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    220kV變電站電氣主接線設(shè)計方案選擇

    2016-08-06 09:59:00楊曉艷
    大科技 2016年35期
    關(guān)鍵詞:蚌埠出線接線

    楊曉艷

    (國網(wǎng)安徽省電力公司蚌埠供電公司 安徽蚌埠 233000)

    220kV變電站電氣主接線設(shè)計方案選擇

    楊曉艷

    (國網(wǎng)安徽省電力公司蚌埠供電公司 安徽蚌埠 233000)

    隨著人們生活水平的提高,會對電力技術(shù)提出更高的要求。本次設(shè)計的220kV變電站,既需考慮到該地區(qū)日益增長的負(fù)荷的需要,又需滿足該地區(qū)遠(yuǎn)景年負(fù)荷快速發(fā)展的需要。作為新建變電站,電氣主接線的設(shè)計方案需要做到供電的安全可靠,調(diào)度、檢修及擴建時的靈活,以及在可靠靈活基礎(chǔ)上的經(jīng)濟合理。

    高電壓;變電站;設(shè)計;可靠性

    1 前言

    由于電能在工業(yè)和國民經(jīng)濟中的重要地位,電能輸、送、配是電能應(yīng)用領(lǐng)域中重要的組成部分。其中變電站作為連接電廠或上級變電站與下級負(fù)荷的紐帶,是電能傳輸?shù)暮诵牟糠帧H綦娏ο到y(tǒng)任一環(huán)節(jié)中發(fā)生故障,系統(tǒng)保護(hù)即刻動作,將會造成停電等事故,給生產(chǎn)和生活帶來了很大的不便。因此在電力系統(tǒng)中變電站的供電靈敏性和可靠性等指標(biāo)十分重要,而主接線方案更是實現(xiàn)這些指標(biāo)的重中之重。

    該設(shè)計的變電站為220kV變電站,它所帶負(fù)荷分別為110kV和10kV兩個電壓等級。這些用戶負(fù)荷包括中小型加工業(yè)、重工業(yè)等企業(yè),還有行政辦公、醫(yī)療教育等政府部門和事業(yè)單位。這些用戶對供電的要求各有不同,因此如何設(shè)計合理的主接線方案保證這些負(fù)荷的供電可靠性是本變電站設(shè)計的目的。

    2 設(shè)計條件

    (1)該設(shè)計變電站位于市郊,向市區(qū)工業(yè)園區(qū)供電。

    (2)本變電站的電壓等級確定為220kV/110kV/10kV,110kV及10kV均是二次電壓。

    (3)該變電站的220kV電源分別引自對側(cè)220kV變電站雙回線路及另一系統(tǒng)雙回線路;所帶負(fù)荷110kV側(cè)送出2回,10kV側(cè)送出12回。

    該變電站所帶用戶負(fù)荷資料統(tǒng)計如表1。

    表1 用戶負(fù)荷資料表

    最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax=6000h,同時率取0.8,功率因數(shù)取0.95,線路損耗取5.5%。

    3 確定設(shè)計方案

    3.1 變電站主變臺數(shù)的確定

    根據(jù)負(fù)荷所允許的停電程度不同,將負(fù)荷可分為三個等級:即一、二、三級負(fù)荷。負(fù)荷等級不同,對系統(tǒng)接線供電穩(wěn)定性和可靠性的要求也就不同。

    選擇主變壓器的臺數(shù)時所考慮的原則為:

    為了滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求,對供有大量一級負(fù)荷和二級負(fù)荷的變電站,都要采用兩臺變壓器互備,如其中一臺變壓器發(fā)生故障或停電檢修時,則另外一臺變壓器應(yīng)能對重要負(fù)荷繼續(xù)供電。

    由以上分析知應(yīng)選擇兩臺主變。

    3.2 變電站主變?nèi)萘康拇_定

    每臺變壓器的額定容量SN均應(yīng)滿足以下條件:

    (1)任何一臺變壓器單獨運行時,應(yīng)滿足總計算負(fù)荷Sjs60~70%的需要,即:

    (2)任何一臺變壓器單獨運行時,應(yīng)滿足全部一二級符合的需要,即:S≥Sjs(Ⅰ+Ⅱ)

    結(jié)合主接線方案,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較:

    綜上,可選兩臺63MVA的主變壓器即可滿足需求。

    3.3 變電站的電氣主接線設(shè)計

    主接線的設(shè)計必須根據(jù)系統(tǒng)接線和變電站的現(xiàn)狀情況,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較,選擇合理的主接線。

    比較各種電氣主接線之間的優(yōu)劣時,主要根據(jù)三個方面即可靠性、靈活性和經(jīng)濟性進(jìn)行考量。

    (1)考慮供電可靠性時,要注意:

    ①斷路器停電檢修時,盡量不影響供電;

    ②線路、斷路器或母線發(fā)生故障時或停電檢修時,盡量縮短停電時間,減少停運回路數(shù),保證重要負(fù)荷供電;

    ③盡量減少變電站全停的機率。

    (2)考慮滿足調(diào)度、檢修和擴建時的靈活性。

    (3)要考慮在滿足可靠性與靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理,必須做到減少投資、占地面積和電能損耗。

    220kV變電站中雙母線應(yīng)用在:

    (1)出線帶電抗器的6~10kV配電裝置;

    (2)電源較大、負(fù)荷較大時;

    (3)110~220kV出線數(shù)為5回或5回以上時。

    單母線主要用在回路少且沒有重要負(fù)荷的變電站中,單母線分段主要應(yīng)用在6~10kV接線中。

    而旁路用在110kV出線在6回以上和220kV出線在4回以上。

    綜上所述資料,結(jié)合本變電站的出線規(guī)模和負(fù)荷情況,可知各側(cè)都不允許斷電。去掉雙母線的可能性后,該變電站各側(cè)主接線設(shè)計方案可采取以下兩種方案:

    單母線分段接線和單母線分段帶旁母接線。

    圖1

    表2對以上兩種方案進(jìn)行比較。

    由以上比較結(jié)果知,這兩種方案都有較好的可靠性和靈活性。由于本變電站在整個系統(tǒng)中占有較重要的地位,要求保證某些重要的用戶不可中斷供電,故要求系統(tǒng)有更好的供電可靠性,綜合考慮,220kV側(cè)宜采用方案2。鑒于負(fù)荷要求,110kV側(cè)和10kV宜采用方案1的接線形式。

    4 結(jié)論

    根據(jù)本變電站的實際情況,為保證主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性,該220kV變電站選用兩臺容量為63MVA的三繞組變壓器,其中220kV側(cè)采用單母線分段帶旁母接線,110kV側(cè)和10kV側(cè)采用單母線分段接線。

    表2

    [1]能源部.電力工程電氣設(shè)計手冊[M].水利電力出版社,1991.

    [2]趙智大.高電壓技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,1999.

    [3]樸在林.變電所電氣部分[M].中國水利水電出版社,2002.

    TM645

    A

    1004-7344(2016)35-0072-02

    2016-12-2

    楊曉艷,女,安徽蚌埠人,工程師。

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