110kv變電站接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例探討

1、<p>　　110kV變電站接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例探討</p><p>　　摘 要：文章主要結(jié)合某廠110kV變電站接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例，分析該站直流系統(tǒng)接線存在的不足與設(shè)備現(xiàn)狀，并通過對環(huán)網(wǎng)式、輻射式供電方式的比較和優(yōu)化方案的探討，得出了適用于該站的直流系統(tǒng)接線方案，旨在不斷地滿足了其工廠的供電的需求與安全。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：110kV變電站；直流系統(tǒng)；接線方式 </

2、p><p>　　中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　變電站直流系統(tǒng)是變電站二次系統(tǒng)中主要的組成部分，它主要提供繼電保護(hù)、自動控制 測量、信號等控制負(fù)荷以及斷路器儲能電源，交流不停電裝置電源、事故照明電源等動力負(fù)荷。近年來，隨著電力技術(shù)的發(fā)展，國家相關(guān)部門明確規(guī)定新、擴(kuò)建或者改造的變電站直流系統(tǒng)的饋出線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該采用輻射式供電方式，不應(yīng)采用環(huán)狀式供電。因此，本文

3、結(jié)合筆者的工作實(shí)踐，提出了某廠新建110kV變電站直流系統(tǒng)的優(yōu)化方案。 </p><p><b>　　一、工程概況 </b></p><p>　　某廠新建110kV 變電站投入使用。變電站進(jìn)線來自電網(wǎng)公司某變電站的110KV I回和II回。主變壓器配置3臺63000kVA，運(yùn)行方式為：2用1備；110kV 主接線采用擴(kuò)大外橋接線方式；35kV 設(shè)計(jì)出線回路12 回，3

4、5 kV為雙母線分段接線方式 110kV 回路正常運(yùn)行為分列運(yùn)行，最大運(yùn)行方式為110 kV 單回路帶2 臺主變，工作電流最大可達(dá)661A，供電能力達(dá)到115MW。 </p><p>　　二、變電站接入系統(tǒng)現(xiàn)狀 </p><p>　　站內(nèi)裝設(shè)2臺100 kVA 35/0. 4kV干式曲折型變壓器，作為站用低壓電源，分別掛35kV I 段、II段母線，由PLC 控制備用電源自投完成備自投功能

5、，另外從下級35kV降壓站引入一回380V電源作為第3備用應(yīng)急電源。該站采用直流系統(tǒng)接入，電壓采用220V，配置2套100A?h 免維護(hù)鉛酸蓄電池作為直流電源，供變電站的操作電源及事故照明。 </p><p>　　三、變電站接入系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　3.1 直流系統(tǒng)的配置 </p><p>　　本站直流系統(tǒng)配備有2套，1用1備，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)網(wǎng)式供電方式，

6、每套直流系統(tǒng)配置饋線屏一面，饋出線共16回，其中5個回路為備用回路，16個回路中有10個回路采用額定電流為32A的小型斷路器，6個回路采用額定電流63A的斷路器。直流回路空氣開關(guān)配置如表1。 </p><p>　　饋線回路直流系統(tǒng)配置中I段、II段直流母線上帶有主控制室保護(hù)計(jì)量裝置屏(深圳中電)直流電源I、II路、逆變裝置直流電源I、II路、1#、2#消弧線圈自動消諧裝置電源 110 kV－Compass 組合電

7、氣控制電源、1#、2#站用變及母聯(lián)斷路器控制電源、35kV保護(hù)測控裝置電源、1#、2#、3#主變消防系統(tǒng)電源、110kV 線路保護(hù)裝置電源、110kV－Compass 組合電氣儲能電源、35kV斷路器儲能電源、充電機(jī)出口開關(guān)。 </p><p>　　3.2 直流系統(tǒng)分析 </p><p>　　因該站最初設(shè)計(jì)方案建設(shè)工期較長，所以在施工時候沒有提出方案的修改工作。筆者曾參與整個站的工程建設(shè)，

8、在施工中發(fā)現(xiàn)了變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)存在缺陷：當(dāng)直流饋線支路中某控制回路產(chǎn)生故障時，其它控制回路將斷開供電回路，導(dǎo)致無法進(jìn)行設(shè)備使用及操作，所以必須對直流系統(tǒng)接線方式進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)際上，從各電壓等級變電站分析，輻射式供電和環(huán)網(wǎng)式供電并不相互矛盾，應(yīng)該對其進(jìn)行優(yōu)化，將兩者有機(jī)地結(jié)合統(tǒng)一起來。 </p><p>　　3.3 直流系統(tǒng)優(yōu)化方案 </p><p>　　考慮到110kV 電壓等級側(cè)的直

9、流饋線網(wǎng)絡(luò)，主控室保護(hù)計(jì)量裝置屏(深圳中電)中未將110kV側(cè)以及主變裝置電源相互獨(dú)立。按設(shè)計(jì)分析，直流系統(tǒng)預(yù)留備用回路不夠，因此需要進(jìn)行整合，取消主控室中電裝置直流電源饋線回路，3臺主變保護(hù)測控電源、外橋保護(hù)測控電源分別從直流母線上取，設(shè)置獨(dú)立空氣開關(guān)饋線回路。改造直流回路空氣開關(guān)配置如表2。 </p><p>　　從配置表可以看出主變控制屏電源單獨(dú)從直流母線上取，主變保護(hù)、差動、高低后備、非電量可以從主變保護(hù)

10、測控裝置電源處，分接出2路電源，電壓切換裝置電源又分接1路電源，形成整屏的輻射。 </p><p>　　35kV高壓配電室各出線柜的保護(hù)裝置，由于單元數(shù)量較多，與設(shè)置在主控室的直流屏距離較遠(yuǎn)，饋線網(wǎng)絡(luò)宜保留現(xiàn)有環(huán)網(wǎng)式直流供電，如改為輻射式，需要增加大量電纜數(shù)量及空開數(shù)量，必要時還要增加饋線屏，投資較大。此外35kV斷路器儲能電源已經(jīng)與控制保護(hù)電源相互獨(dú)立，所以不需要進(jìn)行優(yōu)化。 </p><p&

11、gt;　　直流母線分段開關(guān)在正常運(yùn)行時斷開，優(yōu)化后的直流系統(tǒng)空開必須配置專用直流空開，不采用交直流兩用型空氣開關(guān)，上下級空開配置應(yīng)保證2～4級級差，電源端選擇上限，網(wǎng)絡(luò)末端選擇下限。 </p><p>　　3.4 優(yōu)化后的直流系統(tǒng) </p><p>　　優(yōu)化后的直流系統(tǒng)饋線減少了許多公用部分，每個重要負(fù)荷回路相互獨(dú)立，完全進(jìn)行了電氣隔離，當(dāng)某個回路發(fā)生接地短路故障，不會影響其他回路供電情況

12、，可以快速準(zhǔn)確確定接地故障，提高了查找的速度，大大提高了供電的可靠性。此種接線方式，饋線回路清晰，便于直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作： 方便運(yùn)行操作人員操作與維護(hù)，而且降低了因誤操作造成直流大面積停電的可能性。 </p><p>　　但優(yōu)化后的直流系統(tǒng)施工難度較大，需要將二次回路測量、控制、信號等接線進(jìn)行區(qū)分，增加了電纜長度及直流空氣開關(guān)的數(shù)量，必要時還需要增加直流饋線屏。由于原設(shè)計(jì)及場地限制，只能在現(xiàn)有直流饋線屏上利用

13、備用電源，新增設(shè)直流饋線回路，因此必須一次規(guī)劃合理，充分利用直流系統(tǒng)的余留度進(jìn)行施工。 </p><p>　　此方案針對變電站現(xiàn)有的設(shè)備及資源進(jìn)行優(yōu)化，對其它早期變電站采用直流環(huán)網(wǎng)供電方式的系統(tǒng)改造，具有一定的借鑒及推廣價值 如新建廠區(qū)中的變電站，可以考慮多增設(shè)幾面饋線屏，按間隔性質(zhì)作用進(jìn)行分類配置，雖然增加部分投資，但在整個站的投資中只占到極小的部分，從變電站長遠(yuǎn)運(yùn)行情況看是值得的，不但方便設(shè)備操作維護(hù)，而且設(shè)

14、備可靠性有了很大提高，保證了供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 </p><p><b>　　四、結(jié)束語 </b></p><p>　　總之，直流系統(tǒng)作為變電站二次系統(tǒng)中的重要組成部分，其運(yùn)行直接關(guān)系到變電站設(shè)備以及電網(wǎng)是否能夠安全可靠運(yùn)行。本文結(jié)合某廠新建110kV 變電站直流饋線系統(tǒng)改造進(jìn)行分析，在工程建設(shè)中提出了優(yōu)化方案：結(jié)合電力發(fā)展新技術(shù)，將變電站直流系統(tǒng)供電模式由環(huán)網(wǎng)

15、式改造為輻射式與環(huán)網(wǎng)式相結(jié)合的模式，才能使供電系統(tǒng)安全可持續(xù)發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]GB/T 19826-2005．電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件和安全要求[S]． </p><p>　　[2]DL 724-2000．電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行維護(hù)規(guī)程[S]． </p&g