地面積小，大大減少了投資。(三)系統(tǒng)構造1.系統(tǒng)配置。為了進步變電站綜合自動化系統(tǒng)的可靠性和性能價格比，在設計時就應采用分布式的變電站綜合自動化系統(tǒng)配置形式。該系統(tǒng)可以將變電所內各回路的數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和保護單元分別集中安裝在變電所的控制室內的數(shù)據(jù)采集柜、控制柜和保護柜中，互相間通過現(xiàn)場總線與控制主機相連。這種分布集中組屏的構造，便于擴大和