110KV某變電所電氣部分設(shè)計(jì)

【摘 要】隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和高新技術(shù)在電力系統(tǒng)的大量推廣應(yīng)用，110kV變電站作為電網(wǎng)中的樞紐站、終端站，對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)生活起著非常重要的作用。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)110kV變電站對(duì)于了解高壓變電站的發(fā)展趨勢(shì)，解決電網(wǎng)建設(shè)和改造中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出新的變電站設(shè)計(jì)思路都有著非常實(shí)際的意義。

【關(guān)鍵詞】負(fù)荷 變電站 電力系統(tǒng) 主接線

一、變電所的總體分析及主變選擇

變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分。變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)包括變電所總體分析、主變選擇、電氣主接線設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選擇、配電裝置和總平面設(shè)計(jì)等。

主變得選擇主要考慮變壓器的容量，臺(tái)數(shù)，運(yùn)行方式，變壓器的型號(hào)，冷卻方式等。

二、電氣主接線的選擇

1.電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求：電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此，主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問(wèn)題。

2.110KV母線主接線形式選擇：可用單母線接線或單母線分段接線，本站110KV母線接線形式選擇單母線接線。

3.所用電設(shè)計(jì)

（1）所用變電源數(shù)量及容量的確定：綜合考慮各種因素，本站裝設(shè)兩臺(tái)型號(hào)相同的所用變壓器

（2）所用電源引接方式

所用電系統(tǒng)采用380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制，動(dòng)力與照明合用一個(gè)電源。

①所用變壓器低壓側(cè)多采用單母線接線方式。當(dāng)有兩臺(tái)所用變壓器時(shí)，采用單母線分段接線方式，平時(shí)分列運(yùn)行，一限制故障范圍，提高供電可靠性。

②一般有重要負(fù)荷的大型變電所，380/220V系統(tǒng)采用單母線分段接線，兩臺(tái)所用變壓器各接一段母線，正常運(yùn)行情況下可分列運(yùn)行，分段開(kāi)關(guān)設(shè)有自動(dòng)投入裝置。每臺(tái)所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，在另一臺(tái)所用變壓器故障或檢修停電時(shí)，工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷，以保證變電所正常運(yùn)行。

三、短路電流計(jì)算

電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。

1.短路電流計(jì)算的步驟。①選擇短路點(diǎn)；②繪制等值網(wǎng)絡(luò)；③選擇基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓；④求每個(gè)元件對(duì)Sj和Vj為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)么值；⑤化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)，求出對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗（轉(zhuǎn)移電抗）平均標(biāo)準(zhǔn)電壓⑥由轉(zhuǎn)移電抗計(jì)算出計(jì)算電抗，查運(yùn)算曲線，若為無(wú)窮大系統(tǒng)則可直接利用轉(zhuǎn)移電抗算出短路電流周期性分量的標(biāo)么值；⑦求短路電流有名值；⑧繪制短路計(jì)算表。

四、電氣設(shè)備選擇

在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。

（1）按正常工作條件選擇電器

在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即：

電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度下，電器的長(zhǎng)期允許電流應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即

（2）按短路情況校驗(yàn)

作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定：①容量和接線。按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建成后5～10年）；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過(guò)程中可能短時(shí)并列的接線方式。②短路種類。一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。③計(jì)算短路點(diǎn)。選擇通過(guò)電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。④短路計(jì)算時(shí)間。驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr和相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間tbr之和，即：，tpr一般取保護(hù)裝置的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。

1.母線的選擇

其選擇項(xiàng)目一般包括材料、型式、敷設(shè)方式和截面選擇，并進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。

2.斷路器的選擇

斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：①電壓：Ug（電網(wǎng)工作電壓） Un（額定電壓）；②電流：IRmax（最大持續(xù)工作電流） In（額定電流），由于高壓開(kāi)斷電器沒(méi)有連續(xù)過(guò)載能力，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，即取最大持續(xù)工作電流IRmax；③開(kāi)斷電流（或開(kāi)斷容量）：；④動(dòng)穩(wěn)定：；⑤熱穩(wěn)定：。

3.穿墻套管及母線絕緣子的選擇

穿墻套管的選型：110kV均為戶外配電裝置，10kV采用屋內(nèi)型，需要穿墻套管，選用CLD-10型。

母線絕緣子的選擇方法與穿墻套管類似，各電壓等級(jí)支柱絕緣子選型如下：110kV支柱絕緣子：ZS-110戶外式；10kV支柱絕緣子選擇：ZA-10和ZB-10兩種瓷瓶。

4.限流電抗器的選擇

根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果，本所需要在10kV側(cè)采用限流措施，裝設(shè)限流電抗器。所選型號(hào)為NKL-10-2000-8型普通限電流抗器（2臺(tái)）。限流電抗器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇、校驗(yàn)：①電壓：；②電流：；③熱穩(wěn)定：；④動(dòng)穩(wěn)定：；⑤正常工作時(shí)，電抗器的電壓損失不得大于母線額定電壓的5%。

5.互感器的選擇和配置

①電壓互感器的選擇：110kV 及以上電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)由于一般是直接接地系統(tǒng)，所以在PT側(cè)不需要另設(shè)其他保護(hù)裝置（如熔斷器）。

②電流互感器的選擇：按額定電壓選擇，電流互感器的額定電壓不小于電流互感器回路所在電網(wǎng)的額定電壓

③熱穩(wěn)定校驗(yàn)：電流互感器的熱穩(wěn)定通常以1S的熱穩(wěn)定倍數(shù)表示，即

-電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)，，-電流互感器的熱穩(wěn)定時(shí)間，。

④動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)（內(nèi)部）：一般以倍數(shù)表示，校驗(yàn)公式為-電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，，-短路沖擊電流的幅值。

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