31500/110 10.5 (11) 括号里电压为降压变压器用电压
第3章 电气主接线设计
3.1 变电站主接线的要求及设计原则
现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身,同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此,发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求。电气主接线是变电站设计的首要任务,也是构成电力系统的重要环节。主接线方案的确定对电力系统及变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,并对电器设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此,主接线的设计必须正确处理好各方面的关系,全面分析论证,通过技术经济比较,确定变电站主接线的最佳方案。
3.1.1 变电站主接线基本要求
1、运行的可靠性
断路器检修时是否影响供电;设备和线路故障检修时,停电数目的多少和停电时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电。
2、具有一定的灵活性
主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式,达到调度的目的,而且在各种事故或设备检修时,能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小,并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。
3、操作应尽可能简单、方便
主接线应简单清晰、操作方便,尽可能使操作步骤简单,便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作,还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单,可能又不能满足运行方式的需要,而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。
4、经济上的合理性
主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上,还应使投资和年运行费用小,占地面积最少,使其尽地发挥经济效益。
5、应具有扩建的可能性
由于我国工农业的高速发展,电力负荷增加很快。因此,在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。
变电站电气主接线的选择,主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。
3.1.2 变电站主接线设计原则
1、变电所的高压侧接线,应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式,在满足继电保护的要求下,也可以在地区线路上采用分支接线,但在系统主干网上不得采用分支界线。
2、在35-60kV 配电装置中,当线路为3 回及以上时,一般采用单母线或单母线分段接线,若连接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区,可采用双母线接线。
3、6-10kV 配电装置中,线路回路数不超过5 回时,一般采用单母线接线方式,线路在6 回及以上时,采用单母分段接线,当短路电流较大,出线回路较多,功率较大时,可采用双母线接线。
4、110-220kV 配电装置中,线路在4 回以上时一般采用双母线接线。
5、当采用SF6 等性能可靠、检修周期长的断路器以及更换迅速的手车式断路器时,均可不设旁路设施。
总之,以设计原始材料及设计要求为依据,以有关技术规范、规程为标准,结合具体工作的特点,准确的基础资料,全面分析,做到既有先进技术,又要经济实用。
3.2 110 kV侧主接线方案选取
据任务书要求,每回最大负荷60000 kVA.本设计提出两种方案进行经济和技术比较。根据《110 kV-35KV变电站设计规范》规定:110 kV线路为六回及以上时,宜采用双母线接线,在采用单母线,分段单母线或双母线的110 kV-35KV主接线中,当不容许停电检修断路器时,可设置旁路母线和旁路隔离开关。 35~110kV 线路为两回及以下时,宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时,宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。35~63kV 线路为8 回及以上时,亦可采用双母线接线。110kV 线路为6 回其以上时,宜采用双母线接线。在采用单母线、分段单母线或双母的35~110kV 主接线中,当不允许停电检修断路器时,可设置旁路设施。故预选方案为:双母线接线和单母线分段接线。
方案一、双母线接线 1、优点:
1)、供电可靠,通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流
检修一组导线而不致使供电中断,一组母线故障后,能迅速恢复供电,检修任一回路母线隔离开关,只停该回路。
2)、调度灵活,各个电源和各个回路负荷可任意切换,分配到任意母线上工作,能够灵活地适应系统中各种运行方式调度和系统潮流变化的需要。
3)、扩建方便,向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响,两组母线的电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时,可以顺序布置,以致连接不同的母线时,不会如单母线分
段那样导致出线交叉跨越。
4)、便于实验,当个别回路需要单独进行实验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。 2、缺点:
1)、增加一组母线和每回路就需增加一组母线隔离开关。
2)、当母线故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。为了避免隔离开关误操作,需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
3、适用范围:
1)、6-10KV,配电装置,当短路电流较大,需要加装电抗器。
2)、35-63KV,回路总数超过8回,或连接电源较多,回路负荷较大时。 3)、110-220KV,出线回路在5回及以上时;或当110-220 KV 配电装置,在系统中居重要地位,出线回路数为4 回及以上时。
图3.1 双母线接线 方案二、单母线分段接线: 1、优点:
1)、用断路器把母线分段后,对重要负荷可以从不同段引出两个回路,提供双回路供电。 2)、安全性,可靠性高。当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段切除,保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。
2、缺点:
1)、当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回 路都要在检修期间停电。
2)、扩建时需要向两个方向均衡扩建,以保证负荷分配的均匀。 3)、当出线回路为双回路时,常使母线出线交叉跨越。 3、适用范围:
1)、6-10KV配电装置出线回路数为6回及以上时。 2)、35-63KV配电装置出线回路数为4-8回时。 3)、110-220KV配电装置出线回路数为3-4回时。
图3.2 单母线分段接线 方案比较:
方案一相对方案二调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上,所以当该母线或母线隔离开关故障或检修时,该母线上的回路不需要停电,保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。通过对以上两种方案比较,结合现代科学进步,新型断路器的停电检修周期延长,没有必要考虑停电检修断路器,结合经济建设的需要,在满足要求的前提下,尽可能节约设备的投资故待设计的变电站110 kV接线选取方案二,单母线接线,即能满足要求。在技术上和经济上第二种方案明显合理,鉴于此站为地区变电站应具有较高的可靠性和灵活性。经综合分析,决定选第二种方案为设计的最终方案。
结论:110 kV侧采用单母线分段接线
3.3 35kV侧主接线方案选取
本变电站35kV 线路有8 回,可选择双母线接线或单母线分段带旁路母线接线两种方案,根据本地区电网特点,本变电站电源主要集中在35kV 侧,不允许停电检修断路器,需设置旁路设施。方案一供电可靠、调度灵活,但是倒闸操作复杂,容易误操作,占地面积大,设备多,配电装置复杂,投资大。方案二具有良好的经济性,供电可靠性也能满足要求,故35kV 侧接线采用方案二。单母线分段带旁路母线接线。

