浅论变电站电气设计..doc

论变电站电气部分的接线设计 摘要：在我国快速发展的今天，电力产业在国民经济中占有重要的作用：它不仅全面地影响国民经济其他部门的发展，同时也极大的影响人民的物质与文化生活水平的提高。本文简述了一般变电站的电气环节的接线设计，希望能与电力同行一起探讨，并起到积极作用。 关键词：电气接线；变电站；原则；设计 引言： 变电所目前又称为变电站,是电力系统中变换电能、电压及其接受电能并分配电能的电力场所。它是各发电厂与电力用户连接的中间环节。主要由主变压器、系统母线、油断路器和隔离开关等设备以及二次继电保护的控制、监视等辅助的设备构成，其电力设备的形式多样，内容不一，几乎没有完全相同的变电所，因此每个变电所在设计中均会碰到新问题，做好施工前的预想和施工中的相互配合工作，以保证电力变电所安装施工的顺利进行。 一、电气主接线的设计原则 电气主接线是整个发电厂的电气设计中的重要部分，也是电力系统的重要一环[1]。 电气主接线通常由变电站的电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络【1】。 第一、电气主接线设计的重要性 1）电气主接线图是工作人员进行事故处理和各种操作的依据，因此，电气主接线图对于工作人员来讲是必须要熟悉的，要知道电路中各种电气设备的性能，用途及检查项目，维护以及操作运行步骤等。 2）发电机、断路器、线路和变压器等电气设备的规格、数量、运行方式及可能的连接方式都在电气主接线图中有所体现。 3）电能生产的主要特点是：发电及输变电以及用电都在同一时间完成，因此电力系统的稳定、安全、经济运行和灵活，都和主接线的水平相关[2],而且，其也影响到人们的生活和生产。 因此，电气主接线的拟定是一个复杂的综合性问题，须在遵循国家有关政策的前提下，努力做到经济合理，技术先进，安全可靠。 第二、电气主接线的基本要求 有关电气主接线的相关设计原则如下：在设计之初，应该根据该电厂在电力系统中的作用和位置，首先应该保证电力系统的经济调度和可靠性运行的要求，根据本期的建设规模，规划的内容，仅出现的回路数量，输送的电压等级，供电负载是否重要，电力系统容量，供需之间的平衡，周围的环境，电气设备自身的能力以及自动化设计的要求等条件来确定[3]。此外，还应该满足灵活性，可靠性以及经济性的要求。 第三、接线方式 一些大型的发电厂一般情况下距离用电负载是比较远的，因此使得需要采用高压电线进行电能的输送，在此情况下，应采用可靠、简单的单元接线方式。而中小型发电厂，一般情况下是距离用电负载是较近的，其常常带有6~10kV电压级的近区负荷，当发电机电压超19kv时，应该进行升压供电而不应该设置机压母线。 对于6~220kV应用与电压配电的接线，一般情况下将其分为无母线和母线两类[4]。对于330~500kV的超高压配电的接线，首先应保证其可靠性。常采用的接线方式为：一台半断路器接线、3-5角形接线、环形的母线多分段接线、母线-变压器接线等。 二、电气主接线的确定[2] 第一、10.5kV电压级 鉴于发电机的单机容量是50MW，且出线回路较多，远远超过设计规程中有关规定，因此应该确定采用的接线方式为：双母线分段式，2台50MW的机组应该分别接在两段母线上面，剩余功率则通过主变压器被送往高一个级别的电压220KV[5]。 当10.5KV的母线上面接有两台50MW的机组时，会有较大的短路电流，为了选择轻型的电器，应该加装母线电抗器于分段处，并且在各个电缆馈线上面安装出线电抗器。通常以50MW机组作为供热式的机组时，应该“以热定点”， 机组年最大负荷小时数较低，且由于10KV电压的最大负载为20MW，远远小于2*50MW发电机组的装机容量，即便在升压变压器检修或者发电机检修的情况下，也能够保证电压等级的负荷要求，所以，220KV电压与10KV电压级之间应该按照弱联系考虑，只设计一台主变压器即可。 第二、220kV电压级 当出线回路的数目大于4时，为了保证其出线断路器在检修时不断电，则应该采用双母线带旁路接线或者是单母线分段式带旁路接线形式[6],来保证供电的灵活性和可靠性。其进线仅从10.5KV送来剩余容量，2×50-[(100×6%)+20]=74MW，这个容量是不能保证最大负荷为25oMW的要求，因此，可以考虑设计一台300MW的机组，该机组应该安装变压器-发电机单元的接线形式接到220KV电压的母线上，机组检修时的不足容量或者是其剩余容量则应该由500KV与联络变压器接线连接，进行功率的互换。 第三、500kV电压级 对于500KV电压级，其负荷容量较大，主要接线应该采用向系统输送功率的方式，且为了保证系统的可靠性，可能会有多种形式的接线，针对这多种形式的接线，经过谨慎的筛选后，决定可采用的方案为：一台半断路器以及双母线带旁路接线，将