变电所综合自动化系统 [35kV变电所及其综合自动化系统研究] .docx

变电所综合自动化系统 35kV变电所及其综合自动化系统研究 【摘要】35kV变电所综合自动化系统主要为无人值班形式，其设计应听从电网调度自动化的总体设计，其配置、功能包括设备的布置应满意电网平安、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原则。【关键词】变电所;综合自动化;微机爱护0.概述变电站及配电所在配电网中具有非常重要的地位。它既是变压器侧配电网中的负荷，又是下一级配电网的电源，其自动化程度的凹凸干脆反映了配电自动化的水平。11015年，国家调度中心要求现有35kV110kV变电站在条件具备时逐步实现无人值班变电站，新建变电站可依据调度和管理须要以及规划要求，按无人值班设计。欲实现无人值班变电站，其中变电站的综合自动化程度很重要。变电站自动化系统作为电网调度自动化的一个子系统，应听从电网调度自动化的总体设计，其配置、功能包括设备的布置应满意电网平安、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原则。因此本次设计我们将以此作为设计指导原则绽开设计工作。1.负荷分级及供电要求依据负荷资料可知：由用户确定主要为一、二级负荷，依据工业与民用配电设计手册一书我们可以很清晰地看到一级负荷应由两个电源供电，这样当一个电源发生故障时，另一个电源不致同时受到损坏，以维持接着供电。一级负荷中特殊重要的负荷，除上述两个电源外，还必需增设应急电源。常用的应急电源有发电机组、干电池、蓄电池或供电网络中有效地独立于正常电源的专用馈电线路。同样，我们也可以看到二级负荷也须要有两个电源供电。做到当发生电力变压器故障或电力线路常见故障时不致中断供电或中断后能快速复原。依据所给的资料可知，当地供电部门可供应两个35kV供电电源，分别来自距离用户4km外的220/35kV地区变电所和5.5km外的110/35kV地区变电所。从用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当地电网现状等多方面的因素考虑，对于该用户的变电所设计，我们拟订35/10kV降压变电所一座，供电给8个35/10kV车间变电所，这样我们就可以兼顾到一、二级负荷的要求了。采纳这中做法还有一个好处就是：使高压电源深化负荷中心，减小配电半径，降低电缆投资，提高供电质量。2.35kV变配电所主接线方案确定通过阅读各类相关资料可知，为了降低电能损耗，应选用低损耗节能变压器。在电压偏差不能满意要求时，35kV降压变电所的主变压器应首先采纳有载调压变压器。35kV变电所主接线应依据变电所在电力网中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并应满意供电牢靠、运行敏捷、操作检修便利、节约投资和便于扩建等要求。变电所主接线要满意平安、牢靠、敏捷、经济的基本要求。其中，平安包括设备平安及人身平安；牢靠应满意一次接线应符合一、二级负荷对供电牢靠性的要求；敏捷即用最少的切换来适应各种不同的运行方式，检修时操作简便，另外，还应能适应负荷的发展，便于扩建。；经济尽量做到接线简化、投资省、占地少、运行费用低。在我们这组设计中35kV变电所主接线一般有单母线、单母线分段、双母线接线、单元接线、内桥式、外桥式方式可以考虑其可行性。详细分析如下：单母线优点是简洁、清楚、设备少，但牢靠性与敏捷性不高。一般供三级负荷，两路电源进线的单母线可供二级负荷。由于在该设计中用户不仅有二级负荷而且还有一级负荷，并且这里我们要考虑到无人值班变电所的因素，牢靠性和敏捷性显得尤为重要，鉴于这些方面的缘由，单母线的优点明显不足以运用户满足，也有背于我们设计无人值班变电所的基本思想和初衷，因此我们这里不考虑单母线的方式。单母线分段，母线分段后，可提高供电的牢靠性和敏捷性。两路电源一用一备时，分段断路器接通运行。任一段母线故障，分段断路器可在继电爱护装置作用下自动断开。两路电源同时工作互为备用时，分段断路器则断开运行。任一电源故障，分段断路器可自动投入。单母线分段虽然也能供应一级负荷，并且由于采纳分段形式，变压器一用一备，较之单母线的确也在肯定程度上大大提高了供电的牢靠性和敏捷性，与我们的设计好像有些相投，但我们也可以看到母线分段后带来的问题，比如母线分段后，我们须要在母线分段部位采纳联络柜，这样就增加了投资经费，而且也会增加选择时的计算，并且还要考虑到和母线之间的匹配问题。因此我们再将其它几种接线方式做一翻探讨，看看有没有那一种接线方式能比单母线分段更精彩，既能提高供电的牢靠性和敏捷性又能使投资建设经费降到最低，使变电所的接线方式尽量在最大程度上满意设计要求。双母线接线方式能保证全部出线的供电牢靠性，用于有大量一、二级负荷的大型变配电所。但我们也知道，我们设计的变电所并非大型变配电所，而是中小型变配电所，而且双母线在形式上多了一根母线，这样也增加了投资成本，这也是用户所不情愿看到的。因此，即使双母线能保证牢靠性，并且适用于一、二级负荷，这里也不考虑采纳。单元接线，当有两路电源进线和两台主变压器时，可采纳双回线路变压器组单元接线，再配以变压器二次侧的单母线分段接线，则牢靠性大大提高。这种接线方式同样也与单母线分段方式相同的是投资成本并不会随着没有母线的存在而削减，因此我们还有必要接着探讨桥式接线。桥式接线，分内桥式和外桥式两种：内桥式，当变压器发生故障时，倒闸操作多，复原时间长，而当线路发生故障时，倒闸操作少，复原时间短。而外桥式的操作特点则恰恰与内桥式相反。因此内桥式接线适用于线路较长或不须要常常切换变压器的状况。由本次设计的基本思想可以看到，我们这里所要设计的是无人值班边电所，对于变压器自然不会有多次的切换操作，而且我们这里35kV总降压变电所是由供电部门供应的，因此线路长是在所难免的，加上内桥式接线是无母线制，这样可以省去母线的投资费用，在形式上，它比单母线分段又少了分段部分的联络部分，这样又可以省去联络柜，综合以上多方面的因素，我们认为内桥式接线方式基本综合了前面所述的各种接线方式的优点，满意平安、牢靠、敏捷、经济的基本要求，因此确定实行内桥式的接线方式。3.变电所结构形式选择35kV变配电所型式一般分为户内式和户外式两种，从规范里我们可以看出这两种方式的优缺点。户内式运行维护便利，占地面积少。而户外式则节约土建费用，可以设置报警，散热条件好。我们也可以看出户内式的优点几乎就是户外式的缺点，综合着两种方式的优缺点我们这里取一种较为折中的方式即：半户内式，仅主变压器为户外布置。35kV、10kV配电装置均为户内式布置。这样将变压器置于户外就可以干脆利用自然条件使变压器干脆散热，也可以省去一笔建立变压器室的土建费用，但是考虑到平安方面的因素我们可以在变压器的四周建设围墙。这样平安、经济、运行维护便利等方面的要求基本都可以兼顾到了。依据规范可知，总体的布置应紧凑合理，便于设备的操作、搬运、检修、试验和巡察，还要考虑发展的可能性。从这里我们也可以看出35kV主变压器室应靠近10kV配电室。配电室、限制室、值班室等的地面，宜高出室外地面150300。依据本次设计的特点，我们这里的户内变电所选用双层布置，变压器室在底层。高压配电室内各种通道的宽度不应小于200，背面离墙不应小于50。【参考文献】朱林根主编现代建筑电气设计施工手册/建筑电气设计上、下册，中国建筑工业出版社，19101唐海主编建筑电气设计与施工，中国建筑工业出版社，11019 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页