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王新主接线方案论证


1.电气主接线设计 1.1 变压器的选择: (1)变压器容量和台数的选择: 为了保证供电可靠性, 变电所一般装设 2 台主变压器。主变压器容量一般按 变电所建成后 5-10 年的规划负荷考虑,并应按照其中一台停用时其余变压器能 满足变电所最大负荷的 70%或全部重要负荷选择(当Ⅰ、Ⅱ类负荷超过上类比例 时) 。最大负荷的 70%和全部重要负荷分别为 113.68MVA、114.6

9MVA,所以主 变压器应选择 2 台容量为 120MVA 的变压器。 (2)相数的确定: 主变压器采用三相或单相, 主要考虑变压器的容量制造水平、可靠性要求以 及运输条件等因素。 当不受运输条件限制时, 在 330kV 及以下的变电所中一般都 应选用三相变压器。 (3)绕组数的确定: 主变压器按其绕组数分类有双绕组、 三绕组式, 本次设计采用三绕组变压器。 (4)冷却形式的确定: 变压器的冷却形式主要有自然风冷、强迫循环水(风)冷、强迫空气冷却、 强迫油循环导向冷却等。 大容量变压器一般采用强迫型的冷却方式。本所变压器 容量为 12000KVA,属于大容量变压器,故本所采用强迫油循环风冷。 (5)调压方式: 为了保证变电所的供电质量,电压必须维持在允许范围内。调压方式主要有 无载调压和有载调压。 根据本设计的原始资料知本所变压器采用的是有载调压方 式。 (6)绕组接线组别确定: 变压器三相绕组的接线组别必须和系统电压相位一致,否则不能并列运行。 电力系统采用的绕组接线方式只有星型“Y”和三角形“”两种。我国 110kV 及 以上电压变压器都采用“YN”连接;35KV 采用“Y”连接,其中性点多通过消弧 线圈接地;35kV 以下高电压变压器三相绕组都采用“D”连接。因连接具有消除 或限制三次谐波,对电流和电压质量波形等的不良影响。因此,本所主变压器采 用常规接线组别,即: “YN,yn0,d11” 。

综上所述,本设计可选用两台 SFPSZ7—120000/220 三绕组变压器 额定容 型号 量 (kVA) 容量比(%) 额定电压(kV) 高 压 中 压 低 压 YN, yn0,d11 连接组 损耗 (kW) 短 路 空 载 空载 电流 (%)

SFPSZ7120000/220

120000 100/100/100 220 121 10.5

480 144

0.8

1.2 电气主接线方案设计 1.2.1 对电气主接线基本要求 现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整 个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变 电站和电力系统本身, 同时也影响到工农业生产和人民日常生活。 因此, 发电厂、 变电站主接线必须满足以下基本要求。 (1)可靠性 断路器检修时是否影响供电;设备和线路故障检修时,停电数目的多少和停 电时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电。 (2)灵活性 主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式, 达到调度的目 的, 而且在各种事故或设备检修时, 能尽快地退出设备。 切除故障停电时间最短、 影响范围最小,并且在检修时可以保证检修人员的安全。主接线应简单清晰、操 作方便,尽可能使操作步骤简单,便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操 作,还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单,可能又不能 满足运行方式的需要,而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。 (3)经济性 主接线在保证安全可靠、 操作灵活方便的基础上,还应使投资和年运行费用 小,占地面积最少,使其尽地发挥经济效益。 (4)发展性 由于我国工农业的高速发展,电力负荷增加很快。因此,在选择主接线时还

要考虑到具有扩建的可能性。 变电站电气主接线的选择,主要决定于变电站在电 力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。 1.2.2 电气主接线经济技术比较 根据我国能源部有关《220~330KV 变电所设计技术规程》SDJ2-88 规定: 第 4.2.4 条: 220KV 变电所中的 110KV 配电装置, 当出线回数在 6 回以上时, 宜采用双木锨接线。 220KV 变电所中的 220KV 配电装置出线在 4 回及以上时采用 双母线或其它接线,220KV 变电所中的 110KV 出线回数为 6 回及以上,220KV 出 线回数 4 回以上时,可装设专用旁母。 第 4.2.6 条:凡设有旁路母线的 63~500KV 配电装置,主变压器回数中的断 路器均宜接入旁路母线。 根据有关《35-110KV 变电所设计规范》规定: 第 3.2.5 条:当变电所装有两台主变压器时,6-10KV 侧采用分段单母线。 各电压等级电气主接线设计 根据原始资料,现分别分析各电压等级可能采用的最佳方案列出,以筛选 组合的方法组成最佳可比方案,进行经济技术比较。 (1)220KV 侧电气主接线设计 本所 220KV 电压级母线有 3 回输出线路,根据有关规程和经验,列出 2 个 可比性方案进行比较,如下表所示 接线 要求 Ⅰ:双母线接线 1.通过隔离开关的倒换操作 Ⅱ:单母线带旁路接线 1.该接线简单清晰投资略小。

可以轮流检修一组母线而不 检修任一出险断路器时,由 使供电中断。 旁路断路器代替被检修的出

2.一组母线故障后, 能迅速恢 险断路器工作,不需停电。 可靠性 复供电。 2.母线检修或故障时,其

3. 检修任一回路的母线隔离 220KV 配电装置则全部停电。 开关时,只需断开所连的母 线,闭合另一对应的隔离开 关不使回路断电。

1. 各个电源和回路负荷可以 1.该接线方式只有一条母线, 任意分配到某一母线上,能 检修母线时会造成整个回路 灵活地适应电力系统中各种 停电。 运行方式、调度和潮流变化 2.检修任一出线断路器时, 该 的需要。 回路必须停电才能检修。设

2. 通过倒换操作可组成各种 置旁路母线的目的就是可以 灵活性 运行方式:单母线分段(带 不停电地检修任一出线断路 旁母) 运行/单母线 (带旁母) 器。此接线方式没有双母线 运行/固定连接方式运行等。 接线方式灵活、方便。 3.扩建方便, 向双母线左右任 一方向扩建,在施工中不会 造成原有回路停电。 此方式与方案Ⅱ相比停电的 旁路母线系统增加了许多设 机会减少了,必须停电的时 备,造价昂贵,运行复杂, 经济性 间缩短了,减小了经济损失, 增加了投资。 也利用其灵活性,方便施工 减少投资。 经过两个方案的技术经济比较,方案Ⅰ比方案Ⅱ更可靠,更灵活,具有较好的经 济性。 (2)110KV 侧电气主接线设计 由于此电压级的出线为 4 回, 采用单母线分段接线形式。 同样列出两个方案。 方案Ⅰ:单母线分段接线;方案Ⅱ:角形接线。两个方案的比较列于下表中: 方案 优缺点 Ⅰ:单母线分段接线 1.当任一母线或某一台母 线隔离开关故障及检修 时,自动或手动跳开分段 断路器,仅为一半线路停 优缺点 电,另一母线上的各回路 仍可正常运行。 Ⅱ:角形接线 1.角形中任意一台断路器检修 时变开环运行,运行可靠性降 低。角数越多,断路器越多, 开环几率越大,即进出线回路 数要受到限制。 2.开环情况下,某条回路故障

2.对重要回路,均以双回 路供电,保证供电的可靠 性。

时将影响别的回路。 3.角形接线开闭环两种状态电 流差别大,使设备选择发生困 难。 4.不利于扩建

经过两个方案的技术经济比较,方案Ⅰ比方案Ⅱ更可靠、灵活,经济性较好。 (3)10KV 侧电气主接线设计 鉴于出线回路多,且为直馈线,电压又较低,宜采用屋内配电,其负荷也较 低。用样,此电压级的电气主接线也采用两个方案。方案Ⅰ:单母线分段接线; 方案Ⅱ:单母线接线。两个方案优缺点的比较列于下表中: 方案 优缺点 Ⅰ:单母线分段接线 Ⅱ:单母线接线

1.当任一母线或某一台母 1.接线简单清晰,设备少,操 线 隔 离 开 关 故 障 及 检 修 作方便,便于扩建,也便于采 时,自动或手动跳开分段 用成套配电装置,隔离开关仅 断路器,仅为一半线路停 用于检修,不作为操作电器, 优缺点 电,另一母线上的各回路 不易发生误操作。 仍可正常运行。 2.可靠性不高,不够灵活。断

2.对重要回路,均以双回 路器检修时该回路需停电,母 路供电,保证供电的可靠 线或母线隔离开关故障或检修 性。 时则需全部停电。

综上所述, 通过在技术经济上对每个电压等级电气主接线的两个方案的比较,方 案一比方案二更加合理,且可靠性,灵活性满足要求。所以综合分析,选用方案 一为最终设计方案,即 220KV 采用双母接线,110KV 采用内桥接线,10KV 采用 单母线分段接线。


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