沈阳工程学院 华海二次变电所电气部分设计 毕业设计说明书
第五章 电气主接线的选择
变电所电气主接线系指变电所的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。主接线的确定,对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。 5.1 主接线的设计原则
1、考虑变电所在电力系统中的地位和作用
变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所,由于它们在电力系统中的地位和作用不同,对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。
2、考虑近期和远期的发展规模
变电所主接线设计应根据5~10年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布,并分析各种可能的运行方式,来确定主接线的形式以及所连接的电源数和出线回数。
3、考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响
对一级负荷,必须有两个独立的电源供电,且当一个电源失去后,应保证全部一级负荷不间断供电;对二级负荷,一般要有两个电源供电,且当一个电源失去后,能保证大部分二级电源供电。三级负荷一般只需要一个电源供电。
4、考虑主变台数对主接线的影响
变电所主变的容量和台数,对变电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所,由于其传输容量大,对供电可靠性高,因此,其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所,其传输容量小,对主接线的可靠性、灵活性要求低。
5、考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响
发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电,适应负荷的突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同,例如,当断路器和母线检修时,是否允许线路、变压器停运;当线路故障时允许切除线路、变压器的数量等,都直接影响主接线的形式。
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5.2 主接线设计的基本要求
根据我国能源部关于《220~500kv变电所设计技术规程》SDJ 2—88规定:“变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位,变电所的规划容量、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和扩建等要求。”
1、可靠性
所谓可靠性是指主接线能可靠的工作,以保证对用户不间断供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。经过长期运行实践的考验,对以往采用的主接线,经过优选,现今采用主接线的类型并不多。主接线的可靠性是它的各组成元件,包括一、二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。同时,可靠性不是绝对的而是相对的。一种主接线对某些变电所是可靠的,而对另一些变电所可能是不可靠的。评价主接线可靠性的标志是:
(1) 断路器检修时是否影响供电;
(2) 线路、断路器、母线故障和检修时,停用线路的回数和停运时间的长
短,以能否保证对重要用户的供电;
(3) 变电所全部停电的可能性;
(4) 有些国家以每年用户不停电时间的百分比来表示供电可靠性,先进的
指标都在99.9%以上;
2、灵活性
主接线的灵活性有以下几方面要求:
(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小。
3、经济性
经济性主要是投资省、占地面积小、能量损耗小。
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5.3 本变电所的设计方案
1、60KV侧主接线方案的拟定
根据原始资料的分析初步拟定主接线的方案有两种:
(1) 单母线分段接线 (2)单母线接线
方案比较如下表所示
单母分段接线 单母线接线 - 8 -
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方案1:单母分段接线 1、当一段母线发生故障时可保证非故障段母线正常供电。 方案2:单母线接线 1、当母线与隔离开关故障或检修时,将造成整个配电装置停电。 可 2、10KV及60KV母线检修将导致一2、当断路器检修时,将在整个期间靠 半负荷停电。 中断该进出线的工作。 性 3、可能出现全部断电的情况。 4、接线形状简单清晰设备少设备本身故障率小。 灵 1、运行方式相对简单 活 2、扩建方便 性 3、切换线路较方便 1、接线不够灵活可靠。 2、便于扩建和采用成套的配电装置。 经 1、设备相对较少,投资少,年费用1、接线简单清晰。 济 少。 2、采用设备少,投资少。 3、占地面积小。 性 2、占地面积较小。
结论分析
在以上两个方案中:
(1)、可靠性:方案1比方案2好。
(2)、经济性:方案2:占地面积小,使用设备少。年检修费用少,一次投资相对比较方案1少,即经济性好。
(3)、灵活性:方案1:接线投入切除相对比较方便。而方案2:接线不够灵活,不便于元件的投入切除。
通过定性分析,考虑待设计的变电所主要负荷是工业负荷因此要保证供电可靠性和待扩建等因素,所选主接线方案为方案1。即:单母分段接线方案。
2、10KV侧电气主接线方案选择
根据原始资料及其分析初步拟定主接线方案有两种: (1):单母线分段。
(2):单母线分段带旁路母线。
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方案的比较如下图所示:
方案1:单母线分段 方案2:单母线分段带旁路
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