变电所主变压器台数和容量及主接线专项方案的选择.docx

1、变电所主变压器台数和容量及主接线专项方案的选择三、变电所主变压器及主接线方案选取3.1变电所主变压器台数选取变压器台数应依照负荷特点和经济运营进行选取。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。结合本厂状况，考虑到二级重要负荷供电安全可靠，故选取两台主变压器。3.2变电所主变压器容量选取。每台变压器容量应同步满足如下两个条件：1）任一台变压器单独运营时，宜满足：2）任一台变压器单独运营时，应满足：，即满足所有一、二级负荷需求。代入数据可得：=（0.60.7）1169.03=（701.42818.32）。又考虑到本厂气象资料（年平均气温

2、为），所选变压器实际容量：也满足使用规定，同步又考虑到将来5负荷发展，初步取=1000 。考虑到安全性和可靠性问题，拟定变压器为SC3系列箱型干式变压器。型号：SC3-1000/10 ，其重要技术指标如下表所示：变压器型号额定容量/额定电压/kV联 结 组型 号损耗/kW空载电流%短路阻抗%高压低压空载负载SC3-1000/10100010.50.4Dyn112.457.451.36（附：参照尺寸（mm）：长：1760宽：1025高：1655 重量（kg）：3410） 3.3电气主接线概念发电厂、变电所一次接线是由直接用来生产、汇聚、变换、传播和分派电能一次设备一次设备构成，普通又称为电气主接

3、线。主接线代表了发电厂（变电所）电气某些主体构造，是电力系统网络构造重要构成某些。它对电气设备选取、配电装置布置、继电保护与自动装置配备起着决定性作用，也将直接影响系统运营可靠性、灵活性、经济性。因而，主接线必要综合考虑各方面因素，经技术经济比较后方可拟定出对的、合理设计方案。3.4电气主接线设计需要考虑问题在进行变电站电气接线设计时，需要重点考虑如下某些问题：（1）需要考虑变电所在电力系统中位置，变电所在电力系统中地位和作用是决定电气主接线重要因素。变电所是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、公司变电所、还是分支变电所，由于它们在电力系统中地位和作用不同，对其电气主接线可靠性、灵活性和经济性

4、规定了也不同。（2）要考虑近远期发展规模，变电所电气主接线设计，应依照5到电力发展规划进行。依照负荷大小、分布、增长速度、依照地区网络状况和潮流分布，分析各种也许运营方式，来拟定电气主接线形式以及连接电源灵数和出线回数。（3）考虑负荷重要性分级和出线回数多少对电气主接线影响，对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一种电源失去后，应保证所有一级负荷不间断供电，且当一种电源失去后，应保证大某些二级负荷供电。（4）考虑主变台数对电气主接线影响，变电所主变台数对电气主接线选取将产生直接影响，传播容量不同，对主接线可靠性，敏捷性规定也不同。（5）考虑备用容量有无和大小对电气主接线影响，发、送、变备用容

5、量是为了保证可靠供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运状况下应急规定。电气主接线设计要依照备用容量有无有所不同，例如，当断路器或母线检修时，与否容许线路、变压器停运；当线路故障时容许切除线路、变压器数量等，都直接影响着电气主接线形式。3.5主接线方案选取3.5.1 电气主接线设计基本规定电气主接线应满足如下基本规定：a具备一定灵活性 主接线在力求简朴、明了、操作以便同步，也规定有一定灵活性，以适应系统不同运营方式规定。1) 调度时，应可以灵活投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运营方式、检修运营方式以及特殊运营方式下系统调度规定。2) 检修时，可以以便停运断路器、母线

6、及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网运营和对顾客用电。3) 扩建时，可以容易从初期接线过渡到最后接线。在不影响持续供电或停电时间最短状况下，投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次某些改建工作量最小。b操作应尽量简朴、以便主接线应简朴清晰、操作以便，尽量使操作环节简朴，便于运营人员掌握。复杂接线不但不便于操作，还往往会导致运营人员误操作而发生事故。但接线过于简朴，也许又不能满足运营方式需要，并且也会给运营导致不便或导致不必要停电。c可靠性 供电可靠性是电力生产和分派首要任务，保证供电可靠性是电气主接线最基本规定。分析和研究主接线可靠性普通应从如下几方面综合考虑：（1)

7、变电站在电力系统中地位和作用变电站都是电力系统重要构成某些，其可靠性应与系统相适应。例如：对一种中小型变电站主接线就毋须规定过高可靠性，也就没有必要采用太复杂接线形式；而对于一种大型发电厂或超高压变电站，由于它们在电力系统中地位很重要，供电容量大、范畴广，发生事故也许使系统稳定运营遭破坏，甚至崩溃，导致巨大损失。因而，其主接线应采用供电可靠性高接线形式。（2)变电站运营方式及负荷性质电能特点是：发电、变电、输电和用电同步完毕。而负荷性质按其重要性又有类、类和类之分。因而，依照发电厂运营方式和负荷规定，进行详细分析，以满足必要供电可靠性 。（3）断路器检修时与否会影响对顾客供电。（4）设备和线路

8、故障或检修时，停电线路多少和停电时间长短，以及能否保证对重要顾客供电。 d 经济主接线在保证安全可靠、操作灵活以便基本上，还应使投资和年运营费用小，占地面积至少，使其尽地发挥经济效益。普通应当从如下几方面考虑：1)投资小：主接线应简朴清晰，以节约开关电器数量，减少投资；要恰当采用限制断路电流办法，以便选用价廉电器；二次控制与保护方式不应过于复杂，以利于运营和节约二次设备投资。2)占地面积少：主接线要为配电装置布置创造节约土地条件，尽量使占地面积减少。3)电能损耗少：在发电厂或变电站中，正常运营时，电能损耗重要来自变压器，应经济合理地选取变压器型式、容量和台数，尽量避免两次变压而增长电能损耗。e

9、扩建也许性 由于近年来，国内经济建设高速发展，各地区电力负荷需求近年来增长不久，特别是江苏省沿江地区，电力需求增长不久。而本课题要设计变电站正好处在该地区，因而，在选取主接线时，要充分考虑到具备扩建也许性，并且预留出适当扩建空间。3.5.2电气主接线基本形式主接线总体分类：a单母线接线 母线起汇集和分派电能作用。每一条进出线回路都构成一种接线单元，每个接线单元都与母线相连，可分为： 1)接线办法及工作规定，见图1。 主母线作用 开关电器配备 线路有反馈电也许或为架空配电线应装设 操作程序“先通后断”原则 合：；分：。2)特点 长处： 简朴、经济。 接线简朴（设备少）、清晰、明了； 布置、安装简

10、朴，配电装置建造费用低； 断路器与隔离开关间易实现可靠防误闭锁，操作安全、以便，母线故障几率低； 易扩建和采用成套式配电装置。 缺陷：不够灵活可靠。 主母线、母隔故障或检修，全厂停电； 任一回路断路器检修，该回路停电。 图1单母线b双母线接线1、不分段双母线1）接线办法及运营方式 见图2。2)特点：可轮流检修母线而不影响正常供电检修任一母线侧隔离开关时，只影响该回路供电工作母线发生故障后，所有回路短时停电并能迅速恢复供电可运用母联断路器代替引出线断路器工作便于扩建由于双母线接线设备较多，配电装置复杂，运营中需要用隔离开关切换电路，容易引起误操作；同步投资和占地面积也较大。图2双母线3.5.3

11、10kV侧单母线和双母线接线比较610kV配电装置出线回路数目为6回及以上时，可采用单母线分段接线。而双母线接线普通用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较大，规定可靠性和灵活性较高场合。110kV终端变电站10 kV某些普通采用单母线分段，互为备用。 由课题所给条件进行综合分析：对图1和图1所示方案、综合比较，见表1表1主接线方案比较方 案项 目方案单母线方案双母线技 术不会导致全所停电调度灵活保证对重要顾客供电任一断路器检修，该回路必要停止工作供电可靠调度灵活扩建以便便于实验易误操作经 济占地少设备少设备多、配电装置复杂投资和占地面大通过综合比较方案在经济性上比喻案好，且调度和灵活性也可以保

12、证供电可靠性。因此选用方案。七、变电所二次回路方案选取及继电保护整定7.1二次回路方案选取7.1.1二次回路电源选取二次回路操作电源有直流电源，交流电源之分。蓄电池组供电直流操作电源带有腐蚀性，并且有爆炸危险；由整流装置供电直流操作电源安全性高，但是经济性差。 考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化，投资大大减少，且工作可靠，维护以便。这里采用交流操作电源。7.1.2高压断路器控制和信号回路高压断路器控制回路取决于操作机构形式和操作电源类别。结合上面设备选取和电源选取，采用弹簧操作机构断路器控制和信号回路。7.1.3电测量仪表与绝缘监视装置这里依照GBJ63-1990规范规定选用适当电测量仪表

13、并配用相应绝缘监视装置。a)10KV电源进线上：电能计量柜装设有功电能表和无功电能表；为理解负荷电流，装设电流表一只。b)变电所每段母线上：装设电压表测量电压并装设绝缘检测装置。c)电力变压器高压侧：装设电流表和有功电能表各一只。d)380V电源进线和变压器低压侧：各装一只电流表。e)低压动力线路：装设电流表一只。7.1.4电测量仪表与绝缘监视装置在二次回路中安装自动重叠闸装置（ARD）（机械一次重叠式）、备用电源自动投入装置（APD）。7.2继电保护整定 继电保护规定具备选取性，速动性，可靠性及敏捷性。由于本厂高压线路不很长，容量不很大，因而继电保护装置比较简朴。对线路相间短路保护，重要采用

14、带时限过电流保护和瞬时动作电流速断保护；对线路单相接地保护采用绝缘监视装置，装设在变电所高压母线上，动作于信号。继电保护装置接线方式采用两相两继电器式接线；继电保护装置操作方式采用交流操作电源供电中“去分流跳闸”操作方式（接线简朴，敏捷可靠）；带时限过电流保护采用反时限过电流保护装置。型号都采用GL-25/10 。其长处是：继电器数量大为减少，并且可同步实现电流速断保护，可采用交流操作，运营简朴经济，投资大大减少。本次设计对变压器装设过电流保护、速断保护装置；在低压侧采用有关断路器实现三段保护。7.2.1变压器继电保护变电所内装有两台10/0.41000变压器。低压母线侧三相短路电流为，高压侧继电保护用电流互感器变比为200/5A，继电器采用GL-25/10型，接成两相两继电器方式。下面整定该继电器动作电流，动作时限和速断电流倍数。a)过电流保护动作电流整定： ，故其动作电流：动作电流整定为9A。b)过电流保护动作时限整定由于此变电所为终端变电所，因而其过电流保护10倍动作电流动作时限整定为。c)电流速断保护速断电流倍数整定取 ，故其速断电流为： 因而速断电流倍数整定为： 。