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及继电保护设备,以进行安全检修,而不致影响电力网的运行和停止对用户的供电。 1、
具有发展或扩建的可能性。
一个变电站随着国民经济的发展,用户用电量的增加要求变压器台数和线路回路数都有发展的可能。 2、
具有经济性,并使配电装置节约占地面积。
电气主接线在满足上述要求的前提下要做到经济合理,即应做到如下几点: 1)
投资省:主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资,要能使控制和保护回路不过于复杂,以利于运行并节约二次设备和控制电缆的投资,要能限制短路电流,以便选择价格合理的电气设备和轻型电器。 2)
占地面积小:主接线要为配电装置的布置创造条件,以节约用地和节约构架、导线、绝缘子及安装费用。 3)
电能损失少:经济合理地选择主变压器的形式、容量和台数,避免两次变压而增加电能损失。此外,在可能和允许的条件下,可采取一次设计,分期投资、投产,以尽快发挥经济效益。电气主接线设计时,要提高可靠性和灵活性,往往导致投资和运行费用的增加,故必须通过技术和经济的综合比较来确定最佳的主接线。
二、 电气主接线的设计原则
变电站主接线设计原则,应根据变电站在电力系统的地位,负荷性质、出线回路数、设备特点、周围环境及变电站的规划容量等条件和具体情况,并满足供电可靠、运行灵活、操作方便、节约投资和便于扩建等要求。若有一类负荷,应当用双回路供电,每回路要分接在不同母线上,因此,该级电压母线分段可以是单母线或双母线接线。
在110KV—35KV配电装置中,当出线为两回和两台主变压器时,采用桥型接线,当桥上有穿越性功率、线路很短、由于经济运行需要经常断开变压器时,一般用外桥接线。当线路长及其它情况下,一般用内桥接线。当出线不超过4回时,一般用单母线分段接线,当出线在4回及以上时,一般用双母线接线,单母线接线用于6—10KV是,每段母线所接容量不宜超过25MW,用于35KV时,出线不应
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超过8回。
三、 待建变电站的主接线形式
在分析原始资料的基础上,参照电气主接线设计参考资料,依据对主接线上午基本要求和适应范围,首先淘汰一些明显不合格的接线形式,保留2—3个技术相当,又都满足设计要求的方案,对较好的2—3个方案进行详细的技术、经济比较。最后确定一个技术合理、经济可靠的主接线最佳方案。
3-2 35KV侧接线方案
因为35KV侧有两回进线,所以考虑采用外桥接线、单母线带旁路母线接线和双母线接线方式。 方案一:外桥接线方式
外桥接线的桥回路置于线路断路器外侧(远离主变压器侧),此时变压器经断路器和隔离开关接至桥接点,构成独立单元;而线路支路只经隔离开关与桥接点相连,是非独立单元。
优点:①变压器操作方便 ②接线简单清晰,设备少,造价低,易于发展成为单母线分段或想母线接线。
缺点:①线路投入与切除时,操作复杂 ②桥回路故障或检修时,全厂分到为两部分,使两个单元之间失去联系,同时,出线侧断路器故障或检修时,造成该侧变压器停电。
适用于两回进线且出险较短,故障可能性小和变压器需要经常切换,而且线路有穿越功率通过的发电厂和变电站中。 方案二:单母线带旁母接线方式
优点:①接线简单清晰,操作方便,使用电器少 ②配电装置建造费用低 ③隔离开关仅在检修时作隔离电器用,不用它进行倒闸操作,误操作少 ④带有旁路母线主要是保证不中断对用户的供电。
缺点:①任一段母线及母线隔离开关发生故障时,要停止该段母线上所有工作 ②任一段母线及母线隔离开关检修时,也将造成母线上所以回路停电 ③引出线回路的断路器检修时,该回路要停电。 方案三:双母线接线方式
优点:①可轮流检修母线而不致中断供电 ②调度灵活,各电源和各负荷
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可以任意分配到某一组母线上 ③有利于扩展和便于试验。
缺点:①增加一组母线隔离开关增大了投资和占地面积②当母线故障和检修时,隔离开关作为倒换操作电器容易误操作,为避免应装闭锁装置。
经过三个方案的比较,双母线接线和单母线带旁路接线方式在可靠性方面优越于外桥接线方式,但从经济性方面大大增加了投资和占地面积而外桥接线方式的缺点可以从设备的选择上进行祢补,同时外桥接线方式易于发展成单母线分段或双母线接线方式。经综合性考虑分析,35KV侧主接线宜采用外桥接线方式。
3-3 10KV侧接线方案
方案一:单母线接线方式
优点:①接线简单清晰,操作方便,使用电器少 ②配电装置建造费用低 ③隔离开关仅在检修时作隔离电器用,不用它进行倒闸操作,误操作少
缺点:供电可靠性和灵活性较差,在母线和母线隔离开关检修或故障时,各支路要停止工作 ,引出线的断路器检修时,该支路要停止供电。 方案二:单母线分段接线方式
优点:①当母线发生故障时,仅故障母线停止不工作,另一段母线仍继续工作 ②两段母线可看成是两个独立的电源,提高了供电可靠性,可对重要用户供电。
缺点:①当一段母线故障或检修时,必须断开接在该母线上所有支路,使之停止工作 ②任一支路断路器检修时,该支路必须停止工作。
经综合经济技术分析,单母线接线无法满足10KV的8回出线的供电可靠性,而单母线分段接线方式对其供电可靠,经济在预算之中,故选单母线接线方式较能满足主接线的设计要求。
第四章电力线路导线截面的选择
导线是输送电能的主要元件。合理地选择导线截面,对电力网运行的经济性和技术上的合理性具有重要意义。
导线截面选择过大,将增加投资及有色金属的消耗(在通常35—110KV架空线路的造价中,导线的投资占30%左右),且折旧费也增加。导线截面选择过小,电压损耗和电能损耗增加,将引起电压质量下降和运行费用增加,甚至造成导线
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接头处的温度过高,引起导线断股和断线等严重事故。此时,对投入运行不久导线截面过小的线路,将需更换成截面教大的导线或加设第二回路,从而增加了投资。
电力网导线截面的选择,通常根据电力网的性质确定。对于区域电力网线路及有特殊调压设备的地方电力网线路,按经济电流密度选择导线截面。对于无特殊调压设备的地方电力网线路,则按允许电压损耗选择导线截面。无论用哪一种方法选择导线截面,都必须按导线的机械强度要求和按发热条件要求来校验导线最小允许截面。对110KV及以上的电力网,导线截面还必须满足由避免电晕损耗所要求的最小允许截面。
一、 导线截面选择的“一选四校”原则
1、
按经济电流密度选线 S=Imax/J (mm)
2、
效验机械强度
一般铝绞线:S≥25 mm
跨越线:S≥35 mm 3、 效验发热条件
1)LJ和LGJ线正常运行时,其导线的温度不超过70℃,事故运行时温度不超过90℃
2)安全电流法:I安=I允许 4、效验电晕的条件
1)35KV及以上电压等级的线路不要效验电晕。因为它不会发生电晕。 2)110KV及以上的电压等级的线路就要效验电晕。 3)比较法 如下表:
电压 110KV 220KV 500KV 不会发生电晕最小导线截面 LGJ—50 LGJ—240或2×LGJ—185 4×LGJQ—300或3×LGJQ—400 14
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5、按允许电压损耗效验 △U%=
pR?QXU×100%
一般10KV配电线路 △U%≤5%
二、导线截面选择
1、35KV侧导线选择
由电路输送的最大负荷电流为:
8151.76 Imax=Se/3UN=
3?35=134.63A
其为双回路供电,两回线路至为备用,所以每条回路均可带负荷电流的60% I=134.63×60%=80.78A
由Tmax=5300h 查表5-6得经济电流密度J=0.9A/ mm 所以,每回每相导线截面为
S=I/J=80.78/0.9=89.76(mm) 选标称截面为钢芯铝铰线LGJ-120 效验:
① 机械强度
由于所选导线截面大于35 mm故满足要求 ② 电晕条件
由于所选导线截面大于LGJ—50,G故不会发生全面电晕 ③ 发热温度
查附表I-1 LGJ—120导线在故障运行方式下最大安全电流为380A,大于负荷电流80.78A,故发热条件满足要求。 3、10KV侧导线选择
由电路输送的最大负荷电流为:
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