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1、第一章概述本变电站为大型城市终端站。220VKV为电源侧,110kv侧和35kv侧为负荷侧。220kv本期2回交联电缆发展1回；110kv本期4回电缆回路发展2回；35kv30回电缆线路,一次配置齐全。其中110KV本期4回电缆线路最大负荷是160MW,最小负荷是130MW；远期6回电缆线路,最大负荷是280MW,最小负荷是230MW；35kv侧负荷情况：30回电缆线路远期最大负荷是240MW,最小负荷是180MW；近期最大负荷是240MW,最小负荷是180MW。本站是重要的地区变电所,位于网络的终端,高压侧以交换和接收功率为主,中压侧供给地区电能,低压侧供给附近用户。随着居民用电水平的急剧提
2、高,市区中电力供应将日益紧,规划论证结果表明,将220KV电压等级引入市区、市中心区是提高供电能力有效、合理的方案。将220KV电压等级引入市区,并以110KV和35KV电压等级配电,既能与市区现有的35KV和110KV电网紧密配合,对不同容量规模的用户以合理的电压供电,提高供电能力,改善电网结构,提高供电可靠性,又能节约电网整体投资。市区中心的土地资源非常宝贵,电力设施属于城市基础设施之一,变电站在选址上应结合需要和可能多方案来优化选址,减小占地并提高土地综合利用率是市区中建设变电站的客观需要一味的减小占地而不顾安全运行等客观需要是不适宜的,应在综合利用土地方面多做考虑,总布置还应考虑工艺合
3、理,满足城市规划、消防、换保、大件运输等要求。所以城市变电站设计的最基本的要求即：设备无油化,小型化,高参数,不检修,尽量压缩占地满足较高的环保,消防,及城市规划的要求,具有较高的供电可靠性和运行安全性,并提高变电站用地的综合利用率。总布置需认真考虑出线问题,变电站进出线均为电缆,规模庞大,变电站占地小,出口集中,如何与规划允许的条件相结合较为困难。本站35KV-220KV进出线电缆共36回,考虑投资因素电缆设施全部采用沟槽、排管方式尽量分散由站的三面引出,回避了采用电缆隧道的方式。本站初期为少人值班,待取得一定运行经验后,逐渐过度到无人值班,接受集控站控制。第二章 电气主接线电气主接线是发电
4、厂、变电所电气设计的首要部分,也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备选择,配电装置布置,继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此,必须正确处理好各方面的关系,全面分析有关影响因素,通过技术经济比较,合理确定主接线方案。第2.1节220KV地区重要变电站主接线设计2.1.1设计原则：变电所根据510年电网发展规划进行设计。在有一、二级负荷的变电所中宜采用双路电源供电装设两台主变压器,当技术经济比较合理时,可装设三台主变压器,如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时,可装设一台主变压器。装有两台及以
5、上主变压器的变电所,当断开一台时,其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷,并应保证用户的一、二级负荷。变电所的主接线,应根据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并应满足供电可靠,运行灵活,操作检修方便,节约投资和便于扩建等要求。主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度。主接线应满足在调度,检修及扩建时的灵活性。主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理即投资省、占地面积小,电能损失少。变电所电气主接线指变电所的变压器,输电线路与电力系统连接,从而完成输配电任务。变电所主接线是民
6、力系统的一个重要组成部分,是保证出力电和电能质量的关键环节,它必须满足工作可靠、调度灵活,运行检修方便,具有经济性和发展的可能性等条件。1主接线的设计原则考虑变电所在电力系统的地位和作用考虑近期和远期的发展规模考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响考虑主变台数对主接线的影响考虑备用量的有无和大小对主接线的影响2接线设计的基本要求根据我国能源部关于220500中KV变电所设计技术规程SDT88规定：变电所电气主接线应根据变电所在电力系统中的地位,变电所的规划容量,负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建要求。
7、可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠的工作,以保证对用户不间断的供电,衡量可靠性的客观准是运行实践评价可靠性的标志,1断路器检修时是否影响供电2线路、断路器母线检修和故障时,停运线路的回数和停运时间的长短以及能否保证对重要用户的供电3变电所全部停电的可能性4有些国家以每年用户不停电时间的百分比来表示供电可靠性,先进的指标都在99.9%以上灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求1调度要求：可灵活的投入和切除变压器、线路。调配电源和负荷,能够满足系统在运行方式下,检修方式下特别方式下的调度要求。2检修要求：可方便的停运断路器,母线及其继电器保护设备进行安全检修,且不致影响对用户的供电。3扩建要求：可容
8、易的从初期过渡到终期接线使在扩建时,无论一次和二次设备改造量最小。经济性经济性主要是投资高,占地面积小,能量损失小。3基本接线及适用围单母线接线：优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和釆用成套配电装置。缺点：不够灵活、可靠,任一元件母级及母线隔离开关等故障或检修,均需使整配电装置停电。单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短停电。在用隔离开关将故障的母线段分开后,才能恢复非故障段的供电。适用围：a610KV配电装置的出线回路数不超过5回b3563KV配电装置的出线回路数不超过3回c110220KV配电装置的出线回路数不超过2回2单母线分段接线优点：a.用断路器把母线
9、分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回报路,有两个电源供电。b.当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：a.当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该母线的回路都要在检修期间停电。b.当出线为回路时,常使架空线路出现交叉跨跃适用围a.610KV配电装置的出线回路数不超过6回及以上时b.3563KV配电装置的出线回路数不超过4-8c.110220KV配电装置的出线回路数不超过3-4回3双母线接线优点：a.供电可靠b.调度灵活c.扩建方便d.便于试验缺点：a.增加一组母线和使用每回路就需增加一组母线隔离开关。b.当母线故障需检修时,隔离开
10、关作为倒换操作电器,容易误操作适用围：a.610KV配电装置,当短路电流较大,出线需要带电抗器时。b.3563KV配电装置,当出线回路数超过8回时其连接的电源较多,负荷较大时。c.110220KV配电装置,在系统中处重要地位,出线回路数为4回及以上时。4双母线分段接线当220KV进出线回路较多时,双母线需要分段,分段的原则为：当进出线回路数为1014时,在每一级母线上用断路器分段当进出线回路数为15回及以上时,两组母线均用断路器分段。在双母线分段接线中,均装设两台母联兼旁路断路器。为了限制220KV母线短路电流系统解列运行的需要,可根据需要将母线分段35110kV线路为两回及以下时,宜采用桥形
11、、线路变压器组成或线路分支接线。超过两回时,宜采用扩大桥形、单母线或单母分段的接线。3563kV线路为8回及以上时,亦可采用双母线接线。110kV线路为6回及以上时,宜采用双母线接线。在采用单母线、单母线分段或双母线的35110kV主接线中,当不允许停电检修断路器时,可设置旁路设施。当有旁路母线时,首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当110kV线路为6回及以上时,3563为8回及以上时,可装设专用的旁路断路器。主变压器35110kV回路中的断路器,有条件时亦可接入旁路母线。采用SF6断路器的主接线不宜设旁路设施。当变电所装有两台主变压器时,610kV侧宜采用单母线分段。线路
12、为12回及以上时,亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时,可设置旁路设施。当635kV配电装置采用手车式高压开关柜时,不宜设置旁路设施。2.1.2本站设计方案经过对原始资料的分析可以了解到,本次设计中的变电所属于地区重要变电所。电压为220/110/35KV,220VKV为电源侧,110kv侧和35kv侧为负荷侧。220kv本期2回交联电缆发展1回；110kv本期4回电缆回路发展2回；35kv30回电缆线路,一次配置齐全。其中110KV本期4回电缆线路最大负荷是160MW,最小负荷是130MW；远期6回电缆线路,最大负荷是280MW,最小负荷是230MW；35kv侧负荷情况：30回电缆线路远
13、期最大负荷是240MW,最小负荷是180MW；近期最大负荷是240MW,最小负荷是180MW。35KV侧电缆出线共计30回,一次性配置齐全。220KV为唯一的电源侧,35KV回路多,各类负荷都有,远期负荷较重。因此：1为保证供电可靠性,变电所装设两台主变。2220KV二回进线,不允许停电检修短路器,采用六氟化硫断路器,性能好检修周期长,因此采用双母接线,不带旁路,既可以满足供电可靠性,而且减少了占地面积,亦考虑到扩建要求,调度性及便于试验。由资料查得,对于变电所的电气主接线,当能满足运行要求时,其高压侧应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线。且220kv专用旁路短路器价格昂贵,进出线回路又不多
14、。因此,综合考虑经济性和可靠性,220KV侧采用双母接线。3110kv侧四回出线,不允许停电检修短路器,须保证其供电可靠性,同样亦采用双母接线。435kv侧出线回路数较多,一、二类负荷所占比例较大,宜釆用双母线分段接线型式,以高压开关柜代替断路器,更具有灵活性和可靠性,可以保证重要用户从不同回路引出两个电源对其供电,即当一段母线故障时,不间断供电。站的电源来自两个不同的220KV变电站以保证高压侧的供电满足N-1原则。对于220KV变电站宜尽量简化高压侧主接线和配电装置以保证高压侧的供电可靠性并减少高压配电装置的占地,这也是全站减小占地的一项重要措施。由于简化接线,其灵活性是不够的。因此,要有
15、完善灵活的中低压侧主接线,以满足调度要求,并要求选用质量较高的,有足够流通容量的中低压侧配电装置,尤其是供出电力的中压侧。2.1.3本站主接线特点母线形式：本电站35KV侧采用的是双母线分段的接线方式。每回线路都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线相连接,有两组母线后使运行的可靠性和灵活性大为提高。其特点如下。1供电可靠通过两组母线隔离开关的倒闸操作,可以不停电检修母线一组母线故障后,能迅速恢复供电；不停电检修隔离开关。2调度灵活各个电源和各个回路的负荷可以任意分配在某一组母线上,能灵活地适应电力系统中各种运行方式的调度和潮流变化的需要。3扩建方便本站将扩建为3台240MVA主变,届时将实行倒闸操作,不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配,在施工中也不会造成原有回路停电。无压自投：在110KV母线的母联断路器和35KV母线的母联断路器处加装无压自投装置。当一段母线发生故障时确保其负荷能够继续运行。中性点接地：变压器220KV和110kv侧绕组采用中性点直接接地,35KV侧中性点不接地。本站避雷器按小电阻接地系统的过电压水平降低了雷
