郴电国际2014年北湖区35kV及以下配网改造工程 可行性研究报告
6-220kV高压配电装臵的接线方式,决定于电压等级及出线回路数。 6.2.2 主接线中的设备配置要求
(1)隔离开关的配臵
中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地;自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。
(2)接地刀闸或接地器的配臵
为保证电器和母线的检修安全,35kV及以上每段母线根据长度宜装设1~2组接地刀闸或接地器,每两组接地刀闸间的距离应尽量保持适中。母线的接地刀闸宜装设在母线电压互感器的隔离开关和母联隔离开关上,也可装于其他回路母线隔离开关的基座上。必要时可设臵独立式母线接地器。
(3)电压互感器的配臵
1)电压互感器的数量和配臵与主接线方式有关,并应满足测量、保护、同期和自动装臵的要求。电压互感器的配臵应能保证在运行方式改变时,保护装臵不得失压,同期点的两侧都能提取到电压。
2)旁路母线上是否需要装设电压互感器,应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。
3)当需要监视和检测线路侧有无电压时,出线侧的一相上应装设电压互感器。
(4)避雷器的配臵
1)配电装臵的每组母线上,应装设避雷器,但进出线装设避雷器时除外。
2)旁路母线上是否需要装设避雷器,应视在旁路母线投入运行时,避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。
3)220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时,应在变
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压器附近增设一组避雷器。
4)三绕组变压器低压侧的一相上宜设臵一台避雷器。 5)下列情况的变压器中性点应装设避雷器
①直接接地系统中,变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时。 ②直接接地系统中,变压器中性点为全绝缘,但变电所为单进线且为单台变压器运行时。
③接地和经消弧线圈接地系统中,多雷区的单进线变压器中性点上。 ④发电厂变电所35kV及以上电缆进线段,在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。
⑤SF6全封闭电器的架空线路侧必须装设避雷器。
6.3主要电气设备选择
6.3.1电气设备选择概述
(1)选择的原则
由于电气设备和载流导体的用途及工作条件各异,因此它们的选择方法也都不完全相同。但是,电气设备和载流导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作。为此,对其的选择应遵循共同的原则。电气设备选择的一般原则为:
1)应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展。
2)应满足安装地点和当地环境条件校核。 3)应力求技术先进和经济合理。 4)同类设备应尽量减少品种。 5)与整个工程的建设标准协调一致。 6)选用的新产品均应具有可靠的试验数据。 (2)电气设备和载流导体选择的一般条件
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1)按正常工作条件选择
①额定电压:所选电气设备和电缆的最高允许工作电压,不得低于装设回路的最高运行电压UN≥UNs。
②额定电流:所选电气设备的额定电流In,或载流导体的长期允许电流Iy,不得低于装设回路的最大持续工作电流Imax。计算回路的最大持续工作电流Imax时,应考虑回路在各种运行方式下的持续工作电流,选用最大者。
2)按短路状态校验 。 ①热稳定效验:
当短路电流通过被选择的电气设备和载流导体时,其热效应不应超过允许值,It2t>Qk,tk=tin+ta,校验电气设备及电缆(3~6kV厂用馈线电缆除外)热稳定时,短路持续时间一般采用后备保护动作时间加断路器全分闸时间。
②动稳定校验:
ies>ish,用熔断器保护的电气设备和载流导体,可不校验热稳定;电缆不校验动稳定。
3)短路校验时短路电流的计算条件:
所用短路电流其容量应按具体工程的设计规划容量计算,并应考虑电力系统的远景发展规划;计算电路应按可能发生最大短路电流的正常接线方式,而不应按仅在切换过程中可能并列的接线方式;短路的种类一般按三相短路校验;对于发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统、自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路更严重时,应按严重情况校验。 6.3.2主变压器的选择
主变压器容量确定的要求:
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(1)主变压器容量一般按变电站建成后5~10年的规划负荷选择,并适当考虑到远期10~20年的负荷发展。
(2)根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站,应考虑当一台主变压器停运时,其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷:对一般性变电站停运时,其余变压器容量就能保证全部负荷的60~70%。
6.3.3高压断路器的选择
高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用,是高压电路中最重要的电器设备。
选择断路器时应满足以下基本要求:
(1)在合闸运行时应为良导体,不但能长期通过负荷电流,即使通过短路电流,也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。
(2)在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。 (3)应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。
(4)应有尽可能长的机械寿命和电气寿命,并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。
考虑到可靠性和经济性,方便运行维护和实现变电站设备的无油化目标,且由于SF6断路器已成为超高压和特高压唯一有发展前途的断路器。故在35kV侧采用六氟化硫断路器,其灭弧能力强、绝缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用可靠,无不安全问题。真空断路器由于其噪音小、不爆炸、体积小、无污染、可频繁操作、使用寿命和检修周期长、开距短,灭弧室小巧精确,所需的操作功小,动作快,燃弧时间短、且于开断电源大小无关,熄弧后触头间隙介质恢复速度快,开断近区故障性能好,且适于开断容性负荷电流等特点。因而
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被大量使用于35kV及以下的电压等级中。所以,10kV侧采用真空断路器。
高压断路器的选择结果见表6-1。
表6-1 高压断路器选择结果
电压等级 35kV 10kV 型号 SF6断路器 KYN口-12 额定电压 35kV 10kV 额定电流 2000A 1250A Ir 31.5kA 25kA 动稳定电流 31.5kA 63kA 6.3.4隔离开关的选择
隔离开关是高压开关设备的一种,它主要是用来隔离电源,进行倒闸操作的,还可以拉、合小电流电路。
选择隔离开关时应满足以下基本要求:
(1)隔离开关分开后应具有明显的断开点,易于鉴别设备是否与电网隔开。
(2)隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离,以保证过电压及相间闪络的情况下,不致引起击穿而危及工作人员的安全。
(3)隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。
(4)隔离开关的结构简单,动作要可靠。
(5)带有接地刀闸的隔离开关,必须装设连锁机构,以保证隔离开关的正确操作。
本工程的隔离开关选择结果见下表6-2:
表6-2 隔离开关选择结果
电压等级 35kV 10kV 型号 GW5-35 GW5-20 额定电压 35kV 10kV 32
额定电流 630A 630A 动稳定电流 40 75