从化和顺化纤厂总降压变电所电气部分设计
考虑长期积累的运行经验。我国现行设计技术规程中的各项规定,就是对运行实践经验的总结。设计时应予遵循。
b.主接线的可靠性,是由其各组成元件(包括一次设备和二次设备)的可靠性的综合。因此主接线设计,要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。
c.可靠性并不是绝对的,同样的主接线对某所是可靠的,而对另一些所则可能还不够可靠。因此,评价可靠性时,不能脱离变电站在系统中的地位和作用。
2.通常定性分析和衡量主接线可靠性时,均从以下几方面考虑: a.断路器检修时,能否不影响供电。
b.线路、断路器或母线故障时,以及母线检修时,停运出线回路数的多少和停电时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电。
3.变电站全部停运的可能性。
2)灵活性:主接线的灵活性要求有以下几方面。
①调度灵活,操作简便:应能灵活的投入(或切除)某些变压器或线路,调配电源和负荷,能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。
②检修安全:应能方便的停运断路器、母线及其继电保护设备,进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。
③扩建方便:应能容易的从初期过渡到最终接线,使在扩建过渡时,在不影响连续供电或停电时间最短的情况下,投入新装变压器或线路而不互相干扰,且一次和二次设备等所需的改造最少。
3)经济性:在满足技术要求的前提下,做到经济合理。
①投资省:主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关等一次设备投资;要使控制、保护方式不过于复杂,以利于运行并节约二次设备和电缆投资;要适当限制短路电流,以选择价格合理的电器设备;在终端或分支变电站中,应推广采用直降式(110/6-10KV)变压器,以质量可靠的简易电器代替高压断路器。
②占地面积小:电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件,以便节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方,都应采用三相变压器。
③电能损耗少:在变电站中,正常运行时,电能损耗主要来自变压器。应经
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济合理的选择主变压器的型式、容量和台数,尽量避免两次变压而增加电能损耗。 4)安全性
对电气主接线的安全性,主要体现在:隔离开关的正确配置和隔离开关接线的正确绘制。
隔离开关的主要用途是将检修部分与电源隔离,以保证检修人员的安全。在电气主接线图中,凡是应该安装隔离开关的地方都必须配置隔离开关,不能有遗漏之处,也不可以为节省投资而不装。
在绘制隔离开关时,电源应接在通过瓷瓶与隔离开关的刀片联结,因为这样安装在打开和合上隔离开关时,刀片端的带电时间较短,可以保证操作人员的安全。
4.2 主接线的设计步骤
电气主接线的具体设计步骤如下
1.分析原始资料
a.本工程情况变电站类型,设计规划容量(近期,远景),主变台数及容量等。 b.电力系统情况电力系统近期及远景发展规划(5-10年),变电站在电力系统中的位置和作用,本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。
c.负荷情况 负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。
d.环境条件 当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度等因素,对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。
e.设备制造情况 为使所设计的主接线具有可行性,必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较,保证设计的先进性、经济性和可行性。
2.拟定主接线方案
根据设计任务书的要求,在原始资料分析的基础上,可拟定出若干个主接线方案。因为对出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等考虑不同,会出现多种接线方案。应依据对主接线的基本要求,结合最新技术,确定最
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优的技术合理、经济可行的主接线方案
3.短路电流计算
对拟定的主接线,为了选择合理的电器,需进行短路电流计算。 4.主要电器选择
包括高压断路器、隔离开关、母线等电器的选择。 5.绘制电气主接线图
将最终确定的主接线,按工程要求,绘制工程图。
4.3主接线初步设计方案
4.3.1 35kV侧
方案(一): 采用单母线分段接线(内桥)
考虑到35kV侧有两条进线,因而可以选用单母线分段接线。 内桥接线适用场合 ①供电线路较长,线路故障几率大;
②负荷比较平稳,主变压器不经常切换退出工作; ③没有穿越功率的终端降压变电所。
优点:①可采用双回路供电给一级负荷,可靠性大为提高; ②母线、母线隔离开关检修仅停一半,提高了灵活性。 缺点:①主母线、母隔故障或检修,停电一半; ②任一回路断路器检修,该回路必须停电。 ③扩建时需两个方向均衡扩建。
适用范围:6~10KV配电装置出线回路数不超过5 回;35~63KV 配电装置出
110~220KV配电装置的出线回路数不超过两回 线回路数不超过3 回;
方案 (二):采用单母分段带旁路接线
优点:运行方式灵活,检修设备时可利用旁路母线供电,可减少停电次数,可靠性高。
缺点:单母线分段带有专用的旁路断路器的旁路母线接线极大的提高了可靠性,但是这也增加了一台断路器和一条母线的投资。
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方案(三):采用双母线分段带旁路接线
优点:(1) 任一组母线检修时不中断供电,检修任一回路母线隔离开关时,
只中断该回路的供电。
(2) 任一组母线故障时仅短时停电。 (3)
检修任一回路断路器时,该回路不停电。
(4) 扩建方便,可向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响,两组母线的电源和负荷平均分配,不会引起原有回路的停电,以致连接不同的母线段,不会如单母线分段那样导致交叉跨越。
(5)便于实验,当个别回路需要时单独进行试验时可将该架路分开,单独接至一组母线上。
缺点:(1)设备数量较多,操作和接线较复杂,占地面积较大,经济性较差。 (2)当母线故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器容易误操作,为了避免隔离开关操作需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。 对比以上三种方案,单母线分段接线供电具有一定的可靠性,经济性也是三种方案中最经济的一个方案,灵活性不是怎么好但是因为35KV无需预留备用回路,故无太大影响;单母分段带旁路接线也是有较高的可靠性,但是因为多了个旁路母线,故投资要比单母分段大些,灵活性较强;双母线分段带旁路是三个方案中可靠性最高,灵活性最大,经济性也最多的一个,三者皆可将I ,II类负荷接在分段母线上,
当其中一段母线故障,可由另一段母线提供电源,从而保证供电可靠性,故经过综合考虑采用方案一较好。
4.3.2 10kV侧
方案(一): 采用单母不分段接线
优点:接线简单清晰,使用设备少,经济性比较好,操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。
缺点:可靠性、灵活性差,母线故障时,各出线必须全部停电。
方案(二):采用单母分段带旁路接线
优点:运行方式灵活,检修设备时可利用旁路母线供电,可减少停电次数,可靠性高。
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缺点:单母线分段带有专用的旁路断路器的旁路母线接线极大的提高了可靠性,但是这也增加了一台断路器和一条母线的投资。
方案(三): 采用双母线不分段接线 有两种运行方式:
方式一:一组母线运行,另一组母线明备用,母联断路器正常时是断开状态。 方式二:两组母线同时工作,互为暗备用,母联断路器及母联隔离开关均为闭合状态。
优点:(1)运行方式灵活,可在方式一、二之间切换,保证供电不中断。 (2)检修任一回路母线隔离开关时,只中断该回路。
(3)检修母线时不中断供电。
(4)检修任一线路断路器时,可用母联断路器代替其工作。
缺点:(1)倒闸操作复杂,易出现误操作事故。
(2)增加了设备投资、占地面积。
对比以上三种方案,方案(一): 采用单母不分段接线可靠性低,当母线故障时,各出线须全部停电,不能满足I、II 类负荷供电性的要求,故不采纳;虽然方案(二):采用单母分段带旁路接线带有旁路断路器的单母线分段也能满足要求,但其投资大、经济性能差;而方案(三): 采用双母线不分段接线可靠性高,经济性适中,灵活性高,故采用方案方案(三): 采用双母线不分段接线。
4.3.3 0.38kV侧
方案(一): 采用单母不分段接线
优点:接线简单清晰,使用设备少,经济性比较好,操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。
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