第三章 电气主接线方式设计
G1?G11?G12?G13?G21?G22?G25?G26?G13
=(x4?x5?x6)(x10?x11?x12)+[G25?(x15?x16)]?(x1?x2?x3?x13) 由表3-1所提供的数据进行计算,可得出单母线分段接线方式的可靠性为:
P单分?[1?(1?P断P隔P隔)(1?P断P隔P隔)]?[1?(1?P母)(1?P母P断P隔P隔)]?P断P隔P隔P变
=[1?(1?0.985?0.999?0.999)?(1?0.985?0.999?0.999)]?
[1?(1?0.999)?(1?0.999?0.985?0.999?0.999)]?0.985?0.999?0.999?0.985 =0.967740483。 3.2.2单母线接线的灵活性
单母线分段接线方式由于有分段断路器将母线分开,有一定的可靠性和灵活性。当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致重要用户停电。 3.2.3单母线接线的经济性
单母线分段接线方式,每段母线上能连接多条出线,母线间用断路器连接,投资较少。但想要保证每条出线的可靠性(上面模型中所架设的情况),需将每条出线所在的母线用断路器分开,这样大大增加了投入。
3.3 双母线接线
图3-3 所示的即为双母线接线方式,有两组母线互为备用。每一电源和出线的回路,都装有一台断路器,有两组母线隔离开关,可分别与两组母线连接。两组母线之间通过母线联络断路器QF5来实现联络。
图3-3 双母线接线示意图
3.3.1双母线接线的可靠性
对图3-3进行分析,由变压器T1供电,母线W1和W2由母线联络断路器
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第三章 电气主接线方式设计
联通,母联断路器QF5为常开状态,对负荷采用双回路L1、L2进行供电。采用表3-1的电气设备可靠性数据,采用故障树分析法,对主接线系统进行分析,可得出如图3-4所示的双母线接线故障模拟图,主接线系统中最严重的故障为变电站停运,构建的故障树的顶事件为变电站停运。
变电站停运 G1 ?1 线 路 停 运 G11 母 线 停 运 G12 G13 电 源 停 运 & & 线 路 L1 停 运 G21 G22 线 路 L2 停 运 母线 L1 停 运 G25 母线 L2 停 运 G26 ?1 QS 21 故 障 QS 22 故 障 QF 2 故 障 QS 41 故 障 ?1 QS 42 故 障 QF 4 故 障 W 2 故 障 ?1 母联 故 障 QS 11 故 障 ?1 QS 12 故 障 QF 1 故 障 QS T1 故 障 x4 x5 x6 x10 x11 x12 x17 x18 x1 x2 x3 x13 图3-4 双母线接线故障的故障树法原理图
由表3-1相关数据进行计算,可以得出双母线接线方式的可靠性:
G1?G11?G12?G13?G21?G22?G25?G26?G13
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第三章 电气主接线方式设计
=(x4?x5?x6)(x10?x11?x12)+[G25?(x17?x18)]?(x1?x2?x3?x13) 带入数据后得到:
P双?[1?(1?P断P隔P隔)(1?P断P隔P隔)]?[1?(1?P母)(1?P母P母联)]?P断P隔P隔P变
= [1?(1?0.985?0.999?0.999)?(1?0.985?0.999?0.999)]? [1?(1?0.999)?(1?0.999?0.985)]?0.985?0.999?0.999?0.985
=0.967740483。 3.3.2双母线接线的灵活性
由于有两组母线互为备用。每一电源和出线的回路,都装有一台断路器,有两组母线隔离开关,可分别与两组母线连接。两组母线之间通过母线联络断路器QF5来实现联络。有两组母线后,使运行机制的可靠性和灵活性大为提高。 3.3.3双母线接线的经济性
单母线分段接线方式,想要保证每条出线的可靠性(上面模型中所架设的情况),需将每条出线所在的母线用断路器分开,这样大大增加了投入,而双母线接线方式在出线数目较多时仍能保证较高的可靠性,且无需额外增加断路器。
3.4 本所主接线方案
对于220kV侧,考虑到一期只投一台主变,由于单母线分段接线方式在此时与单母线接线方式的可靠性相同,可靠性优势无法实现。另外,根据《中华人们共和国电力行业标准——220~500kV变电所设计技术规程》中的相关规定:220kV变电所中的220kV配电装置,当在系统中居重要位置时,宜采用双母线接线[5]。由于此变电所属于枢纽变电所,故采用双母线接线方式;
对于110kV侧,由于出线较多(7条),若采用单母线分段接线方式,想要保证每条出线的可靠性,需将每条出线所在的母线用断路器分开,这样大大增加了投入,而双母线接线方式在出线数目较多时仍能保证较高的可靠性,且无需额外增加断路器。另外,根据根据《中华人们共和国电力行业标准——220~500kV变电所设计技术规程》中的相关规定:220kV变电所中的110kV配电装置,当出线回路数在6回及以上时,宜采用双母线接线[5]。这里有7回出线,故采用双母线接线方式;
对于10kV侧,由于对可靠性的要求相对较低,采用投入相对较少的单母线分段接线方式。
具体接线方式见主接线图及各电压等级配置接线图(图册220-W-000-T-01、220-W-220-D1-01、220-W-110-D1-01、220-W-10-D1-01)。
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第四章 电气总平面设计
第四章 电气总平面设计
4.1 变电所平面布置的一般原则
变电所总平面布置中,电气设备及其建(构)筑物的布置涉及变电所安全可靠运行及整个变电所的布置合理协调及节约投资等。对电气建(构)筑物的布置总的要求如下:
(1)按照变电所的最终规划,处理好分期建设。最终规划包括变电所的装机容量及电压器的台数、各电压等级进、出线回路数目及方向、补偿装置的数量和容量等。初期建设的电工建(构)筑物要尽量集中布置,便于分期购买土地和利于扩建。要减少前后期工程施工与运行的相互干扰,为扩建创造较好的施工条件。 在条件允许时,尽量不堵死超过规划的最终容量再进行扩建的可能。变电所总布置中高压配电装置占主导地位,其布置要与出线走廊方位相适应,与其他建(构)筑物(如控制楼、辅助设施等)相协调。
(2)满足电气生产工艺流程要求。满足电气主接线要求,力求导线和电缆、交通运输线路短捷、通顺、尽量避免交叉,迂回。电气建筑物的高压配电装置、主控楼和主变压器的布置,力求合理,占地面积小,要考虑施工检修的交通运输、消防巡视要求,有适当的检修场地,同时要提供运行管理方便、灵活等条件。 (3)布置紧凑合理,尽量节约用地,结合地形地质,因地制宜。在配电装置的选型方面,应考虑周围环境条件,减少对电气设备的污染,布置力求紧凑合理,少占地或不占地,利用地形,减少折道。按照变电所工程的地质和水文要求,选择地质构造相对有利、土质均匀、地基承载能力较大的地段。
(4)符合防火、防爆要求。按照有关规范确定建筑物电气设备的间距和采取防水防爆措施,如设置必要的隔墙、蓄油坑及排油设施等。防火等级及相关间距应符合要求。
4.2 本变电所的平面布置方案
根据要求,本变电所的平面布置采用国家电网公司220kV变电站典型设计A-2方案中的平行布置[6]。其中:
(1)北侧为220kV场地,共7个间隔,其中五个(两进线、一条至主变、一母联、一母线设备)为一期,其余两个预留扩建;
(2)中间为主控楼以及主变场地,一期装设一台主变(位于最西侧),其余两块预留扩建;
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第四章 电气总平面设计
(3)南侧为110kV场地,共12个间隔,其中六个(三出线、一条至主变、一母联、一母线设备)为一期,其余六个预留扩建; (4)东南侧为10kV配电装置位置,采用室内布置。
具体布置及尺寸见平面布置图(图册220-W-000-T-02)
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