压变电站电气部分典型设计理论研究概要

Ⅵ删斟一ll【技术研发】220KV降压变电站电气部分典黄晶辉(上海长兴供电公司上海201913型设计理论探讨摘要:针对城市1二业园区的用电负荷,论述220KV降压变电站电气设计(一次部分的过程。通过对变电站的t接线设计,站用电接线设计,主要电气设备型号及参数的确定・运行方式分析t防雷及继电爱护装置的设计.从理论上较为具体地阐述电力系统中变电站的典型设计模式.美键词:负荷:容量;接线方式;断路器:爱护装簧中图分类号:TM631.2文献标识码:A文章编号:1671--7597(20110810084—021设计依据和参曩1待建变电站在城市近郊,向开发区的炼钢厂及铝厂供电,在变电所旁边还有地区负荷。2确定本变电站的电压等级为220kV/110kV/10kV,220kV是本变电站的电源电压,110kV和10kV是二次电压。3待设计变电站的电源,由对侧220kV变电站双回线路及另‘系统双回线路送到本变电站;在中压侧110kV母线,送出2同线路至炼钢厂。2回线路垒铝J‘;在低压侧10kV母线,送出1l回线路至地区负荷。4该变电站的站址,地势平坦。交通便利。5该地区年最高气温42℃.最热月平均最高气温40E。2用户负荷统计资料序用户最大负荷c∞m回路数重要负荷百分数号名称(kW(%l炼钢J’416000O.952652铝』‘580000.952703矿机厂1100O.92504机械J’2000o.92455汽车J’22000.92727电机J’18000.92368炼油』。11000.92769饲料厂6000.9I最大负荷利用小时数T=5600h,同时率取0.9.线路损耗取6%。3主变压嚣窖量、台纛覆形式的选捧依据《电力工程电气设计手册》的要求,并结合本变电所的具体情况以及考虑到变压器的损坏与修理不影响到变电站的正常工作,所以使用2台相同的变压器安装在变电所内。主变容量的选择:依据资料可以知道各厂的最大负荷以及COS由系数以及重要百分数,可得:Sn:119250,COS由=P/S=l12800/I19250=0.95因为0.95>0.85,所以无需采纳补偿方式用来提高COS巾。算t各厂的重要负载百分数可得:S★=79231kVA为避开发生故障。在选掸容量时一台应达到大于或等于70%的全部负荷或全部重要负荷。两者中,取最大值作为确定主变的容量依据,Se=O.7.119250=83475得出的容量后,还须要考虑到变电所的所用电,照明与插座等一些容量后查得:连电雎组台接空载负盏空载容量额定容及分接范匿组掼耗损耗电流分阻抗电压(,‘,标(kV(-V】(%配(%置(kVA号由低高高出高压压压.中.缸-怔22D士YNf∞s_2818900008×12IIO.5y.o38147n9l∞10.34.241.25%删50考虑到今后的发展,故选用两台OsFPSz7—90000/220三绕组有载调压变压器.4电气主要接线选择本工稃220kV断路器采纳SF6断路器。其检修周期长,牢靠性高,故可不设旁路母线。由1二有两同线路,一回线路停运时,仍能满意N-l原则,本设计采纳双母线接线。对以110kV懊9的接线方式,出线为四回路,须要供至铝厂及炼钢厂。容量较大.须要运用母线连接,为了提岛牢靠性,虽然成本较大,当考虑到若大的,‘房不容断电,故运用双母线接线。对lOkV侧的接线方式,依据规程要求,采纳单母线分段接线,对重要的同路,均以双回线路供电,保证供电的n『靠性。考虑到减小配电装置的占地和占用窄间,消退火灾、爆炸的隐患及环境爱护的要求,主接线不采纳带旁路的接线。5电气设备的选择5.I断路器的选择计算高压断路器应依据断路器安装地点、环境和运用技术条件等要求选择其种类及型式,由于真窄断路器、SF6断路器比少油断路器牢靠性更好,维护工作量更少,灭弧性能更高,目前得到普遍推广,故35~220KV一般采纳SF6断路器,IOKV采纳真空断路器。本设计任务中考虑到检修、维护便利,220KV及110KV均选间型产晶。5.2IOkV系统电气设备选择5.2.I断路器及开关选择:10kV侧各断路器采纳同一种型号1按额定电压选:u-≥uH=L0kv,则U.=10kV{2按长期允许工作电流选:主变回路:L。。:1.05×12471.3×(1+O.055=1.05x——————7=-:—————一43×10--967.94(A即:I一≥I.--=967.94(A:3断路器按额开断电流选:Ibr.n≥I’’=29.96(I(^:4按装置环境选户内型,依据以上条件,选择型号为:2Nt2"o/'“。5.2.210kV母线的选择已知1w.max:967.94(A,最热月平均最高温度:26℃母线的安装采纳单条平放,依据安装条件及查手册,选择6310铝母线平放。5.2.310kV绝缘子及穿墙套管选择110kV绝缘子选择:依据工作地点和装置地点。可选用Zc—lO支持绝缘子。210kV穿墙套管选择;额定电压u★;u0。取uN=IOKV(因为u。f=IOKV额定电流IN姜I-m取IW=2000A(因为1w。---967.94A由于环境温度小于40度,无需对温度进行修正,初选型号为CLD—lO.5.2.410kV电流互感器的选择额定电压UN乏UM-.取UN=10KV(因为UtFlmW瓷额定电流lWi耋k日“,对于主变,取lm=1500A(因为k日・F1056.14A对于线路,,帆m“=1.05×!凳}=1.05×—32—0r0/o.84=251.6(A、『jUⅣ,/3×10故选取1Nt=TOO(A依据以上已知,IOKV主变侧选择为LDZJl—10:额定电流比为600~1500/5:级次组合为0.5/D级:1秒热稳定倍数为50.动稳定倍数为90。IOKV线路选择为LDZJI一10:额定电流比为6001500/5:级次组合为0.5/3级:1秒热稳定倍数为50:动稳定倍数为90。5.31lOkV系统电气设备选择选择依据和计算方式参照IOKV系统,此处不再详述.5.3.1断路器及开关选择1lOkV侧断路器及隔离开关采纳同一种型号。断路器采纳SW7—110,隔离开关采纳GW4—110/1250。5.3.21lOkV电流互感器的选择1IOKV主变侧选择为LCWD-110:额定电流比为(2×50一(2X600/5;级次组合为D1/D2/O.5级:1秒热稳定倍数为75;动稳定倍数为150。lIOKV线路选择为LDZJI一10:额定电流比为(2×50一(2×600/5:级次组合为D1/D2/O.5级:1秒热稳定倍数为75:动稳定倍数为150。5.3.31lOkV电压互感器的选择:选用JCC一110。5.4220kV系统电气设备选择5.4.1断路器及开关选择220kV侧断路器及隔离开关采纳同一种型号。断路器采纳S一220,隔离开关采纳G一220/1250。5.4.2220kV电流互感器的选择220KV圭变侧选择为L删一220:额定电流比为4x300/5;级次组合为D/D/D/O.5级;1秒热稳定倍数为60;动稳定倍数为60。5.4.3220kV电压互感器的选择:选用JCC-220。6缝电儡护规期设计6.1变电站主变爱护的配置本设计中主变爱护配置如下:1瓦斯爱护:依据规程,容量为800kVA及以上的油浸式变压器,均应装设瓦斯爱护。本所￡变容量设计为120000kra。故应装设瓦斯爱护。2级差动爱护:依据规程。对6.3JnIA并列运行的变压器,10MVA单独运行的变压器,应装设纵差动爱护。本所两台主变容量均为120MVA,所以装设纵差动爱护。3过电流爱护:过电流爱护装设在三卷变压器的主电源侧和主负荷侧。4主变零序爱护:在主变110kv中性点引出线的cT上装设零序电流保护。5过负荷爱护:由于主变容量比为100/100/50,故过负荷分别装设于220kV和1lOkV侧的一相电流上。6温度爱护:反映变压器油温,延时动作于信号.6.2220KV、1IOKV、10KV线路爱护部分1220KV线路爱护装设两套即:・套主爱护、一套后备爱护。配簧的爱护有多段式相间短路爱护,相电流速断爱护。线路主爱护依据线路的情【技术研发】;II●渊VALLEJ况,要求全线任何地点的任何故障均能瞬时有选择性切除,所以220KV线路主爱护采纳全线瞬时动作的纵联羞动爱护作为王爱护。21IOKV线路爱护装设~套即:主爱护和后备爱护运用一个装置。配置的爱护有多段式相间短路爱护,相电流速断爱护。主爱护采纳具有阶梯时限特性的距离爱护和零序电流作为主爱护。本所1IOKV线路负荷为变电所.所以有口『能负荷侧变电所还有其它电源,所以1IOKV选用一侧检无压,另一侧检同步重合闸方式。3IOKV线路相问短路爱护:采纳两段式电流爱护,即电流速断和过电流爱护。前者瞬时动作。后者带时限动作。电流速断受运行方式的影响,如在最小运行方式下爱护范围小于线路全长的(15—20%,则不采用,而采纳限时电流速断。lOkV侧为小接地电流系统,单相接地后允许接着运行1—2,J咐,绝缘监察装置动作于信号。】OkY单元的出线开关均装设自动蘑合闸,重合方式为i相。对10kV出线相应装设自动按频减负荷装置(可切为跳闸和信号。7荫鲁爱护本工程采纳220kV、1lOkV配电装置构架上设避雷针:lOkV配电装置设独立避雷针进行干脆雷爱护。’为,防Ir反击,主变构架上不设置避雷针。避雷器的选择。考虑到氧化锌避雷器的非线性伏安特性优越千碳化硅避雷器(磁吹避雷器,所以本工程220kV和1lOkV系统中,采纳氧化锌避雷器。避雷器选择状况见下表:设备名称安装地点型号220kVYlOW5.220110kVYlOW5.IlO避雷器10kVFZ.IO10kVFS.10主变中性点FZ-40.间隙爱护8结束语本文只是从理论上简洁叙述了220Kv变电站电气部分典型设计的全过程,在实际设计中还心充分考虑各种不确定凼素,如政府规划、周边居民、自然环境等对变电站设计的影响。参考文献:[1]刘介才t编,‘工厂供电》.[2]能源部西北电力设计院编,‘电力工程设计手册l、2册》,水利水电出版社.[3]李火元,<电力系统继电爱护与自动装置(其次版》,中国电力出版社,2006.01.【4]‘高压配电装置设计技术规程》。水利水电出版社.[5]‘电气瑷备设计计算手册》,国防工业出版社.[6]余健明、同相前、苏文成编.‘供电技术》,西安理工高校.作者简介:黄晶辉(1981一,助理工程师,现从事工程管理技经方面的工作。(上接第121页方差和克里格标准差的计算,然后利用统计分布工具,确定资源类别对应的品位方差范围,最终利用字段生成工具实现对资源量的分类.4总结1进行矿产资源量分类其目的是确定资源量的牢靠程度。2利用克里格方差划分资源量类别是通过限制品位估值精度的牢靠程度来确定资源牢靠程度的方法,是建立在变异函数理论基础上的定量划分方法。3在Microuinevll中能够利用克里格方差实现资源量类别的快速分类。提高勘查工作效率。参考文献:’[iJ