220kv地區(qū)變電所電氣一次初步設(shè)計劉沛然

220kv地區(qū)變電所電氣一次初步設(shè)計劉沛然,220kv地區(qū)變電所電氣一次初步設(shè)計,劉沛然,kv,地區(qū),變電所,電氣,一次,初步設(shè)計 220kV地區(qū)變電所電氣一次初步設(shè)計 文獻綜述 一、前言 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對供電質(zhì)量的要求日益提高。國家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造、拉動內(nèi)需的發(fā)展計劃。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。我國電力系統(tǒng)的變電站大致分為四大類：升壓變電站、主網(wǎng)變電站、二次變電站和配電站。[8]我國電力工業(yè)的技術(shù)水平正在逐步提高，對變電所的設(shè)計提出了更高的要求，更需要我們提高知識理解應(yīng)用水平，認(rèn)真對待。 本次設(shè)計是在掌握變電站生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)上完成的。通過它可以復(fù)習(xí)鞏固了專業(yè)課程的有關(guān)內(nèi)容，拓寬了知識面，增強了工程觀念，培養(yǎng)了變電站設(shè)計的能力。同時對能源、發(fā)電 變電和輸電的電氣部分有個詳細(xì)的概念，能熟練的運用有些知識，如短路計算的基本理論和方法、主接線的設(shè)計、導(dǎo)體電氣設(shè)備的選擇等。 二、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展綜述 目前對變電站的研究主要還是集中在變電站的綜合自動化系統(tǒng)，以實現(xiàn)無人值守和計算機遠(yuǎn)程控制和調(diào)度。變電站自動化是在計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。國外在20世紀(jì)80年代已有分散式變電站自動化系統(tǒng)問世。以西門子公司為例，該公司第1套全分散式變電站自動化系統(tǒng)LSA678早在1985年就在德國漢諾威投入運行，至1993年初已有300多套系統(tǒng)在德國及歐洲的各種電壓等級的變電站運行。我國的變電站自動化工作起步較晚，大約從20世紀(jì)90年代開始，初始階段主要研制和生產(chǎn)集中式的變電站自動化系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代中期開始研制分散式變電站自動化系統(tǒng)。許多高校、科研單位、制造廠家以及規(guī)劃設(shè)計、基建和運行部門在學(xué)習(xí)和借鑒國外先進技術(shù)的同時，正結(jié)合我國的實際情況共同努力開發(fā)更加符合我國國情的變電站自動化系統(tǒng)?？梢灶A(yù)計，今后其發(fā)展和推廣的速度會越來越快，與國外的差距會逐步縮小。[10] 最初的所謂變電站綜合自動化系統(tǒng)都是由集中控制式RTU，即通過變送器及一些數(shù)字接口電路對變電站二次系統(tǒng)的一些測量和信號進行采集，采集量送至單片機或工控機進行集中處理。隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)今變電站綜合自動化將各獨立的間隔控制器和間隔繼電保護裝置通過高速的通信網(wǎng)絡(luò)組合起來，實現(xiàn)各間隔層獨立工作、數(shù)據(jù)共性，上位機對共享數(shù)據(jù)進行集中處理和傳輸，形成了一個集電氣量的采集、電氣設(shè)備（如斷路器、變電站）的狀態(tài)的監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)、變電站的正常運行的監(jiān)視和操作、事故時瞬態(tài)電氣量的采集、監(jiān)視和控制（由繼電保護、故障錄波等所完成）、事故后的變電站恢復(fù)正常運行的操作于一體的強大的綜合系統(tǒng)。即真正的綜合變電站自動化系統(tǒng)。[12] 綜合自動化的優(yōu)點： (1)大大地簡化了變電站二次部分的硬件配置，避免了重復(fù)。 各種數(shù)據(jù)在各子站采集后，可通過LAN共享，例如就地監(jiān)控和遠(yuǎn)動所需要的數(shù)據(jù)不再需要自己的采集硬件，而可以從LAN共享，專用的故障錄波器可以省去，常規(guī)的控制屏、中央信號屏、站內(nèi)的主接線模擬屏等等都可以取消?？梢岳镁偷乇O(jiān)控計算機操作和顯示各種畫面，或者在無人值班時在遠(yuǎn)方操作。 （2）大大地簡化了變電站各二次設(shè)備之間的互聯(lián)線。 因為系統(tǒng)的設(shè)計思想是子站按一次設(shè)備為單元組織，例如一條出線一個子站，而每個子站將所有二次功能組織成一個或幾個箱體，裝在一起。不同子站之間除用通信媒介連成LAN以外，幾乎不再需要有任何連線。從而使變電所二次部分連線變得非常簡單和清晰，尤其是當(dāng)保護下放時，所節(jié)省的強電電纜數(shù)量是相當(dāng)可觀的。 （3）大大減輕了安裝施工和維護工作量，也降低了總造價。 由于各子站之間沒有互聯(lián)線，而每個子站都應(yīng)在制造廠調(diào)試完畢，再加上電纜數(shù)量大大減小，顯然安裝施工和現(xiàn)場調(diào)試時間大大縮短，控制室面積也大大減小，時間證明總造價可以下降。實際上還應(yīng)計及由于維護工作量下降（可無人值班）所降低的運行費用。 （4）為運行管理自動化水平的提高打下了基礎(chǔ)。[11] 三、變電站設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容 1、電氣主接線的選擇 電氣主接線是變電站設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。 最終的接線方案是根據(jù)原始數(shù)據(jù)分析，各種接線的優(yōu)缺點，以及適用范圍進行綜合比較，從7~8種初選方案中確定。 2、變電站主變的選擇 主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%-80%。 3、短路電流的計算 短路電流計算是為了更好地選擇電氣設(shè)備，繼電保護的配置及整定等，了解了電力系統(tǒng)的短路計算知識，學(xué)習(xí)了短路計算的方法，從而完成自己的設(shè)計中短路計算部分。 4、根據(jù)短路電流的計算結(jié)果選擇電氣元件 在任何一個電力網(wǎng)絡(luò)中，繼電器、短路器等元件的應(yīng)用都是很廣泛的，220kV變電站也不例外。根據(jù)短路電流的計算結(jié)果選擇電氣元件，可以達到變電站的要求的前提下，同時節(jié)省變電站的一次投資。 5、防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計 電力系統(tǒng)的防雷設(shè)計也很重要，在電力系統(tǒng)的運行中，雷擊線路是造成線路故障的一大原因。發(fā)電廠、變電所的直擊給過電壓保護，可以采用避雷針、避雷線、避雷帶和鋼筋焊接成網(wǎng)等。[7] 四、參考資料及文獻 [1]李梅蘭，李麗嬌.發(fā)電廠變電所畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書[M]，中國電力出版社，2008 [2]電力工程設(shè)計手冊(第三冊)[M]，上海人民出版社，1980 [3]陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第三版）[M]，中國電力出版社，2007 [4]李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版）[M]，中國電力出版社，2007 [5]祝淑萍.電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計與綜合實驗[M]，中國電力出版社，2007 [6]張保會，尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護[M]，中國電力出版社，2010 [7]水力電力部西北電力設(shè)計院.電力工程電力設(shè)計手冊1[M]，中國電力出版社，1989 [8]熊信銀.發(fā)電廠電氣部分[M]，中國電力出版社，2004 [9]周澤存.高電壓技術(shù)（第三版）[M]，中國電力出版社，2007 [10]江智偉.變電站自動化及其新技術(shù)[M]，中國電力出版社，2006 [11]楊奇遜.變電站綜合自動化技術(shù)發(fā)展趨勢[J]，電力系統(tǒng)自動化，1995 [12]李全喜，張紅超.變電站綜合自動化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢淺談[J]，電工文摘，2007 [13]東北西北電力設(shè)計院.電力工程設(shè)計手冊（1-4分冊）[M]，上海人民出版社，1980 [14]曹純?nèi)A.發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料[M]，水利電力出版社，1987 [15]華中工學(xué)院.發(fā)電廠電氣部分[M]，水力電力出版社，1987