110KV变电所电气二次部分初步规划设计.docx

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1、1系统概述1.1 建所目为了满足电力系统负荷增长需要，拟在某市新建一座IlOkV变电站，用IokV向该地负荷供电。1.2 变电站状况待建变电站IIOkV进线线路有5回接线，两回线路与系统相连，其中一回与无穷大系统相连，此外一回与既有IlOkV变电站相连，两回UokV线路与一水电站相连；变电站出线IOkV有11回线路，变电站通过IOkV向负荷供电。考虑到该变电站在系统中地位，UOkV预留一回出线，IOkV预留2回出线。系统接线如图1.1所示：S=100Omva图1.l拟建变电站系统接线图水电厂装机4*25MW,丰水期四台机组满发，枯水季节考虑一台机组运营。1.3 负荷状况该变电站IOkV出线侧负

2、荷如表1.l所示:各线路负荷同步率为0.9变电站站用总负荷为400kW,cos=0.85。表1.1IOkV出线负荷一览表名称最大负荷(MW)年最大负荷运用率(小时)COS线路长度电机厂2.522000.856矿山机械厂2.30.858汽车制造厂240000.855农机厂1.528000.854自来水厂265000.859有机化工厂1.823000.854饲料厂1.7535000.854部队2.20.98城东I线2.525000.952变压器容量、台数及型式选取2.1 概述在各级电压级别变电所中，变压器是变电所中重要电气设备之一，其担任着向顾客输送功率，或者两种电压级别之间互换功率重要任务。因而

3、，拟定合理变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运营保证。在生产上电力变压器制成有单相、三相、双绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选取主变压器时，依照原始资料和设计变电所自身特点，在满足可靠性前提下,考虑到经济性来选取主变压器。同步考虑到该变电所后来扩建状况来选取主变压器台数及容量”。2.2 主变压器台数选取由原始资料可知，咱们本次所设计变电所是市郊区UokV降压变电所，它是以UOkV所受功率为主。在选取主变台数时，要保证供电可靠性。为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中普通装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电所可靠性虽然有所提高，但投资增大，以及带

4、来维护和倒闸操作等许多复杂化。考虑到两台主变同步发生故障机率较小，当一台主变压器故障或者检修时，另一台主变压器可承担70%负荷保证全变电所正常供电。故选取两台主变压器互为备用，提高供电可靠性2.3 主变压器容量选取主变压器容量普通按变电所建成近期负荷，5规划负荷选取，并恰当考虑远期10负荷发展，该所近期和远期负荷都给定，因此应按近期和远期总负荷来选取主变容量，考虑当一台变压器停运时，别的变压器容量在过负荷能力容许时间内，应保证顾客一级和二级负荷，对普通性能变电所，当一台主变停运时，别的变压器容量应保证所有负荷70%80%该变电所是按70%选。因而，依照计算(见计算书)选出容量为25MVA两台主

5、变压器。主变压器参数如表2.1.表2.1主变压器型号及重要参数表型号电压组合及分接范畴阻抗电压容量高压低压高低(MVA)SFZ7-25000/110110210210.5252.4 主变压器型式选取2.4.1 主变压器相数选取当不受运送条件限制时，在33OkV如下变电所均应选取三相变压器。而选取主变压器相数时，应依照原始资料以及设计变电所实际状况来选取。本次设计变电所，位于市郊区，稻田、丘陵，交通便利，不受运送条件限制，而应尽量少占用稻田、丘陵，故本次设计变电所选用三相变压器:。2.4.2 绕组数选取本次所设计变电所具备两种电压级别，考虑到运营维护和操作工作量及占地面积等因素，选用普通双绕组变

6、压器42.4.3 主变调压方式选取为了满足顾客用电质量和供电可靠性，IIokV及以上网络电压应符合如下原则(e.7J.(1)枢纽变电所二次侧母线运营电压可为电网额定电压11.3倍，在日负荷最大、最小状况下，其运营电压控制在水平波动范畴不超过10%,事故后不应低于电网额定电压95%。（2）电网任一点运营电压，在任何状况下禁止超过电网最高电压，变电所一次侧母线运营电压正常状况下不应低于电网额定电压95%100%o调压方式分为两种，不带电切换，称为无激磁调压，调节范畴普通在5%以内，另一种是带负荷切换称为有载调压，调节范畴可达30%O由于该变电所电压波动较大，故选取有载调压方式，才干满足规定。2.4

7、.4 主变压器冷却方式选取主变压器普通采用冷却方式有：自然风冷却、逼迫油循环风冷却、逼迫油循环水冷却。主变重要起通过中绕组从水电厂侧传送功率（4*35MVA）和系统至低绕组IOkVA侧，并在水电厂侧故隙时，通过高压绕组从UOkVA侧无穷大系统传送1000MVA（最大）增援。本设计主变为中型变压器，发热量大，散热问题不可轻佻,逼迫油循环冷却效果较好，再依照变电站建在郊区，通风条件好，选用逼迫油循环风冷却方式。3电气主接线选取3.1 概述主接线是变电所电气设计重要某些，它是由高压电器设备通过连接线构成接受和分派电能电路，也是构成电力系统重要环节。主接线拟定对电力系统整体及变电所自身运营可靠性、灵活

8、性和经济性密切有关，并且对变电所电气设备选取、配电装置布置、继电保护和控制办法拟定将会产生直接影响。因而，必要对的解决好各方面关系3.1.1 主接线设计原则:(1)考虑变电所在电力系统中地位和作用；(2)考虑近期和远期发展规模；(3)考虑负荷重要性分级和出线回数多少对主接线影响；(4)考虑主变台数对主接线影响；(5)考虑备用容量有无和大小对主接线影响。3.1.2主接线设计基本规定(1)可靠性：安全可靠是电力生产首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本规定，并且也是电力生产和分派首要规定3主接线可靠性详细规定：断路器检修时，不适当影响对系统供电；断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停

9、运回路数和停运时间，并规定保证对一级负荷所有和大某些二级负荷供电；尽量避免变电所所有停运可靠性。(2)灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时灵活性。为了调度目，可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷可以满足系统在事故运营方式，检修方式以及特殊运营方式下调度规定；为了检修目：可以以便地停运断路器，母线及继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网运营或停止对顾客供电；为了扩建目：可以容易地从初期过渡到其最后接线，使在扩建过渡时，无论在一次和二次设备装置等所需改造为最小。(3)经济性：主接线在满足可靠性、灵活性规定前提下做到经济合理。投资省：主接线应简朴清晰，以节约断路器、隔

10、离开关、电流和电压互感器避雷器等一次设备投资，能使控制保护但是于复杂；占地面积小，主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节约构架、导线、绝缘子及安装费用；电能损失少：经济合理地选取主变压器型式、容量和数量，避免两次变压而增长电能损失。3.3 主接线接线方式及其特点电气主接线是依照电力系统和变电所详细条件拟定，它以电源和出线为主体，在进出线路多时（普通超过四回）为便于电能汇集和分派，常设立母线作为中间环节，使接线简朴清晰、运营以便，有助于安装和扩建。而本所各电压级别进出线均超过四回，采用有母线连接。3.3.1 单母线接线单母线接线虽然接线简朴清晰、设备少、操作以便，便于扩建和采用成套配电装

11、置等长处，但是不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关）等故障或检修时;均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，当一段母线故障时，所有回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障母线段分开后，才干恢复非故障段供电，并且电压级别越高，所接回路数越少，普通只合用于一台主变压器。3.3.2 单母线分段接线用断路器，把母线分段后，对重要顾客可以从不同段引出两个回路；有两个电源供电。（长处）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要顾客停电。（缺陷）一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线回路都要在检修期间内停电，而出线为双回时，常使架空线路浮现交叉跨越,扩

12、建时需向两个方向均衡扩建，单母分段合用于：UOkV22OkV配电装置出线回路数为34叵1.36IOkV配电装置出线为6回及以上，则采用单母分段接线。单母线分段接线g3.23.3.3 单母分段带旁母接线这种接线方式:合用于进出线不多、容量不大中小型电压级别为35UOkV变电所较为实用，具备足够可靠性和灵活性。图3.3单母线分段带旁母接线3.3.4 双母线接线双母线接线：双母线两组母线同步工作，并通过母线联系断路器并联运营，电源与负荷平均分派在两组母线上。(1)长处：供电可靠。一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路母线隔离开关，只停该回路；调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分派到某一组母

13、线上，能灵活地适应系统中各种运营方式调度和潮流变化需要；扩建以便。向左右任何一种方向扩建，均不影响两组母线电源和负荷均匀分派，不会引起原有回路停电；便于实验。当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。(2)缺陷：增长一组母线需要增长一组母线隔离开关；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；合用范畴：当出线回路数或母线上电源较多，输送和穿越功率较大，母线故障后规定迅速恢复供电，母线和母线设备检修时不容许影响对顾客供电，系统运营调度对接线灵活性有一定规定期采用。6IOkV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时；11022OkV配电装置，出线回路数为5

14、回以上时。1.l1.2图3.4双母线接线3.3.5 双母线分段接线双母线分段，可以分段运营，系统构成方式自由度大，两个元件可完全分别接到不同母线上，对大容量且在需互相联系系统是有利，由于这种母线接线方式是老式技术一种延伸，因而在继电保护方式和操作运营方面都不会发生问题。较容易实现扩建等长处，但易受到母线故障影响，断路器检修时要停运线路，占地面积较大，普通当连接进出线回路数在11回及如下时，母线不分段。3.4 主接线方案比较选取由设计任务书给定负荷状况：IlOkV进线5回，IOkV出线11回（两回预留）该变电所主接线可以采用如下三种方案进行比较：方案一：11OkV采用单母线分段接线，1OkV采用

15、单母线分段接线；方案二：11OkV采用双母线接线，1OkV采用单母线分段接线；方案三：11OkV采用双母线接线，1OkV采用单母线接线。（1） IlOkV侧采用单母线分段接线方式，出线回路较多，输送和穿越功率较大,母线事故后能尽快恢复供电，母线和母线设备检修时可以轮流检修，不致中断供电,一组母线故障后，能迅速恢复供电，而检修每回路断路器和隔离开关时需要停电；IlOkV采用双母接线方式，检修或故隙时，要检修母线断开，此外一条母线承担所有负荷，及不致影响供电可靠性。比较：从经济性来看，方案一比喻案二和三好，从可靠性看方案二和三远高于方案一。故IlokV采用双母线接线符合规定。（2） 1OkV侧采用单母线接线方式，操作不够灵活、可靠，任一元件故障或检修,均需使整个配电装置停电；IOkV采用单母线分段接线方式，其可靠性如上。比较：方案三所用断路器、隔离刀闸比喻案一少，其经济性略高于方案一，但方案三中IOkV侧供电可靠性差，方案一IOkV侧可靠性明显高于