邵阳学院毕业设计(论文)
3 电气主接线选择 3.1 概述
主接线是变电所电气设计的重要部分,它是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路,也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,而且对变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。因此,必须正确处理好各方面的关系。
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3.1.1 主接线的设计原则:
(1)考虑变电所在电力系统中的地位和作用; (2)考虑近期和远期的发展规模;
(3)考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响; (4)考虑主变台数对主接线的影响;
(5)考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。
3.1.2 主接线设计的基本要求
(1)可靠性:安全可靠是电力生产的首要任务,保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求,而且也是电力生产和分配的首要要求。
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主接线可靠性的具体要求:
①断路器检修时,不宜影响对系统的供电;
②断路器或母线故障以及母线检修时,尽量减少停运的回路数和停运时间,并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电;
③尽量避免变电所全部停运的可靠性。
(2)灵活性:主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
①为了调度的目的,可以灵活地操作,投入或切除某些变压器及线路,调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式,检修方式以及特殊运行方式下的调度要求;
②为了检修的目的:可以方便地停运断路器,母线及继电保护设备,进行安全检修,而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电;
③为了扩建的目的:可以容易地从初期过渡到其最终接线,使在扩建过渡时,无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。
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(3)经济性:主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。 ①投资省:主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器避雷器等一次设备的投资,能使控制保护不过于复杂;
②占地面积小,主接线要为配电装置布置创造条件,以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用;
③电能损失少:经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量,避免两次变压而增加电能损失。
3.2 主接线的接线方式及其特点
电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的,它以电源和出线为主体,在进出线路多时(一般超过四回)为便于电能的汇集和分配,常设置母线作为中间环节,使接线简单清晰、运行方便,有利于安装和扩建。而本所各电压等级进出线均超过四回,采用有母线连接。
3.2.1 单母线接线
单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便,便于扩建和采用成套配电装置等优点,但是不够灵活可靠,任一元件(母线及母线隔离开关)等故障或检修时,均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段,当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后,才能恢复非故障段的供电,并且电压等级越高,所接的回路数越少,一般只适用于一台主变压器。
L1L2WG1G2
图3.1 单母线接线
3.2.2 单母线分段接线
用断路器,把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路;有两个电源
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供电。(优点)当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。(缺点)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内停电,而出线为双回时,常使架空线路出现交叉跨越,扩建时需向两个方向均衡扩建,单母分段适用于:110kV~220kV 配电装置的出线回路数为3~4 回,36~10kV配电装置出线为6回及以上,则采用单母分段接线。
L1L2WⅠWⅡG1G2
图3.2 单母线分段接线
3.2.3 单母分段带旁母接线
这种接线方式:适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级为 35~110kV 的变电所较为实用,具有足够的可靠性和灵活性。
L1L2WPWⅠWⅡG1G2图3.3 单母线分段带旁母接线
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3.2.4 双母线接线
双母线接线:双母线的两组母线同时工作,并通过母线联络断路器并联运行,电源与负荷平均分配在两组母线上。
(1)优点:①供电可靠。一组母线故障后,能迅速恢复供电,检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路;②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,能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要;③扩建方便。向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;④便于试验。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增加一组母线需要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;③适用范围:当出线回路数或母线上电源较多,输送和穿越功率较大,母线故障后要求迅速恢复供电,母线和母线设备检修时不允许影响对用户的供电,系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用。6~
10kV 配电装置,当短路电流较大,出线需要带电抗器时;110~220kV 配电装置,
出线回路数为5 回以上时。
L1L2W2W1G2G1
图3.4 双母线接线
3.2.5 双母线分段接线
双母线分段,可以分段运行,系统构成方式的自由度大,两个元件可完全分别接到不同的母线上,对大容量且在需相互联系的系统是有利的,由于这种母线接线方式是传统技术的一种延伸,因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。较容
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