【60KV變電站電氣主接線設(shè)計計算案例】3100字

60KV變電站電氣主接線設(shè)計計算案例綜述電氣一次設(shè)備按照設(shè)計規(guī)程之中的標(biāo)準(zhǔn)連接方式，依次的連接起來，形成了母線和出線與進線的電氣連接，就是電氣主接線。電氣主接線的圖紙是將斷路器、變壓器、隔離開關(guān)、互感器等一次設(shè)備按照標(biāo)準(zhǔn)的連接方式繪畫在圖紙當(dāng)中，主接線的設(shè)計直接影響到了電力系統(tǒng)的靈活性、經(jīng)濟性、可靠性，并且對一次設(shè)備選擇、繼電保護配置等方面都有很大的影響，因此電氣主接線必須經(jīng)過分析辯證，綜合選擇主接線的類型。1.1電氣主接線的基本要求對主接線主要有下面三方面的要求：（1）可靠性電力系統(tǒng)最基本的要求就是可靠性，如果沒有足夠的可靠性那么靈活性和經(jīng)濟性也無從談起，停電不僅會帶來經(jīng)濟損失，甚至?xí)砣藛T傷亡，在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，停電的經(jīng)濟損失是實時電價的幾百倍，因此電氣主接線的必須十分可靠。（2）靈活性變電站的工作狀態(tài)是十分復(fù)雜的，也是十分多變的。并不能絕對人為的干預(yù)變電站的工作狀態(tài)，當(dāng)負(fù)荷進行波動的時候或者是電力系統(tǒng)發(fā)生了故障的時候，變電站就要做出相應(yīng)的調(diào)整措施，所以電氣主接線應(yīng)該適應(yīng)變電站多樣的運行狀態(tài)，可以方便運行維護人員進行操作。操作的方便性，電氣主接線在滿足可靠性的大前提下，盡可能使接線簡單明了，操作起來方便快捷，以便于檢修運行人員操作，減少學(xué)習(xí)成本，降低操作失誤。調(diào)度的靈活性，眾所周知電力系統(tǒng)是一個龐大且復(fù)雜的系統(tǒng)，調(diào)度起來十分復(fù)雜，電力系統(tǒng)在正常的運行狀態(tài)下，當(dāng)需要檢修維護之時，要能簡單靈活的切換線路的連接方式，也就是更改原有的變電站運行方式。在發(fā)生電力系統(tǒng)事故的時候，可以以最快的速度切除故障設(shè)備，以降低電力系統(tǒng)的損害，不至于過多的影響電力系統(tǒng)的正常運行和擴大停電范圍。擴建的靈活性，我國電力系統(tǒng)正在高速發(fā)展，電能需求量也越來越大，變電站的主接線形式需要滿足擴建的靈活性，這樣才能更好的方便運行，也能滿足經(jīng)濟性的要求。（3）經(jīng)濟性變電站建設(shè)的進程之中，經(jīng)濟性和可靠性往往是一對矛盾體，但是由于電力系統(tǒng)的自身特點，必須在滿足可靠性的前提下，才能力求經(jīng)濟。節(jié)省一次投資，主接線應(yīng)該簡單明了，采取電抗器等設(shè)備去限制短路電流，以減少電氣設(shè)備的使用量，并且由于短路電流變小，也就可也使用更多的輕型電器。占地面積盡量減少，由于土地資源越來越匱乏，所以應(yīng)該盡量減少占地面積，采用分層式變電站，縮減資金投入。減少站用電，變電站自身耗電也是一筆不小的開支，其主要來源于變壓器，應(yīng)該經(jīng)濟合理的選擇變壓器臺數(shù)，變壓器型號，盡可能提高經(jīng)濟性。1.2電氣主接線的基本形式目前電氣主接線主要分為有匯流母線和無匯流母線兩種類型：（1）單母線接線單母線接線顧名思義就是僅有一條母線供電的接線方式，變電站所有設(shè)備僅僅能通過此條母線獲得電能，因為只有一條母線，所以說上級變電站的所有進線必須也只能連接到這條母線之上，而本變電站所有出線也都連接在這里，為了保證變電站的可靠安全運行，建設(shè)時應(yīng)該做到均衡分配各出線的負(fù)荷情況。優(yōu)點：接線形式簡單，清晰明了，工作人員更容易進行操作，由于使用的母線數(shù)量較少，從而減少了隔離開關(guān)、斷路器等電器設(shè)備的使用，大大提高了經(jīng)濟性，后期擴容也比較方便。缺點：由于僅僅使用一條母線供電，所以供電可靠性比較差，當(dāng)母線檢修之時變電站所連接的所有設(shè)備都需要停電。（2）單母線分段接線單母線分段接線相比單母線接線僅僅就是將原本的一條母線在適當(dāng)?shù)奈恢眠M行了分段，也可以說成打斷，在分段的位置使用斷路器連接，正是由于使用了分段斷路器，可以使主接線的運行方式靈活多樣，比如說當(dāng)一側(cè)故障時不至于全站停電，可以通過分段斷路器進行隔離操作，確保了供電的可靠性，也為變電站的運行靈活性提供了可能。并且由于ARD裝置的存在，可以自動控制斷路器的開斷，這更大大增加了變電站供電的可靠性。優(yōu)點：供電可靠性比較高，減少了停電范圍，調(diào)度起來也比較靈活。缺點：對比較重要的負(fù)荷仍無法滿足其對供電可靠性的要求，也就是說當(dāng)任意一端母線出現(xiàn)故障，仍會有50%的范圍發(fā)生停電。（3）雙母線接線雙母線的命名方式是根據(jù)母線的使用數(shù)量來說的，雙母線相對于單母線就是平行的增加了一條母線，這兩條母線并沒有主和副的差別，它們是平等存在的，相互補充，相互備用。上一級變電站的進線通過斷路器和隔離開關(guān)的相互配合，可以實現(xiàn)電源也可以說是進線在母線之間的無縫銜接，這就大大的提高了變電站的靈活性，同時當(dāng)一條母線故障之時，另一條母線仍然可以保障全站供電。母聯(lián)斷路器是雙母線接線之中的橋梁與紐帶，是兩條母線之間的連接通道。優(yōu)點：可靠性比較高，當(dāng)檢修任意一組母線之時可以使全站不停電運行，調(diào)度靈活性也十分之高，電源和負(fù)荷均可以通過隔開開關(guān)的操作去均勻的分配到任意一組母線之上，擴建方便，當(dāng)擴建線路之時可以通過倒閘操作，不至于全站停電。缺點：雙母線接線由于具有兩條母線，所以難免增加電力線纜的使用數(shù)量，由于運行方式需要不斷變更，所以斷路器和隔離開關(guān)也是必不可少的電氣設(shè)備。（4）雙母線分段接線雙母線分段接線是在雙母線的基礎(chǔ)上增加了類似于單母線分段接線的分段斷路器，雙母線分段接線的供電可靠性相對于之前介紹的幾種接線方式更加的高，但是同時它的接線工作量和耗材使用量都變得十分巨大，這也大大的增加了成本。優(yōu)點：供電可靠性比較高，調(diào)度起來也十分靈活，便于后期擴建擴容。缺點：倒閘操作復(fù)雜，操作起來容易出現(xiàn)錯誤的情況，用電設(shè)備也比較多，投資比較大。（5）二分之三斷路器接線有兩組母線，兩組母線之間的任意一條線路都有三臺斷路器，兩個出線回路有一臺斷路器進行連接，每回進出線都和兩臺斷路器相連接，在正常工作情況下，兩組母線都投入運行，并且同一串的的三臺斷路器均投入運行。優(yōu)點：運行模式多種多樣，并且具有極高的供電可靠性，任何一組母線進行檢修之時都不會停電，甚至在兩組母線都退出運行，也不會出現(xiàn)全站停電，任何一臺斷路器退出運行進行檢修也不會出線停電的情況，操作方便，倒閘操作簡單。缺點：一臺半斷路器接線每一串線路都需要使用三臺斷路器和六臺隔離開關(guān)，這就造成了接線十分繁瑣，前期施工量巨大，并且極大的提高了成本。1.3電氣主接線的選擇電氣主接線方案的確定需要按照任務(wù)的要求進行確定，但同時也要滿足工程實際的要求，滿足國家電網(wǎng)公司的相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并同時考慮到施工的成本問題，以及施工的現(xiàn)實性問題，并且應(yīng)該考慮到未來的負(fù)荷增長和技術(shù)人員維護的簡易性，多方面綜合考慮。60kV進線接線：（1）方案160kV側(cè)采用單母線分段接線，10kV側(cè)采用單母線分段接線。接線圖如下2-1所示：圖2-1方案一電氣主接線圖（2）方案260kV側(cè)采用單母線接線，10kV側(cè)采用單母線分段接線，接線方式如圖2-2所示：圖2-2方案一電氣主接線圖綜合可靠性、經(jīng)濟性和可擴展性對比如下表2-1所示：表2-1方案對比表方案一方案二可靠性可靠性相對比較高，當(dāng)一段母線出現(xiàn)故障，分段斷路器會將其隔離，能保證可靠性。因為單母線供電一旦母線出線故障就會導(dǎo)致所有線路停電，所以可靠性是十分之低的。靈活性靈活性也比較高，可已根據(jù)實際供電情況確定分段斷路器開合情況。由于60kV側(cè)僅僅使用一根母線供電，所以靈活性比較差。經(jīng)濟性經(jīng)濟性比較高，因為并沒有增加母線數(shù)量，即可靠還沒有大幅增加成本。線路結(jié)構(gòu)簡單，使用電氣設(shè)備較少，經(jīng)濟性最高綜合本地區(qū)負(fù)荷情況來看，本地區(qū)由于含有少量二類負(fù)荷，并且為了滿足對變電站建設(shè)的基本要求，本著可靠性為主，經(jīng)濟性和靈活性為輔，本變電站建設(shè)方案選擇方案一，便是60kV