淺析110kv變電站選型設(shè)計(jì)與運(yùn)行接線方式

1、<p>　　淺析110kV變電站選型設(shè)計(jì)與運(yùn)行接線方式</p><p>　　摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，城市電網(wǎng)的建設(shè)也在不斷進(jìn)步，新技術(shù)不斷更新，文章結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)就110kV環(huán)進(jìn)環(huán)出變電站優(yōu)缺點(diǎn)、接線方式、保護(hù)配置及調(diào)度運(yùn)行進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：選型設(shè)計(jì)；變電站；接線方式；保護(hù)配置；調(diào)度運(yùn)行 </p><p>　　中

2、圖分類號(hào)：TM411+.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　隨著城市電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，在新建的ll0kV變電站中，從ll0kV直降l0kV采用環(huán)進(jìn)環(huán)出接線方式得到了廣泛的應(yīng)用。這類變電站下稱環(huán)進(jìn)環(huán)出變電站。相對(duì)于內(nèi)橋接線、線路變壓器組或是雙母線方式的傳統(tǒng)接線方式，環(huán)進(jìn)環(huán)出的接線方式有著明顯的優(yōu)越性，但其運(yùn)行規(guī)

3、律也發(fā)生了很大變化。 </p><p>　　1. 設(shè)計(jì)直流系統(tǒng) </p><p>　　全站設(shè)一套直流系統(tǒng)，按雙充雙饋配置，用于站內(nèi)一、二次設(shè)備、通信及自動(dòng)化系統(tǒng)的供電。直流系統(tǒng)電壓采用220V，選用200Ah蓄電池組，108只，分兩組，全所事故停電按2小時(shí)考慮。直流系統(tǒng)采用單母線分段接線，設(shè)分段開(kāi)關(guān)，每段母線各帶一套充電裝置和一組蓄電池組，充電裝置采用高頻開(kāi)關(guān)電源，模塊按N＋1原則配置，每

4、組充電機(jī)選用4塊20A模塊。蓄電池采用閥控式密封鉛酸電池，放置方式采用專用蓄電池室。每套系統(tǒng)設(shè)一套微機(jī)型絕緣監(jiān)測(cè)裝置和蓄電池容量檢測(cè)儀，采用混合型供電方式。110kV部分采用放射型供電，每一間隔按雙回路方式直接從直流饋線屏獲取電源。10kV部分則按10kV母線分段情況設(shè)置。每一段母線均按雙回路配置。 </p><p>　　2.選擇電氣主結(jié)線方式 </p><p>　　為了保證變電站供電的可

5、靠性和靈活性，在變電站設(shè)計(jì)中，往往采用較復(fù)雜的主接線。主接線的完善運(yùn)用雖然保證了供電可靠性，但存在接線方式復(fù)雜、運(yùn)行操作煩瑣、檢修維護(hù)量大、投資大、占地面積多的缺點(diǎn)。因此，在變電站電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、變壓器負(fù)載率、電氣設(shè)備特點(diǎn)及上級(jí)電網(wǎng)強(qiáng)弱等因素來(lái)確定變電所主接線方式。一般終端變電所高壓側(cè)主接線形式選用線路?變壓器組接線和內(nèi)橋接線。 </p><p>　　線路?變壓器組接線是最簡(jiǎn)單主接線方式。高壓配電裝置只

6、配置2個(gè)設(shè)備單元，接線簡(jiǎn)單清晰，占地面積小，送電線路故障時(shí)由送電端變電所出線斷路器跳閘。當(dāng)1臺(tái)主變或一條線路故障退出運(yùn)行，只需在變電所低壓側(cè)作轉(zhuǎn)移負(fù)荷操作，就能確保100%負(fù)荷正常用電，且不影響相鄰變電所的運(yùn)行。內(nèi)橋接線是終端變電所最常用的主接線方式。其高壓側(cè)斷路器數(shù)量較少，線路故障操作簡(jiǎn)單、方便，系統(tǒng)接線清晰，保護(hù)配置整定簡(jiǎn)單。當(dāng)送電線路發(fā)生故障時(shí)，只需斷開(kāi)故障線路的斷路器，對(duì)其它回路的正常運(yùn)行不造成影響。因此，對(duì)于地方電網(wǎng)中110

7、kV終端變電所，如主變?nèi)萘坎荒軡M足N-1要求，采用內(nèi)橋主接線方式有利于提高系統(tǒng)供電可靠性。 </p><p>　　3 .配置主要設(shè)備 </p><p><b>　　3.1 主變壓器 </b></p><p>　　從型式上看，變電站主變壓器的選擇一方面為了盡量減小對(duì)周邊的噪聲污染，偏重于選擇噪聲水平低的自冷式變壓器；另一方面為了節(jié)約投資盡量選擇以

8、風(fēng)冷式為主的變電器。主變的調(diào)壓開(kāi)關(guān)近年來(lái)全部國(guó)產(chǎn)化，主變儲(chǔ)油柜采用金屬波紋式儲(chǔ)油柜，主變高壓側(cè)采用110 kV±8×1.25%調(diào)壓方式。對(duì)于主變35 kV側(cè)電壓基準(zhǔn)值為多少以及是否調(diào)壓、10 kV側(cè)電壓基準(zhǔn)值為多少存在較大分歧。結(jié)合全國(guó)各地區(qū)的實(shí)際情況，筆者認(rèn)為，中、低壓側(cè)采用38.5kV±2×2.5%/10.5kV比較符合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行需求，尤其是對(duì)于增容改造變電站更為實(shí)用。在一臺(tái)時(shí)價(jià)300多萬(wàn)元左右

9、的三卷變壓器而言，中壓側(cè)的均設(shè)調(diào)壓開(kāi)關(guān)，有利于電壓質(zhì)量的提高和滿足運(yùn)行調(diào)度的靈活性要求。 </p><p><b>　　3.2 斷路器 </b></p><p>　　其實(shí)一般斷路器選用原則：1）空開(kāi)額定工作電壓大于等于線路額定電壓；2）空開(kāi)額定電流大于等于線路負(fù)載電流；3）空開(kāi)電磁脫扣器整定電流大于等于負(fù)載最大峰值電流（負(fù)載短路時(shí)電流值達(dá)到脫扣器整定值時(shí)，空開(kāi)瞬時(shí)跳閘

10、。一般D型代號(hào)的空開(kāi)出廠時(shí)，電磁脫扣器整定電流值為額定電流的8~12倍。）也就是說(shuō)短路跳閘而電機(jī)啟動(dòng)電流是可以避開(kāi)的。 </p><p>　　4.設(shè)計(jì)消弧及過(guò)電壓保護(hù)裝置 </p><p>　　該裝置是能迅速消除中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)弧光接地給電氣設(shè)備帶來(lái)危害的新技術(shù)產(chǎn)品，是確保10kV、35kV系統(tǒng)弧光接地過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓不致造成危害的有效措施。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)加裝本裝置后，一旦系統(tǒng)發(fā)生

11、單相弧光接地，裝置可在30ms之內(nèi)動(dòng)作，不僅使故障點(diǎn)的電弧立即熄滅，同時(shí)也有效地限制了弧光接地過(guò)電壓；裝置運(yùn)作后，允許200A的電容電流連續(xù)通過(guò)2h以上，以便用戶可以在完成轉(zhuǎn)移負(fù)荷的倒閘操作之后再處理故障線路；本裝置可將發(fā)生在相與相之間的各種過(guò)電壓限制在3.5倍以下。裝置為金屬鎧裝封閉開(kāi)關(guān)柜，具有弧光接地過(guò)電壓保護(hù)功能、諧振過(guò)電壓保護(hù)功能、故障信息上傳功能和裝置本體故障保護(hù)等功能。 </p><p>　　5.11

12、OkV環(huán)進(jìn)環(huán)出變電站的保護(hù)配置 </p><p>　　本文分析中涉及部分的保護(hù)僅有l(wèi)10kV線路保護(hù)(110k、母線無(wú)保護(hù))。 </p><p>　　3.1線路電源側(cè)保護(hù)配置 </p><p>　　1)電源側(cè)為超高壓變電站的保護(hù)配置：① 縱差保護(hù)為主保護(hù)，距離第三段+零序電流第四段為后備保護(hù)，重合閘停用。該配置是電源側(cè)為超高壓變電站的llOkV線路典型配置方式。②縱

13、差保護(hù)為主保護(hù)，距離第三段+零序電流第四段為后備保護(hù)，重合閘投用。重合閘投用的原因是，線路上有較長(zhǎng)架空線路，發(fā)生瞬時(shí)故障的概率較大，用重合閘予以補(bǔ)救。③距離第三段+零序電流第四段保護(hù)，其中距離、零序電流l段為主保護(hù)，其他為后備保護(hù)。未配置縱差保護(hù)的原因：(1)上述線路投運(yùn)較早，當(dāng)時(shí)未要求此線路配置縱差保護(hù)； (2)由于還支接用戶站，不宜采用縱差保護(hù)。2)電源側(cè)為110kV環(huán)進(jìn)環(huán)出變電站的保護(hù)配置，縱差保護(hù)為主保護(hù)，過(guò)流第二或第三段+零序

14、電流第三段為后備保護(hù)。 </p><p>　　3．2線路負(fù)荷側(cè)保護(hù)配置 </p><p>　　1)配置縱差(跳閘)、電流速斷(發(fā)信)、零序電流(發(fā)信)保護(hù)。此配置為線路典型保護(hù)配置。2)配置縱差(發(fā)信)、電流速斷(發(fā)信)、零序電流(發(fā)信)保護(hù)?？v差保護(hù)用發(fā)信，是因?yàn)殡娫磦?cè)使用了重合閘。3)配置縱差(發(fā)信)保護(hù)。因電源側(cè)使用重合閘，故縱差保護(hù)用發(fā)信方式。 </p><p&

15、gt;<b>　　6.結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　1)1lOkV環(huán)進(jìn)環(huán)出變電站不僅接線簡(jiǎn)單，同時(shí)也節(jié)省了電源點(diǎn)和投資。但當(dāng)尚未成環(huán)時(shí)，對(duì)供電可靠性會(huì)帶來(lái)一定的影響。 </p><p>　　2)架空線路的縱差保護(hù)電源側(cè)應(yīng)投人重合閘，負(fù)荷側(cè)縱差保護(hù)則改用信號(hào). </p><p>　　3)在1lOkV縱差保護(hù)裝置故障時(shí)，滿足穩(wěn)定運(yùn)行的要求時(shí)

16、，電網(wǎng)中小型110kV變電站的電氣設(shè)計(jì)應(yīng)本著具體問(wèn)題具體分析的原則，根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)、周圍環(huán)境及變電站規(guī)劃容量等條件和具體情況，在滿足供電可靠性、功能性、具有一定靈活性的前提下,盡量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)方案，精選設(shè)計(jì)手段。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]劉婭.110kV變電站部分電氣