110kV变电站电气一次系统设计和有效应用论文_王栋

110kV变电站电气一次系统设计和有效应用论文_王栋

中国葛洲坝集团电力有限责任公司 湖北省 443000

摘要:随着我国经济的不断发展,社会在不断的进步,而为了满足人们对电源更加高效的需求,同时也是为了给人们提供更“安全”,更“稳定”更“便捷”的电力传输,对110kV变电站电气一次系统设计要求也愈来愈高。针对市场的大环境,现在我们必须重视110kV变电站电气一次系统设计研究,希望通过以下的论述和分析,能让110kV变电站电气一次系统设的发展更加高效。

关键词:110kV变电站;电气一次系统;设计

引言

首先来说,变电站的电气一次系统是电力系统的重要组成,而电气一次系统中的主接线又保障了电力系统整体的安全性、灵活性及运行稳定性。因此,保障了变电站电气一次系统及继电保护的运维能力,也就使电力系统的运行能力得到了保障。

1主接线的设计

在进行主接线方式设计时,应考虑以下几点:1)变电所在系统中的地位和作用。2)近期和远期的发展规模。3)负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响。4)主变压器台数对主接线的影响。5)备用容量的有无和大小对主接线的影响。先进行负荷计算,选出主变压器,然后根据经济性、可靠性、灵活性三方面确定110kV采用单母线分段、35kV采用单母分段带旁路、10kV为单母线分段接线的电气主接线形式。须计算各侧的负荷包括站用电负荷(动力负荷和照明负荷)10kV负荷、35kV负荷、110kV负荷。

2一次设计中高压配电装置的选择

110kV变电站高压配电装置中,屋内布置和屋外布置是我们通常般采用的两种布置形式。屋内布置在实际中有以下三种方法:①安装普通电器的屋内布置。②SF6全封闭组合电器(GIS)的屋内布置。③110kV断路器的屋内布置。这些方法都是我们在实际操作中经常用到的,希望大家都记牢固了,在工作中都能熟练的应用。安装普通电器和SF6全封闭组合电器(GIS)的屋内布置都有相同的占地面积和投资成本,而110kV断路器的屋内布置是占地最小的,其运行和维护在屋内都非常好,但是,由于其投资成本非常高,所以没有被广泛的采用。就目前而言,在城市中心或者用地较为紧张的区域在屋内的布置被采用的频率是比较高的。除此之外,对屋外的布置而言,一个是屋外中型布置,还有屋外半高型布置以及屋外高型布置,这是屋外布置的三种类型。其中,将所有的电气设备都安装在母线上是屋外中型布置的主要内容,进而可以代替所有的设备元件都安装在地面的设备支架上。对上述其他的布置而言,屋外中型布置具有很多的优点,比如说在屋外布置,线路会比较清晰,而且在运行中是比较可靠的,除此之外,其还有造价低等优点。将母线与母线进行隔离就是屋外半高型布置主要的主要内容,我们可以直接把断路器和电流互感器等,一些设备直接布置在母线升高的下方,这种方法的合理运用省时又省力。这种屋外布置类型,尽管在一定程度上减少了配电装置间的跨度,但是也由于这些线路的间隔不能合并的问题,从而让线路增大了横向的面积,所以说屋外半高型布置非常适合运用在变电站,因为这里的进出线的回路是非常多安的。如果说针对于高型屋外布置,将母线与母线隔离,开关上下重叠的布置方式是其和其他方法对策的主要区别,并且这种类型的布置主要适用在有双母线的布置。接下来我们再重点介绍一下互感器的选择,互感器包括电压互感器和电流互感器。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆简单点说电压互感器就是一种电压变化装置,有电压变化和隔离的两种作用。具体工作细节就是把高压回路和低压回路低的电压,一般情况是变成100V,对仪表器和继电保护装置,还有测量和计量设备起到保护的作用。而电流互感器是一种电力的变换装置,就是把高压回路和低压回路的大电流变成为低电流。对于10kV侧电压互感器的选择,通常在实际应用中我们选用WVB110—20(H)型的电压互感器,不仅是因为系统最高电压126kV,还有其额定绝缘水平200/480kV,并且其额定电压的一次和二次电压比为110/1.732/0.1和1.732/0.1kV,其额定负载的比值是150VA/150VA/100VA,进而确定了其准确的比值是0.2/0.5/3P。我们一般选用JDZXF9-35型电压互感器用在35kV侧电压互感器上,它的额定电压比值和上一个的互感器差距还是非常大的,分别是35/1.732/0.1kV以及1.732/0.1kV,JDZXF9-35型电压互感器的额定负载是100VA/150VA/300VA,还有其准确级是0.2/0.5/3P。

3主要电气设备的选择

3.1设备选择的原则

在系统主接线、负荷计算和短路电流计算的基础上,进行电气设备选择。导体和设备的选择设计,应做到技术先进,经济合理,安全可靠,运行方便和适当的留有发展余地,以满足电力系统安全经济运行的需要。在选择上遵循以下几项原则:(1)按正常工作条件选择A.按额定电压选择电气设备的额定电压应符合电气装设点的电网电压,并不得低于该回路的最高运行电压。B.按额定电流选择电气设备的额定电流应不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流。C.机械负荷:所选电器端子的允许负荷,应大于电器引下线在正常运行和短路时的最大作用力。(2)按短路条件校验电气设备的动、热稳定。A.动稳定校验的条件电气设备允许通过的极限电流应不小于短路冲击电流。B.热稳定校验的条件电气设备在某一段时间内产生的热量应不小于短路电流在此时间内产生的热量。C.绝缘水平在工作电压和过电压下,电气的内、外绝缘应保证必要的可靠性。电器的绝缘水平,应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的标准数值时,应通过绝缘配合计算选用适当的电压保护设备。(3)安装地点、工作环境、使用条件及供货条件来选择电气设备的适当形式。

3.2断路器的选择

按照断路器采用的灭弧介质和灭弧方式,一般可分为:多油断路器、少油断路器、压缩空气断路器、真空断路器、SF6断路器等。断路器型式的选择,除应满足各项技术条件和环境条件外,还应考虑便于施工调试和运行维护,并以技术经济比较后确定。110kV侧选用3API-FG-145kV/3150A-40kA型断路器;35kV侧选用ZN12-35型真空断路器;10kV侧选用ZN28-10型真空断路器。

3.3隔离开关的选择

110kV侧GW4—110D/630型隔离开关。35kV侧GN27—35(D)型隔离开关。10kV侧GN22—10/3150—50型隔离开关。

3.4互感器的选择

(1)110kV侧电压互感器的选择选用WVB110—20(H)型电压互感器,系统最高电压126kV,额定绝缘水平200/480kV,额定一次、二次电压比110/1.732/0.1/1.732/0.1kV,额定负载150VA/150VA/100VA,准确级0.2/0.5/3P。35kV侧电压互感器的选择选用JDZXF9-35型电压互感器,额定电压35/1.732/0.1/1.732/0.1kV,额定负载100VA/150VA/300VA,准确级0.2/0.5/3P。

结语

综上所述可知,智能变电站电气一次系统及继电保护运维对提高电力系统的运行能力有着十分重要的作用。因此,在智能变电站继电保护中,首先要制定出科学合理的保护措施,其次针对于不同的系统设备给予不同形式的保护,从各方面提高电力系统及设备的运行能力。

参考文献

[1]陈雷.110kV变电站的继电保护技术要点分析[J].城市建设理论研究,2014,(36):8613.

[2]乐武.智能变电站10kV简易母线保护原理及实践中应注意的问题[J].通讯世界,2016,(9):183-184.

论文作者:王栋

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期

论文发表时间:2018/12/14

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