靠性,但不等于设备及其自动化元件使用的越多、越新、接线越复杂就越可靠。相反,不必要的多用设备,使接线复杂、运行不便,将会导致主接线可靠性降低。因此,电气主接线的可靠性是一次设备和二次设备在运行中可靠性的综合,采用高质量的元件和设备,不仅可以减小事故率,提高可靠性,而且还可以简化接线。 5)长期实践运行经验的积累是提高可靠性的重要条件
可靠性的客观衡量标准是运行实践。根据国内外长期运行经验,通常定性分析和衡量主接线可靠性时,从以下几方面考虑: (1)断路器检修时,能否不影响供电;
(2)线路、断路器或母线故障时以及母线隔离开关检修时,停运出线回路数的多少和停电时间的长短,以及能否保证对Ⅰ、Ⅱ类用户的供电;
(3)发电厂或变电站全部停电的可能性;
(4)大型机组突然停运时,对电力系统稳定运行的影响与后果等因素。 二、灵活性
电气主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
1)调度时,应可以灵活的投入和切除发电机、变压器和线路,调配电源和负荷,满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。
2)检修时,可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备,进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的用电。
3)扩建时,可以容易的从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供
电或停电时间最短的情况下,投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰,并且对一次和二次部分的改建工作量最小。 三、经济性
主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。一般应当从以下几方面考虑:
1)投资省 主接线应简单清晰,以节约开关电器数量,降低投资;要适当采用限制断路电流的措施,以便选用价廉的电器或轻型电器;二次控制与保护方式不应过于复杂,以利于运行和节约二次设备及电缆的投资。
2)占地面积少 主接线要为配电装置布置创造节约土地的条件,尽可能使占地面积减少。
3)电能损耗少 在发电厂或变电站中,正常运行时,电能损耗主要来自变压器,应经济合理地选择变压器的型式、容量和台数,尽量避免两次变压而增加电能损耗。 2.2 主接线方案的拟定与选择 2.2.1 主接线方案的拟定
设计变电站所承担负荷大小为 kVA,为小型终端变电站。变电站的容量较小,因此该站主接线的可靠性只要能够满足供电要求就可以,不必过于复杂。从负荷特点及电压等级可知,它具有10kV、110kV两个电压等级,一级电压负荷。10kV用户要求按一类用户考虑,应保证其供电可靠性。白塔岭来的10kV进线可作为备用段。10kV电压等级共有20回电缆馈线,可采用直馈线。
根据以上对原始资料的分析,现将各电压等级可能采用的较佳方案列出。进而,以优化组合的方式,组成最佳可比方案。
(1)10kV电压等级 鉴于出线回路多,且为直馈线、电压较低,宜采用屋内配电,其负荷亦较小,可采用单母线两分段或单母线三分段接线形式。两台主变压器分别接于两段母线上,白塔岭10kV进线可接在Ⅱ段或Ⅲ段母线上,作为变电站和老校区的备用电源。
(2)110kV电压等级 进线回路为两回,为保证其进线断路器检修时不停电,应采用单母线分段接线或内桥形式接线以保证其供电的可靠性和灵活性。
根据以上分析、筛选、组合,可保留下面两种可能的接线方案,如图2-1及图2-2所示。方案一高压侧为单母线分段,简单清晰,运行操作方便,易于扩建。方案二高压侧为内桥接线形式,设备少,接线清晰简单,操作方便。 2.2.2 变电站主设备的选择 一、主变压器的选择
主变压器台数的选择:变电站的负荷比较重要,为保证变电站的供电可靠性,拟采用两台主变压器。这样当变电站的一条主变回路发生故障导致一台主变压器停运后,还可保证对重要用户的供电。 主变压器容量的确定:新校区变电站的用户负荷为22 000kVA,另外考虑站用电为两台500kVA的站用变压器,所要设计的变电站的最大负荷为 kVA。每台变压器额定容量 kVA
这样,当一台变压器停用时,可保证对 负荷的供电,考虑变压器的事故过负荷能力 ,则至少可保证对 负荷的供电。由于一般电网变电所大约有 的非重要负荷。因此采用 可以保证重要负荷的供电。 主变压器型式的选择:在330kV及以下电力系统中,一般都应选用三相变压器。这与单相变压器相比,可节约投资、减少占地面积、运行损耗也较小,同时还可以简化配电装置的结构,减少了维修工作量。具有三种电压等级的变电所,如果通过主变压器各侧绕组的功率均达到 以上时,采用三绕组变压器较为合理。在110kV及以上的中性点直接接地系统中,凡需选用三绕组变压器的场所,均可优先选用自耦变压器,它损耗小、体积小、效率高,可以得到较大的经济效益。 根据以上分析计算,主变压器选择型号:SF7-16000/110 额定容量: 16 000kVA 额定电压: kV 空载电流: 0.9(%) 阻抗电压: 10.5(%) 空载损耗: 23.5kW 负载损耗: 86kW 连接组标号: YN,d11 外形尺寸: mm 二、变电站其它主设备的选择
1200kVA10kV变压器选择型号:SL7-1250/10 额定容量: 1 250kVA 额定电压: 10/0.4kV 空载电流: 2.5(%) 阻抗电压: 5.5(%) 空载损耗: 2 200W 负载损耗: 13 800W 连接组标号: Y,yn0 外形尺寸: mm
1000kVA10kV变压器选择型号:SL7-1000/10 额定容量: 1 000kVA 额定电压: 10/0.4kV 空载电流: 2.5(%) 阻抗电压: 5.5(%) 空载损耗: 1 800W 负载损耗: 11 600W 连接组标号: Y,yn0 外形尺寸: mm 110kV电压等级断路器选择型号:SW3-110G 额定电压: 110kV 最高工作电压: 126kV 额定电流: 1 250A 额定开断电流: 15.8kA 动稳定电流: 41kA 4s热稳定电流: 15.8kA 合闸时间: 0.43s 固有分闸时间: 0.07s 自动重合闸无电流间隔时间:0.5s
10kV主变侧和母联断路器选择型号:ZN-10/2000-40 额定电压: 10kV 最高工作电压: 11.5kV 额定电流: 2 000kA 额定开断电流: 40kA
动稳定电流(峰值): 100kA 4s热稳定电流(峰值): 40kA(2s) 合闸时间(小于): 0.2s 固有分闸时间(小于): 0.08s 燃弧时间(小于): 0.3s
10kV其它断路器选择型号:ZN-10/1000 额定电压: 10kV 最高工作电压: 11.5kV 额定电流: 1000A 额定开断电流: 20kA
动稳定电流(峰值): 50kA 4s热稳定电流(有效值): 20(2s) 合闸时间(小于): 0.1s 固有分闸时间(小于): 0.05s