变电站初步设计分析

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文章来源:北京创联汇通电气       发布时间: 2021-06-08 02:00:07
导读:结合设计,阐述了变电站一次部分的设计思路,并从设备选型、总平面布置等方面提出了设计中应注意的几个问题。指出设计师要设计好作品,必须具备丰富的知识和经验。 变电站设计

结合设计,阐述了变电站一次部分的设计思路,并从设备选型、总平面布置等方面提出了设计中应注意的几个问题。指出设计师要设计好作品,必须具备丰富的知识和经验。

变电站设计分为电气一次和二次部分。主要零件主包装

包括:电气主接线类型、高低压电气设备选型、导线设计、电工施工

建筑布局、接地装置等。二次部分主要包括:设备继电保护

电源系统的控制、测量、信号和操作等。以下是寿阳的组合

针对110千伏变电站,简要分析了变电站一次部分的设计思路及注意事项

几个方面。

1110kV变电站简介

其实变电站是一个矿区的区域性变电站,110kv、35kv、10kv三个电压等级,很重要。

1.1电源和负载条件

本变电站110千伏电源两路分别从附近220千伏变电站110千伏侧东侧较好、第三间隔引出,架空连接。导线采用LGJ-240/40钢芯铝绞线,全长1.8公里,架设双回路铁塔,全线架设避雷针。较大负荷有功功率:25.2MW较大负荷无功功率:13.4MW110kV母线功率因数补偿后为:0.91;补偿后全矿视在功率:27.74MVA

1.2短路参数

采集的供电侧110千伏变电站短路参数为:1)三相短路

电流有效值,4.625kA2)三相短路冲击电流,11.768kA3)三个阶段

短路全电流,6.968kA .经计算,本站110kV母线三相短路

电流有效值为4.398kA,三相短路冲击电流为11.216kA35kV母线

三相短路电流有效值为3.487kA,三相短路冲击电流为8.891 ka a :

10kV母线三相短路电流有效值为8.213kA,三相短路冲击电流

是20.9441kA。

1.3主接线和主要电气设备的选择

110kV采用单母线分段接线,35kV采用双母线分段接线,10kV采用单母线分段接线。两台主变压器(一用一备),SS9-31500/110自冷低损耗功率干式变压器,电压比110 2x 2.5/38.5 2x 2.5/10.5kv;110kV侧断路器选用LW30-126G/315。类型,电流互感器LVQB-110,隔离开关GW5-110II,电压互感器JDQXF-110,避雷器Y10W-100/260;35kV侧配电设备选用GGN-40.5(S)型双母线固定式高压开关柜,配有ZL2型真空断路器和CT17-35弹簧操动机构。10kV配电设备采用KYN28A12(Z)金属安装抽出式开关柜,ABB公司的VD4真空断路器安装在进、分段柜内,VSl真空断路器安装在其他出线柜内;无功补偿选用GI-1高压静电电容柜。

1.4布置方式

110kV侧配电设备设置在室外,采用管状铝母线半高布置,共8个间隔。由西向东,有I段、11段PT和避雷器间隔、1号进线间隔、2号进线间隔、1号主变间隔、分段间隔、2号主变间隔、2号备用出线间隔;35kV、10kV侧配电装置设在室内,单列布置。35kV有6个反馈口,10kV有18个反馈口。10kV补偿装置位于电容器室,呈双排布置。补偿和进线柜共6个,预留两个备用位置。 #p#分页标题#e#

1.5防雷接地

变电站站场设置5根高35m的避雷针,防止直击雷,在110千伏、35千伏、10千伏母线和主变压器35千伏、10千伏出口安装避雷器(柜),防止雷电波侵入。站内所有电气设备正常不带电的金属外壳和开庄电缆的金属护套均按规定要求可靠接地

主要电气设备选择采用无油设计。随着供配电技术的快速发展,少油断路器等配电装置逐渐被淘汰,取而代之的是安全性能更好、操作维护更方便的电气设备如六氟化硫、真空断路器等。基于上述原因,在现有检查的基础上,站内110kV断路器的电流互感器和电压互感器选用六氟化硫设备,室内配电柜的35kV和10kV断路器选用真空断路器,以更好地满足供配电的需要。

2.2室外配电设备的布置

110kV配电设备采用管状铝母线半高方式布置。之所以采用这种布置,是因为车站占地有限,并结合了当前流行的设计理念。110kV配电装置一般包括普通中型装置、半高装置、高装置等。普通中型设备在内运行历史悠久,在各地运行、维护、安装、检修经验丰富。但由于面积大,目前设计中一般不用;半高配电设备布局紧凑清晰,占地少,用钢量接近普通中性布局。除设备上方的带电母线外,其余布局与中型布局相似,能更好地适应操作人员和维护人员的习惯和需要。目前,这种方法已得到广泛应用;高型装置可以大大减少占地面积,但由于用钢量大,土建投资大,安装、检修、运行维护门槛差,很少在110kv级使用。

2.3110kV主接线方式

采用单母线分段连接方式,但母线按双母线类型布置。虽然排列方式

提高了一部分造价,但较好地结合了变电站的实际情况并兼顾了后期发展。考虑到进线的特殊性(双回路铁塔架空线路引入)及110kV备用出线的走廊问题,再加上本站所处地位相当重要,以后一旦需要发展,势必再增加110kV出线,此时改为双母线布置方式相当容易,只需再增加部分电气设备即可。

2.435kV主接线及电气设备选型

35kV配电装置采用双母线固定式高压开关柜。本站有110kV35kV及10kV三个电压等级,其中35kV侧负荷较大、馈线回路较多((3对,共6回),若用一般的单母分段接线型式,则由于其出线均为架空方式且每对出线均需引自不同母线段的原因,势必会造成出线交叉多场外线路走廊困难的局面,再加上双母线在运行的安全性及管理的方便上有较大的优势,故此种情况下推荐采用双母接线型式是较为有利的。鉴于使用环境及设计人员的偏好,企业变电站35kV配电柜选用手车式的较多,手车式配电柜质量、性能虽好,但其手车比较重,一般一个人难以操作,再考虑到一般变电站女值班人员较多的实际情况,选用固定式柜比较切合实际。#p#分页标题#e#

2.5进出线布置

进出线布置实用、简洁、整齐。本站两回110kV电源是采用双回路铁塔架设的输电线路引入的,基于此种情况设计因地制宜地将两个进线间隔相邻布置,这样可以方便进线且能简化进线架构布置;35kV配电室的进线采用软导线架空方式,两回进线均与户内进线开关柜垂直对应,户内进出线间隔布置均匀、直观;10k配电室的进线采用硬母线支柱架设方式,在较好地排列室内配电柜顺序后,两回进线垂直引入室内,由于该进线走廊较长,如此排列后显得简洁整齐。以往的设计中,室内母线桥架一般均为敞开型的,其成本较低且又检修方便,但安全距离要求较高。在现今馈出线较多的大型变电站中,使用敞开型桥架很难满足检修安全距离,使用封闭母线桥架即可解决此问题。总之,在满足安全实用的前提下,美观整齐的布置在大多数情况下是值得实现的,就犹如建筑物需要一个漂亮的外观一样,当然在安全性与美观性矛盾的情况下另当别论。

2.6接地装置设置

除按有关电力规程、规范配置接地装置外,设计还结合了电力系统运行反措要求,在110kV侧电压互感器、电流互感器接地处设置了集中接地,即每组压互及流互周围设1。根垂直接地极,并以水平接地体连成环形,然后与主接地体相连,连接点不得少于4处

3结语

变电站一次部分的设计是一门综合学科,要求设计人员既要掌握电气专业知识,又必须结合实际设计。以上的特点并不适用所有110kV变电站的设计,它只是某种条件下的一种设计思路,但从中可以得到的启示是:在满足电力规程规范各项要求后,特别要注意电工建构筑物的设计及总平面图的布置,布置既要安全实用兼顾发展,又要美观大方。这个阶段设计人员需开动脑筋多比较各种方案,才能做出经济合理的设计。

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