低壓配電所電氣設計

低壓配電所電氣設計

隨著我國經濟的快速發(fā)展，供電系統(tǒng)負荷不斷增加，供電能力進一步提高，電壓和綜合自動化水平也需要進一步提高。但是原有變電所設備陳舊,占地面積較大,自動化程度不高,為克服這些缺陷,滿足待改善地區(qū)經濟的持續(xù)發(fā)展和人民生活的需要,電網正在進行大規(guī)模的改造,因此,對變電所的設計提出了更高、更新的改革要求,除了常規(guī)變電所之外,還出現了微機變電所、綜合自動化變電所和無人值班變電所等。在我國城鄉(xiāng)電網建設與改革工作中,建設新的變電所,采用先進設備,使其與世界先進變電所接軌,對提高電力網的供電可靠性、降低線路損耗、改善電能質量、增加電力企業(yè)的經濟效益有很大的現實意義。1主要接口設備方案發(fā)電設備的主接線部分是發(fā)電系統(tǒng)的主要部分。通過主接線的連接方式可以得到變壓器、斷路器等設備的個數、相互連接的方法及工作原理,并實現該發(fā)電系統(tǒng)中所完成的電流產生、變換及輸送功能。電氣主接線設計方式通常決定整個電網設備型號的選擇、如何安排配電部分的裝置通過保護電路及自動控制電路的設計,該部分設計是否合理往往決定整個電網系統(tǒng)的安全經濟性及其靈活穩(wěn)定性的好壞,假定所設計的變電所為220kV側有8回出線,110kV側有10回出線。綜合分析各種接線的適用條件,擬訂3個方案進行技術上的比較方案一:220kV側母線采用雙母線接線方式;110kV側母線采用雙母線接線方式;10kV側母線采用單母線分段接線形式。方案二:220kV側母線采用雙母線帶旁路母線接線方式;電壓值為110kV的側母線通過具有帶旁路母線的雙母線方式進行連接;電壓值為10kV的側母線的接線則相應地采用單母線分段形式進行連接。方案三:電氣系統(tǒng)中220kV側母線可以考慮采用帶旁路母線的雙母線方式;采用雙母線分段的方式完成對110kV側母線接線的連接;電壓值為10kV的側母線的主要連接方式是采用分段單母線的方法。各主接線如圖1~圖3所示。由于該變電所為地區(qū)重要變電所,對供電的可靠性要求較高,如果該所停電將影響整個地區(qū)的供電,對大型工廠造成重大損失。為了提高供電的可靠性,檢修或發(fā)生事故時不需停電操作,220kV和110kV側宜選用雙母線帶旁路母線接線。10kV側主要接所用電,宜采用單母分段接線,因此,淘汰方案一和方案三,選用方案二。2變壓器容量的確定通常情況下在發(fā)電廠和變電站的場所,把能夠完成向電力系統(tǒng)或用戶功率傳輸功能的變壓器稱作主變壓器;用于不同電壓等級之間功率交換的電力變壓器定義為聯絡變壓器。當變壓器只是為本企業(yè)(工廠)提供變壓功能時稱為自用變壓器站。一般根據變電站主變壓器容量及負載的選擇標準,應該考慮滿足建成后的5~10年用電需求,在一定程度上還應該考慮用電負荷未來發(fā)展10~20年的用電需求。在實際設計時對于具有重要的負荷的變電站,應滿足當一個主變壓器處于不工作的狀態(tài)時,其余的變壓器容量在考慮超負荷能力的時間允許范圍內,能夠保證滿足用電居民兩個級別的負荷用電需求。普通級別的變電所,當主變壓器不工作的狀態(tài)下,其余變壓器供電容量應能保證總負載需求的60%~80%。具有相同電壓等級變壓器的數量應控制在一定范圍,應從整個電力系統(tǒng)的整體出發(fā),達到變壓器設備的系列化及標準。對于大城市郊區(qū)的一次變壓工作電站,變壓器中電壓、低電壓部分已經構成環(huán)型網絡的可以安排兩個主變壓器工作。對于地理位置較偏僻的變電站或者大型工業(yè)有特殊要求的變電所,在對變電所進行規(guī)劃設計時應考慮同時安排3個主變壓器工作,從而保證出現特殊事故時的正常工作。假定本設計的變電所位于地區(qū)網絡的樞紐點上,高壓側以交換或接受功率為主,發(fā)電供給地區(qū)的中壓側和附近的低壓側負荷。如果全所停電將影響整個地區(qū)供電,所以選用兩臺主變壓器互為備用。由于此變電站為樞紐變電站,因此,當一臺主變壓器停運時,其余變壓器容量應能滿足全部負荷的70%,應該選用動作可靠性高和電氣壽命比較長的三相有載調壓變壓器,查閱《電力系統(tǒng)設備手冊》,選220kV變電站的主變壓器型號為OSF-PSZ7—120000/220。主要技術參數為:容量比:100/100/50;額定電壓:220±8×1.25%kV/121kV/10.5kV;空載損耗:70kW;短路損耗:320kW;短路電流:0.8%;阻抗電壓:高—中應為28%~34%,高—低應為8%~10%,中—低應為18%~24%;連接組別:Y0—Y0/△—12—11,高、中壓側采用Y0方式,中性點直接接地,低壓側采用△接線方式以消除三次諧波的影響。3線路及線路選擇應用現代技術條件在電網互聯本文設計的變電所由于220kV側有8回出線,110kV側有10回出線,通過對電氣主接線的設計,明確了電氣主接線對全所的重要性,以及在電力系統(tǒng)安全、經濟運行所起的決定性作用,同時經過技術比較,最終選擇了雙母線接線,這樣選擇既經濟又適用。發(fā)電廠和變電所應當如何正確