110KV 变电站一次部分设计(2)

2019-03-22 17:50

包括单元接线、桥形接线和多角形接线等。应视电压等级和出线回数,酌情选用。

旁路母线的设置原则:

(1)采用分段单母线或双母线的110kV配电装置,当断路器不允许停电检修时,一般需设置旁路母线。因为110kV线路输送距离长、功率大,一旦停电影响范围大,且断路器检修时间较长(平均每年5~7天),故设置旁路母线为宜。当有旁路母线时,应首先采用以分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。

(2)35kV配电装置中,一般不设旁路母线,因重要用户多系双回路供电,且断路器检修时间短,平均每年2~3天。如线路断路器不允许停电检修时,可设置其它旁路设施。

(3)10kV配电装置,可不设旁路母线。对于出线回路数多或多数线路系向用户单独供电,以及不允许停电的单母线、分段单母线的配电装置,可设置旁路母线。

对于变电站的电气接线,当能满足运行要求时,其高压侧应尽量采用断路器少或不用断路器的接线。当出线为2回时,一般采用桥形接线。

2.2 主接线设计的基本要求

变电站的电气主接线应根据该变电站所在电力系统中的地位,变电站的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。

2.2.1 主接线可靠性的要求

可靠性的工作是以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是它的各组成元件,包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此,不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响,还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。评价主接线可靠性的标志是:

(1)断路器检修时是否影响停电;

(2)线路、断路器、母线故障和检修时,停运线路的回数和停运时间的长短,以及能否对重要用户的供电;

(3)变电站全部停电的可能性。

2.2.2 主接线灵活性的要求

主接线的灵活性有以下几个方面的要求:

(1)调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路,调配电源和负荷;能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。

(2)检修要求。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,且不致影响对用户的供电。

(3)扩建要求。可以容易的从初期过渡到终期接线,使在扩建时,无论一次和二次设备改造量最少。

2.2.3 主接线经济性的要求

在满足技术要求的前提下,做到经济合理。

(1)投资省:主接线简单,以节约断路器、隔离开关等设备的投资;占地面积小:电气主接线设计要为配电装置布置创造条件,以节约用地、架构、导线、绝缘子及安装费用。

(2)电能损耗少:经济选择主变压器型式、容量和台数,避免两次变压而增加电能损失。

2.3 电气主接线的选择和比较

2.3.1 主接线方案的拟订

高压侧是2回出线,可选择桥型接线。

中压侧有4回出线,低压侧有8回出线,均可以采用单母线、单母分段、单母分段带旁路和双母线接线。在比较各种接线的优缺点和适用范围后,提出如下五种方案:

方案A (图2-1) 高压侧:内桥接线;中压侧:双母线接线;低压侧:单母分段

图2-1 方案A主接线图

方案B(图2-2) 高压侧:内桥型接线;中压侧、低压侧:单母分段

图2-2 方案B主接线图

方案C(图2-3) 高压侧、中压侧:单母分段带旁路;低压侧:单母分段

图2-3 方案C主接线图

方案D(图2-4) 高压侧:外桥;中压侧:双母线;低压侧:单母线分段

图2-4 方案D主接线图

方案E(图2-5) 高压侧:外桥接线;中压侧:单母分段带旁路;低压侧:双母线

图2-5 方案E主接线图

2.3.2 主接线各方案的讨论比较

现将方案中所用到的五种接线形式比较如下:

内桥接线:在线路故障或切除、投入时,不影响其余回路工作,并且操作简单;而在变压器故障或切除、投入时,要使相应线路短时停电,并且操作复杂。因而该接线一般适用于线路较长(相对来说线路的故障机率较大)和变压器不需要经常切换(如火电厂)的情况。内桥接线的适用范围为两回进线,两台主变,正常运行方式下,桥开关处于闭合状态,此接线方式优点是具有一定供电可靠性,使用高压断路器少,一次投资少;缺点是没有扩建可能性,高压进线只有两回,没有出线可能,内桥接线不适合有穿越功率通过。

双母线接线:优点是供电可靠,通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断。一组母线故障后能迅速恢复供电,检修任一回路母线的隔离开关时,只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母线,其他线路均可通过另一组母线继续运行;调度灵活,各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上,能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化地需要,通过倒换操作可以组成各种运行方式;扩建方便。缺点是增加一组母线和多个隔离开关,一定程度上增加一次投资。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,需装设连锁装置。双母线接线适合于出线回路为5回及以上且在系统内居重要地位时。

单母分段接线:接线比较简单,操作方便,有扩建第三台变压器的可能,且

可从不同线分段引出两个回路,使重要用户有两个电源供电。单母线分段接法可以提供单母线运行,各段并列运行,各段分列运行等运行方式,便于分段检修母线,减小母线故障影响范围。任一母线发生故障时,继电保护装置可使分段断路器跳闸,保证正确母线继续运行。缺点是在检修母线或断路器时会造成停电,特别在夏季雷雨较多时,断路器经常跳闸,因此要相应地增加断路器的检修次数,这使得这个问题更加突出。

单母分段带旁路:该接线方法具有单母分段接线优点的同时,可以在不中断该回路供电的情况下检修断路器或母线,从而得到较高的可靠性。这样就很好的解决了在雷雨季节断路器频繁跳闸而检修次数增多引起系统可靠性降低的问题。但同时增加了一组母线和两个隔离开关,从而增加了一次设备的投资。而且由于采用分段断路器兼做旁路断路器,虽然节约了投资,但在检修断路器或母线时,倒闸操作比较复杂,容易引起误操作,造成事故。

外桥法接线:与内桥法一样,该接线形式所用断路器少,四个回路只需三个断路器,具有可观的经济效益。当任一线路发生故障时,需同时动作与之相连的两台断路器,从而影响一台未发生故障的变压器的运行。但当任一台变压器故障或是检修时,能快速的切除故障变压器,不会造成对无故障变压器的影响。因此,外桥接线只能用于线路短、检修和故障少的线路中。此外,当电网有穿越性功率经过变电站时,也采用外桥接线。

2.3.3 主接线方案的初选择

(1)110kV侧主接线的确定:

通过对上述五种主案的分析,根据本次设计变电站属于小型无人值班变电站,110kV连接两个系统,两台相同的变压器,在保证技术性和经济性的基础上,应采用内桥接线的接线形式。

(2)35kV侧主接线的确定:

当接线回路数较多,输出功率较大,母线故障后要求迅速供电,母线或母线设备检修时,不允许影响用户供电系统运行,调度对接线的灵活性有一定要求且投资较少时,采用单母线分段和双母线的接线形式。本所35kV出线共6条,都适合这两种接线,所以35kV采用单母线分段和双母线的接线方式。

(3)10kV侧主接线的确定:

根据《电力工程电气设计手册》,6—10kV的配电装置出线回路数为6回及以上时,可采用单母线分段接线,本次设计的变电站,10kV侧有12回,符合条件,所以采用此种接线。

(4)两个初选方案的确定:

根据以上110kV、35kV、10kV侧主接线的确定,兼顾可靠性、灵活性,最终


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