220kv地區(qū)變電所電氣一次初步設(shè)計(jì)劉沛然

220kv地區(qū)變電所電氣一次初步設(shè)計(jì)劉沛然,220kv地區(qū)變電所電氣一次初步設(shè)計(jì),劉沛然,kv,地區(qū),變電所,電氣,一次,初步設(shè)計(jì) 220kV地區(qū)變電所電氣一次初步設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述 一、前言 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對(duì)供電質(zhì)量的要求日益提高。國(guó)家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造、拉動(dòng)內(nèi)需的發(fā)展計(jì)劃。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(guó)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(guó)電力工業(yè)的技術(shù)水平正在逐步提高，對(duì)變電所的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，更需要我們提高知識(shí)理解應(yīng)用水平，認(rèn)真對(duì)待。 本次設(shè)計(jì)是在掌握變電站生產(chǎn)過(guò)程的基礎(chǔ)上完成的。通過(guò)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(shí)面，增強(qiáng)了工程觀念，培養(yǎng)了變電站設(shè)計(jì)的能力。同時(shí)對(duì)能源、發(fā)電 變電和輸電的電氣部分有個(gè)詳細(xì)的概念，能熟練的運(yùn)用有些知識(shí)，如短路計(jì)算的基本理論和方法、主接線的設(shè)計(jì)、導(dǎo)體電氣設(shè)備的選擇等。 二、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展綜述 目前對(duì)變電站的研究主要還是集中在變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守和計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制和調(diào)度。變電站自動(dòng)化是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。國(guó)外在20世紀(jì)80年代已有分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)問(wèn)世。以西門子公司為例，該公司第1套全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)LSA678早在1985年就在德國(guó)漢諾威投入運(yùn)行，至1993年初已有300多套系統(tǒng)在德國(guó)及歐洲的各種電壓等級(jí)的變電站運(yùn)行。我國(guó)的變電站自動(dòng)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(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)。許多高校、科研單位、制造廠家以及規(guī)劃設(shè)計(jì)、基建和運(yùn)行部門在學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，正結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況共同努力開發(fā)更加符合我國(guó)國(guó)情的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。可以預(yù)計(jì)，今后其發(fā)展和推廣的速度會(huì)越來(lái)越快，與國(guó)外的差距會(huì)逐步縮小。[10] 最初的所謂變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)都是由集中控制式RTU，即通過(guò)變送器及一些數(shù)字接口電路對(duì)變電站二次系統(tǒng)的一些測(cè)量和信號(hào)進(jìn)行采集，采集量送至單片機(jī)或工控機(jī)進(jìn)行集中處理。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(dòng)化將各獨(dú)立的間隔控制器和間隔繼電保護(hù)裝置通過(guò)高速的通信網(wǎng)絡(luò)組合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)各間隔層獨(dú)立工作、數(shù)據(jù)共性，上位機(jī)對(duì)共享數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理和傳輸，形成了一個(gè)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(yùn)行的監(jiān)視和操作、事故時(shí)瞬態(tài)電氣量的采集、監(jiān)視和控制（由繼電保護(hù)、故障錄波等所完成）、事故后的變電站恢復(fù)正常運(yùn)行的操作于一體的強(qiáng)大的綜合系統(tǒng)。即真正的綜合變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。[12] 綜合自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)： (1)大大地簡(jiǎn)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(guò)LAN共享，例如就地監(jiān)控和遠(yuǎn)動(dòng)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(hào)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(jì)算機(jī)操作和顯示各種畫面，或者在無(wú)人值班時(shí)在遠(yuǎn)方操作。 （2）大大地簡(jiǎn)化了變電站各二次設(shè)備之間的互聯(lián)線。 因?yàn)橄到y(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是子站按一次設(shè)備為單元組織，例如一條出線一個(gè)子站，而每個(gè)子站將所有二次功能組織成一個(gè)或幾個(gè)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(jiǎn)單和清晰，尤其是當(dāng)保護(hù)下放時(shí)，所節(jié)省的強(qiáng)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(hù)工作量，也降低了總造價(jià)。 由于各子站之間沒(méi)有互聯(lián)線，而每個(gè)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(chǎng)調(diào)試時(shí)間大大縮短，控制室面積也大大減小，時(shí)間證明總造價(jià)可以下降。實(shí)際上還應(yīng)計(jì)及由于維護(hù)工作量下降（可無(wú)人值班）所降低的運(yùn)行費(fèi)用。 （4）為運(yùn)行管理自動(dòng)化水平的提高打下了基礎(chǔ)。[11] 三、變電站設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)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(diǎn)，以及適用范圍進(jìn)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(lái)確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，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(jì)算 短路電流計(jì)算是為了更好地選擇電氣設(shè)備，繼電保護(hù)的配置及整定等，了解了電力系統(tǒng)的短路計(jì)算知識(shí)，學(xué)習(xí)了短路計(jì)算的方法，從而完成自己的設(shè)計(jì)中短路計(jì)算部分。 4、根據(jù)短路電流的計(jì)算結(jié)果選擇電氣元件 在任何一個(gè)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(jì)算結(jié)果選擇電氣元件，可以達(dá)到變電站的要求的前提下，同時(shí)節(jié)省變電站的一次投資。 5、防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電力系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)也很重要，在電力系統(tǒng)的運(yùn)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(guò)電壓保護(hù)，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(xiàn) [1]李梅蘭，李麗嬌.發(fā)電廠變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M]，中國(guó)電力出版社，2008 [2]電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三冊(cè))[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(guó)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(guó)電力出版社，2007 [5]祝淑萍.電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)[M]，中國(guó)電力出版社，2007 [6]張保會(huì)，尹項(xiàng)根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M]，中國(guó)電力出版社，2010 [7]水力電力部西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電力設(shè)計(jì)手冊(cè)1[M]，中國(guó)電力出版社，1989 [8]熊信銀.發(fā)電廠電氣部分[M]，中國(guó)電力出版社，2004 [9]周澤存.高電壓技術(shù)（第三版）[M]，中國(guó)電力出版社，2007 [10]江智偉.變電站自動(dòng)化及其新技術(shù)[M]，中國(guó)電力出版社，2006 [11]楊奇遜.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]，電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1995 [12]李全喜，張紅超.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)淺談[J]，電工文摘，2007 [13]東北西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（1-4分冊(cè)）[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(jì)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