220kV地區(qū)變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)01

220kV地區(qū)變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)01,kv,地區(qū),變電所,電氣,一次,系統(tǒng),設(shè)計(jì),01 220kV變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 一、課題的背景和意義 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)供電質(zhì)量的要求日益提高。電力已成為人類歷史發(fā)展的主要?jiǎng)恿Y源，要科學(xué)合理的駕馭電力必須從電力工程的設(shè)計(jì)原則和方法上理解和掌握其精髓，提高電力系統(tǒng)的安全可靠性和運(yùn)行效率。從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。220kV變電站作為當(dāng)今城市的主要變電節(jié)點(diǎn)和用戶的主要接入點(diǎn)，其直接關(guān)系到電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性[1]。本次設(shè)計(jì)的目的在于系統(tǒng)的掌握，增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高工程意識(shí)，鍛煉獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問題的能力。 二、課題的研究現(xiàn)狀 目前，我國(guó)電力工業(yè)的技術(shù)水平和管理水平正在逐步提高，現(xiàn)在已有許多變電站實(shí)現(xiàn)了集中控制和采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控。電力系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了分級(jí)集中調(diào)度，所有電力企業(yè)都在努力增產(chǎn)節(jié)約，降低成本，確保安全運(yùn)行。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力工業(yè)將逐步跨入世界先進(jìn)水平的行列。電力工業(yè)的發(fā)展，單機(jī)容量的增大、總?cè)萘吭诎偃f(wàn)千瓦以上變電站的建立促使變電站結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)不斷地陳改進(jìn)和發(fā)展[2-4]。 隨著近幾年計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提高，國(guó)內(nèi)變電站的不斷發(fā)展，為了適應(yīng)新時(shí)代對(duì)變電站技術(shù)的要求，變電站必須進(jìn)行技術(shù)改革，向著更為精準(zhǔn)、自動(dòng)化的有調(diào)控能力的方向發(fā)展[5]。目前變電站的發(fā)展趨于數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化。 數(shù)字化變電站是以變電站一、二次系統(tǒng)為數(shù)字化對(duì)象，由智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備分層構(gòu)建，采用標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)[6-7]（IEC6185），實(shí)現(xiàn)信息共享和互操作，滿足安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求的現(xiàn)代化變電站[8]。 數(shù)字化變電站具有“全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、高級(jí)應(yīng)用互動(dòng)化”等四個(gè)重要特征[9-10]：一、二次設(shè)備的靈活控制，具備雙向通信功能，通過(guò)信息網(wǎng)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)全信息采集、傳輸、處理、輸出數(shù)字化；采用基于IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)體系；通過(guò)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建模實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)外的信息交互和信息共享；實(shí)現(xiàn)各種站內(nèi)/外高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)相關(guān)對(duì)象間的互動(dòng)，滿足智能電網(wǎng)運(yùn)行、控制要求[11]。 智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分。當(dāng)前變電站智能化升級(jí)改造的主要內(nèi)容包括：一次設(shè)備智能化和在線監(jiān)測(cè)、統(tǒng)一信息平臺(tái)構(gòu)建、運(yùn)行維護(hù)智能化、輔助系統(tǒng)智能化改造[12]。其中，智能化輔助系統(tǒng)已成為智能變電站的重要支撐部分。智能化輔助系統(tǒng)縱向負(fù)責(zé)與上級(jí)統(tǒng)一信息平臺(tái)的信息交互，橫向負(fù)責(zé)與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)（SCADA系統(tǒng)）的信息交互和互動(dòng)，以滿足智能變電站對(duì)輔助系統(tǒng)的新需求[13]。 變電站自動(dòng)化的核心是其通信技術(shù)，從上世紀(jì)90年代開始，變電站自動(dòng)化過(guò)程中先后出現(xiàn)過(guò)幾種通信方案。最初是采用RS485總線將設(shè)備聯(lián)系在一起，以主從的方式進(jìn)行通信，但是這種通信方式比較簡(jiǎn)單，仍然是一種串行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，有著很多技術(shù)缺陷。我國(guó)過(guò)去大量引入現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，并且由于總線技術(shù)有著簡(jiǎn)單易用以及組網(wǎng)方便的特點(diǎn)而在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)當(dāng)中廣泛應(yīng)用[14]。 嵌入式網(wǎng)絡(luò)單片機(jī)新技術(shù)在變電站自動(dòng)化通信中得到了應(yīng)用。常見的應(yīng)用模式有兩種：一是每個(gè)智能電子裝置配置一個(gè)嵌入式以太網(wǎng)接口讓每個(gè)智能電子裝置作為一個(gè)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)直接連到以太網(wǎng)上；二是幾個(gè)智能電子裝置通過(guò)RS485或者現(xiàn)場(chǎng)總線等方式連在一起，進(jìn)而以曲入式以太網(wǎng)接口作為一個(gè)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連到以太網(wǎng)上。目前我國(guó)在那家的高壓以及超高壓變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通常都采用后一種模式，在完成通信功能的同時(shí)，還可以萬(wàn)有引力間隔控制單元完成本單元的測(cè)量以及控制等功能[15]。 三、研究?jī)?nèi)容 本次設(shè)計(jì)題目為設(shè)計(jì)220kV降壓變電所一次系統(tǒng)，包括電氣主接線的選擇與比較，選擇主變壓器的容量和型號(hào)，計(jì)算短路電流，根據(jù)短路計(jì)算結(jié)果選擇電氣設(shè)備，最后進(jìn)行防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 （1） 主接線的設(shè)計(jì) 變電站常用的主接線形式有：橋形接線，單母線接線，單母分段接線，雙母線接線，雙母線分段接線，帶旁路母線制接線，3/2斷路器接線。 橋形接線分為內(nèi)橋和外橋。內(nèi)橋接線主要用于線路較長(zhǎng)，不需經(jīng)常切換變壓器的情況；外橋接線主要用在變壓器投入和切除操作比較頻繁、通過(guò)橋斷路器有穿越功率的情況下。 單母線和單母分段接線形式接線簡(jiǎn)單、清晰，采用設(shè)備少、操作方便等特點(diǎn)。 雙母線、雙母分段、雙母分段帶旁路接線形式主要用于配電裝置的進(jìn)、出線回路數(shù)多時(shí)，為增加可靠性和運(yùn)行上的靈活性，可在雙母線中的一條或兩條母線上加分段斷路器，形成兩母線單分段接線或雙母線雙分段接線。一般用于110kV、220kV側(cè)。 雙母線單分段或雙分段接線克服了雙母線接線存在全?？赡苄缘娜秉c(diǎn)，縮小了故障停電范圍，提高了接線的可靠性。 3/2斷路器接線形式有兩條主母線，在兩主母線之間串接三臺(tái)斷路器，組成一個(gè)完整串。每年串中兩臺(tái)斷路器之間引出一回線路或一組變壓器每一元件占有3/2臺(tái)斷路器。500kV側(cè)多采用此接線[16]。 （2）主變的選擇 主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)，直接影響主接線和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的選擇除依據(jù)基礎(chǔ)資料外，還取決于輸送功率的大小，與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度，同時(shí)兼顧發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷增長(zhǎng)速度等方面。 （3）短路電流計(jì)算 計(jì)算短路電流的目的主要是為了選擇斷路器等電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；評(píng)價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流的措施；為繼電保護(hù)與調(diào)試提供依據(jù)。 （4）電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備的選擇在保證安全、可靠的前提下，并注意節(jié)約投資。電氣設(shè)備要能可靠工作必須要按照正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 （5）防雷接地設(shè)計(jì) 根據(jù)防雷設(shè)計(jì)的整體性、結(jié)構(gòu)性、層次性、目的性，根據(jù)周圍環(huán)境、地理位置、土質(zhì)條件以及設(shè)備性能和用途，采取相應(yīng)雷電防護(hù)措施。對(duì)處在不同區(qū)域的設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行等電位連接和安裝電源防雷裝置及浪涌電壓保護(hù)裝置，使得處在不同層次的設(shè)備系統(tǒng)達(dá)到統(tǒng)一的防雷效果。 四、總結(jié) 變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式構(gòu)成，它從電力系統(tǒng)取得電能，通過(guò)其變換、輸送、分配，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)換場(chǎng)所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展。 參考文獻(xiàn) [1] 曹繩敏.電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料[M].水利水電出版社，1995. 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