电力工程电气主接线的优化设计研究论文_杨周悦

(上海久隆电力(集团)有限公司设计分公司 200040)

摘要:对于业扩工程中电气主接线的优化设计,指在根据用户的不同用电需求,为他们提出几种可能的用电选择,在实际的工作中,能够尽量满足用户的用电需求,并且节约接线的成本,使用户的选择也更加灵活方便。

关键词:电力工程;电气主接线;优化设计

1电力工程电气主接线类型的对比分析

1.1单母线接线

对于单电源客户有以下两种接线方式:

一路高压电源进线,单台变压器供电,10kV侧采用单母线接线,如图1;一路高压电源进线,两台或两台以上变压器供电,10kV侧采用单母线接线,如图2.图2适用于对季节性负荷或昼夜负荷变化较大的客户。

对于双电源客户有以下两种接线方式:

两路高压电源进线,单台变压器供电,10kV侧采用单母线接线,如图3;两路高压电源进线,两台或两台以上变压器供电,10kV侧采用单母线接线,如图4;图洞样适用于季节性负荷或昼夜负荷变化较大的客户。

运行方式为电源工主供,电源Ⅱ热备用。两电源进线开关之间相互闭锁,只能合上一路进线开关正常情况下,1QF在合上位置,2QF在断开位置,电源Ⅰ(主供)带上两台主变同时运行;当电源Ⅰ失压时,2QF合上,1QF断开,电源Ⅱ(热备用)带上两台主变同时运行。

单母线接线的优点是接线简单、操作方便设备少、经济性好、便于扩建;缺点是可靠性差,任一元件(母线及母线隔离开关等)故障或检修,均能造成该客户的全部负荷停电。

1.2单母线分段接线

两路高压电源进线,两台或两台以上变压器供电,10kV侧采用单母线分段接线,0.4kV侧采用单母线分段接线。

对于采取这种接线方式的10kV双电源客户主要有两种运行方式:

运行方式一:电源Ⅰ和电源Ⅱ同时运行,互为备用,主变1B和主变2B容量相等,为1/2用电容量,互为备用,低压负荷在两台主变之间平均分配,任一电源均应满足全部的一、二级重要负藏断路器1QF、2QF、3QF相互闭锁,只能同时合上其中的两台断路器正常情况下,联络开关3QF断开,两路电源同时供电,两台主变同时运行;当一路电源失压时,联络开关合上,另一路电源带上两台主变运行。

运行方式二:电源Ⅰ主供,满足全部负荷用电;电源Ⅱ热备用,满足一、二级重要负藏正常情况下,1QF和3QF在合上位置,2QF在断开位置,电源Ⅰ(主供)带上两台主变运行;当电源工失压时,2QF合上,1QF和3QF断开,电源Ⅱ(热备用)带上主变2B运行。

单母线分段接线的优点是可靠性和灵活性高,在一段母线故障或检修时,不致对所有出线全部停电,能够保证一、二级重要负荷的正常供电;缺点是接线较单母线接线复杂,操作步骤增加,故障段上的所有出线停电。

1.3线路变压器组接线

两路高压电源进线,两台或两台以上变压器供电,10kV侧采用单母线接线,0.4kV侧采用单母线分段接线。

运行方式为两路电源同时运行,互为备用,主变1B和2B容量相等,且均为总用电容量,全备用,低压负荷在两主变间平均分配正常情况下,电源Ⅰ带上主变1B运行,电源Ⅱ带上主变2B运行,低压分段开关在断开位置当电源Ⅰ或电源Ⅱ失压,低压分段开关合上,主变1B或2B带上全部负荷运行。

线路变压器组接线的优点是接线简单清晰,操作可靠方便,不仅能实现双电源之间的备用,还能实现两台主变之间负荷的全备用,可靠性和灵活性进一步得到提高;缺点是若大工业客户采取这种接线,对于该户用电方面的年运行费用有所增加。

2电气工程主接线的优化设计研究

2.1设计安装规划

在电气主接线的设计和安装过程中,需要综合考虑到用户的用电性质、负荷需求、负荷特性、电网结构、运行情况等,初步确定业扩工程的电气主接线方式,并且根据客户要求的铺垫线路位置,考虑初步的变压器位置设置,以及线路的铺设过程,具体的优化设计主要包括:(1)针对不同电力使用领域的优化,无论是小区还是商业,或者工业等使用领域的客户,在对业扩电气主接线进行优化设计时,考虑不同应用领域的特点,分析相关主接线的优化设计;(2)不同的用电容量,对于系统的可扩建性是有着不同的需求,对不同的用电容量采用设备内部的优化方案,例如对工业用电来说,针对容量计算方式,优化相应的设计;(3)合理的选择变压器,对于不同种类的变压器,合理的选择能够使主接线路的投资减少,而且也能大大减少用电负荷的浪费;(4)配电方式的优化是主接线的重要思想,配电方式一定要结合实际情况,综合考虑场合、成本、寿命等因素。

2.2主接线改造

在对主接线进行改造时,应取消2500kVA变压器系统和442开关以及之间的连线。由于开关下只接入了变压器,然后将10000kVA变压器改为三绕组变压器,经过原变压器开关接入到母线中,使中压侧电力对生活区用户进行输送电力,在其出口中增加一个开关,与变压器相连接。取消2 500 kVA变压器系统,使变压器高压侧和开关断开,由于开关下只挂一个变压器,然后把变压器高压侧经过原变压器开关接入到II段母线中。

2.3容量负荷分配

对容量和负荷进行合理分配主要考虑到要在I段母线上增加一条220kV输出线。该变压器为三相变压器,然后将其放于16B变压器内,电容量值是II段母线上变压器的总容量,可以取消母联开关,使母线分段变为单母线接线方式。将所有设备组均接入到母线上,经过220 kV输出线使电力输出,这在很大程度上简化了接线方式。改造后的接线方式和传统式的接线方式相比,很大程度地提高了供电可靠性。

2.4故障隐患排除

由于电气主接线和各个短路点的电流有很大关系,因此额定短路开断开关点电流和一次主接线有很大关联性。如果一次主接线发生变化,那么和母线相连的开关和电流互感器等很多设备在很大程度上会受到影响,有可能影响设备的安全运行。因此,对设备进行相应的更换和改造,能够很大程度上消除供电过程中产生的安全隐患。当发电机运转过程中出现故障时,不需要对电源进行切换。

结语

综上所述,电力工程电气主接线的优化设计,需要从电气主接线设计的基本设计准则出发,对比不同类型的电气主接线的优缺点,探索电力业扩工程电气主接线的优化设计方案。

参考文献:

[1]吴长贵,杨国亮.电力业扩工程电气主接线的优化设计探讨[J].电子技术与软件工程,2015,(18):239.

[2]王海山,贺娟.发电厂电气主接线的设计优化[J].山东工业技术,2014,(22):218.

[3]董川,廉征.浅析电气主接线的设计方法[J].科技创新导报,2011,(27):69.

论文作者:杨周悦

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/12

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