某水电站电气主接线设计faka.docx
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1、前 言 电力系系统是由由发电厂厂、变电电站、线线路和用用户组成成。变电电站是联联系发电电厂和用用户的中中间环节节,起着着变换和和分配电电能的作作用。为为满足生生产需要要,变电电站中安安装有各各种电气气设备,并并依照相相应的技技术要求求连接起起来。把把变压器器、断路路器等按按预期生生产流程程连成的的电路,称称为电气气主接线线。电气气主接线线是由高高压电器器通过连连接线,按按其功能能要求组组成接受受和分配配电能的的电路,成成为传输输强电流流、高电电压的网网络,故故又称为为一次接接线或电电气主系系统。用用规定的的设备文文字和图图形符号号并按工工作顺序序排列,详详细地表表示电气气设备或或成套装装置的全
2、全部基本本组成和和连接关关系的单单线接线线图,称称为主接接线电路路图。一、 主主接线的的设计原原则和要要求主接线代代表了变变电站电电气部分分主体结结构,是是电力系系统接线线的主要要组成部部分,是是变电站站电气设设计的首首要部分分。它表表明了变变压器、线线路和断断路器等等电气设设备的数数量和连连接方式式及可能能的运行行方式,从从而完成成变电、输输配电的的任务。它它的设计计,直接接关系着着全所电电气设备备的选择择、配电电装置的的布置、继继电保护护和自动动装置的的确定,关关系着电电力系统统的安全全、稳定定、灵活活和经济济运行。由由于电能能生产的的特点是是发电、变变电、输输电和用用电是在在同一时时刻完
3、成成的,所所以主接接线设计计的好坏坏,也影影响到工工农业生生产和人人民生活活。因此此,主接接线的设设计是一一个综合合性的问问题。必必须在满满足国家家有关技技术经济济政策的的前提下下,正确确处理好好各方面面的关系系,全面面分析有有关影响响因素,力力争使其其技术先先进、经经济合理理、安全全可靠。. 电电气主接接线的设设计原则则电气主接接线的基基本原则则是以设设计任务务书为依依据,以以国家经经济建设设的方针针、政策策、技术术规定、标标准为准准绳,结结合工程程实际情情况,在在保证供供电可靠靠、调度度灵活、满满足各项项技术要要求的前前提下,兼兼顾运行行、维护护方便,尽尽可能地地节省投投资,就就近取材材,
4、力争争设备元元件和设设计的先先进性与与可靠性性,坚持持可靠、先先进、适适用、经经济、美美观的原原则。1.接线线方式:对于变变电站的的电气接接线,当当能满足足运行要要求时,其其高压侧侧应尽可可能采用用断路器器较少或或不用断断路器的的接线,如如线路变压器器组或桥桥形接线线等。若若能满足足继电保保护要求求时,也也可采用用线路分分支接线线。在1110-2200KV 配电装装置中,当当出线为为2 回回时,一一般采用用桥形接接线;当当出线不不超过44 回时时,一般般采用分分段单母母线接线线。在枢枢纽变电电站中,当当1100-2220KVV 出线线在4 回及以以上时,一一般采用用双母接接线。在在大容量量变电
5、站站中,为为了限制制6-110KVV 出线线上的短短路电流流,一般般可采用用下列措措施:a.变压压器分列列运行;b.在在变压器器回路中中装置分分裂电抗抗器或电电抗器;c.采采用低压压侧为分分裂绕组组的变压压器。dd.出线线上装设设电抗器器。2.主变变压器选选择a.主变变压器台台数:为为保证供供电可靠靠性,变变电站一一般装设设两台主主变压器器。当只只有个电电源或变变电站可可由低压压侧电网网取得备备用电源源给重要要负荷供供电时,可可装设一一台。对对于大型型枢纽变变电站,根根据工程程具体情情况,当当技术经经济比较较合理时时,可装装设两台台以上主主变压器器。b.主变变压器容容量:主主变压器器容量应应根
6、据55-100 年的的发展规规划进行行选择,并并应考虑虑变压器器正常运运行和事事故时的的过负荷荷能力。对对装设两两台变压压器的变变电站,每每台变压压器额定定容量一一般按下下式选择择 Pm为为变电站站最大负负荷。这这样,当当一台变变压器停停用时,可可保证对对60%负荷的的供电,考考虑变压压器的事事故过负负荷能力力40%,则可可保证对对84%负荷的的供电。由由于一般般电网变变电站大大约有225%的的非重要要负荷,因因此,采采用 nnMS=0.66P,对对变电站站保证重重要负荷荷来说多多数是可可行的。对对于一、二二级负荷荷比重大大的变电电站,应应能在一一台停用用时,仍仍能保证证对一、二二级负荷荷的供
7、电电。d.主变变压器的的型式:一般情情况下采采用三相相式变压压器。具具有三种种电压的的变电站站,如通通过主变变压器各各侧绕组组的功率率均达到到15%Sn 以上时时,可采采用三绕绕组变压压器。其其中,当当主网电电压为1110-2200KV,而而中压网网络为335KVV 时,由由于中性性点具有有不同的的接地形形式,应应采用普普通的三三绕组变变压器;当主网网电压为为2200KV及及以上,中中压为1110KKV 及及以上时时,多采采用自耦耦变压器器,以得得到较大大的经济济效益。e.断路路器的设设置根据电气气接线方方式,每每回线路路均应设设有相应应数量的的断路器器,用以以完成切切、合电电路任务务。f.为
8、正正确选择择接线和和设备,必必须进行行逐年各各级电压压最大最最小有功功和无功功电力负负荷的平平衡。当当缺乏足足够的资资料时,可可采用下下列数据据:最小负负荷为最最大负荷荷的600%-770%,如如主要是是农业负负荷时则则宜取220%-30%;负荷同同时率取取0.885-00.9,当当馈线在在三回以以下且其其中有特特大负荷荷时,可可取0.9551;功率因因数一般般取0.8;线损平平均取55%。. 设设计主接接线的基基本要求求在设计电电气主接接线时,应应使其满满足供电电可靠,运运行灵活活和经济济等项基基本要求求。1.可靠靠性:供供电可靠靠是电力力生产和和分配的的首要要要求,电电气主接接线也必必须满
9、足足这个要要求。在在研究主主接线时时,应全全面地看看待以下下几个问问题:a.可靠靠性的客客观衡量量标准是是运行实实践,估估价一个个主接线线的可靠靠性时,应应充分考考虑长期期积累的的运行经经验。我我国现行行设计技技术规程程中的各各项规定定,就是是对运行行实践经经验的总总结。设设计时应应予遵循循。b.主接接线的可可靠性,是是由其各各组成元元件(包包括一次次设备和和二次设设备)的的可靠性性的综合合。因此此主接线线设计,要要同时考考虑一次次设备和和二次设设备的故故障率及及其对供供电的影影响。c.可靠靠性并不不是绝对对的,同同样的主主接线对对某所是是可靠的的,而对对另一些些所则可可能还不不够可靠靠。因此
10、此,评价价可靠性性时,不不能脱离离变电站站在系统统中的地地位和作作用。2.通常常定性分分析和衡衡量主接接线可靠靠性时,均均从以下下几方面面考虑:a.断路路器检修修时,能能否不影影响供电电。b.线路路、断路路器或母母线故障障时,以以及母线线检修时时,停运运出线回回路数的的多少和和停电时时间的长长短,以以及能否否保证对对重要用用户的供供电。3.变电电站全部部停运的的可能性性。a.灵活活性:主主接线的的灵活性性要求有有以下几几方面。调度灵灵活,操操作简便便:应能能灵活的的投入(或或切除)某某些变压压器或线线路,调调配电源源和负荷荷,能满满足系统统在事故故、检修修及特殊殊运行方方式下的的调度要要求。检
11、修安安全:应应能方便便的停运运断路器器、母线线及其继继电保护护设备,进进行安全全检修而而不影响响电力网网的正常常运行及及对用户户的供电电。扩建方方便:应应能容易易的从初初期过渡渡到最终终接线,使使在扩建建过渡时时,在不不影响连连续供电电或停电电时间最最短的情情况下,投投入新装装变压器器或线路路而不互互相干扰扰,且一一次和二二次设备备等所需需的改造造最少。b.经济济性:在在满足技技术要求求的前提提下,做做到经济济合理。投资省省:主接接线应简简单清晰晰,以节节约断路路器、隔隔离开关关等一次次设备投投资;要要使控制制、保护护方式不不过于复复杂,以以利于运运行并节节约二次次设备和和电缆投投资;要要适当
12、限限制短路路电流,以以选择价价格合理理的电器器设备;在终端端或分支支变电站站中,应应推广采采用直降降式(1110/6-110KVV)变压压器,以以质量可可靠的简简易电器器代替高高压断路路器。占地面面积小:电气主主接线设设计要为为配电装装置的布布置创造造条件,以以便节约约用地和和节省构构架、导导线、绝绝缘子及及安装费费用。在在运输条条件许可可的地方方,都应应采用三三相变压压器。电能损损耗少:在变电电站中,正正常运行行时,电电能损耗耗主要来来自变压压器。应应经济合合理的选选择主变变压器的的型式、容容量和台台数,尽尽量避免免两次变变压而增增加电能能损耗。二、主接接线的设设计步骤骤.电气气主接线线的具
13、体体设计步步骤如下下:1.分析析原始资资料a.本工工程情况况 变电电站类型型,设计计规划容容量(近近期,远远景),主主变台数数及容量量等。b.电力力系统情情况 电电力系统统近期及及远景发发展规划划(5-10年年),变变电站在在电力系系统中的的位置和和作用,本本期工程程和远景景与电力力系统连连接方式式以及各各级电压压中性点点接地方方式等。c.负荷荷情况 负荷的的性质及及其地理理位置、输输电电压压等级、出出线回路路数及输输送容量量等。d.环境境条件 当地的的气温、湿湿度、覆覆冰、污污秽、风风向、水水文、地地质、海海拔高度度等因素素,对主主接线中中电器的的选择和和配电装装置的实实施均有有影响。e.设
14、备备制造情情况 为为使所设设计的主主接线具具有可行行性,必必须对各各主要电电器的性性能、制制造能力力和供货货情况、价价格等资资料汇集集并分析析比较,保保证设计计的先进进性、经经济性和和可行性性。2.拟定定主接线线方案根据设计计任务书书的要求求,在原原始资料料分析的的基础上上,可拟拟定出若若干个主主接线方方案。因因为对出出线回路路数、电电压等级级、变压压器台数数、容量量以及母母线结构构等考虑虑不同,会会出现多多种接线线方案。应应依据对对主接线线的基本本要求,结结合最新新技术,确确定最优优的技术术合理、经经济可行行的主接接线方案案。3.短路路电流计计算对拟定的的主接线线,为了了选择合合理的电电器,
15、需需进行短短路电流流计算。4.主要要电器选选择包括高压压断路器器、隔离离开关、母母线等电电器的选选择。5.绘制制电气主主接线图图将最终确确定的主主接线,按按工程要要求,绘绘制工程程图。三、基本本接线型型式.单母母线接线线 a.优点点:接线线简单清清晰、设设备少、操操作方便便、便于于扩建和和采用成成套配电电装置。b.缺点点:不够够灵活可可靠,任任一元件件(母线线及隔离离开关等等)故障障或检修修,均需需使整个个配电装装置停电电。单母母线可用用隔离开开关分段段。但当当一段母母线故障障时,全全部回路路仍需短短时停电电,在用用隔离开开关将故故障的母母线段分分开后,方方能恢复复非故障障段的供供电。c.适用
16、用范围:6-110KVV 配电电装置出出线回路路数不超超过5 回;335-663KVV 配电电装置出出线回路路数不超超过3 回;1110-2200KV配配电装置置的出线线回路数数不超过过两回。.单母母线分段段接线a.优点点:用断断路器把把母线分分段后,对对重要用用户可以以从不同同段引出出两个回回路,有有两个电电源供电电;当一一段母线线发生故故障,分分段短路路器自动动将故障障段切除除,保证证正常段段母线不不间断供供电和不不使重要要用户停停电 。b.缺点点:当一一段母线线或母线线隔离开开关故障障或检修修时,该该段母线线的回路路都要在在检修期期间停电电;当出出线为双双回路时时,常使使架空线线路出现现
17、交叉跨跨越;扩扩建时需需两个方方向均衡衡扩建。c.适用用范围:6-110KVV配电装装置出线线回路数数为6 回及以以上时;35-63KKV配电电装置出出线回路路数为44-8回回时;1110-2200KV配配电装置置的出线线回路数数为3-4回时时。.双母母线接线线:双母母线的两两组母线线同时工工作,并并通过母母线联络络断路器器并联运运行,电电源与负负荷平均均分配在在两组母母线上。由由于母线线继电保保护的要要求一般般某一回回路固定定与某一一组母线线连接,以以固定的的方式运运行。a.优点点:供电可可靠。通通过两组组母线隔隔离开关关的倒换换操作,可可以轮流流检修一一组母线线而不致致使供电电中断;一组母
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