220KV变电站电气一次部分初步设计说明书

1、220kv变电站电气一次部分初步设计说明书220kv变电站电气一次局部初步设计说明书第一章电气主接线设计1.1主接线设计要求电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、安排挨次及相关要求绘制的单相接线图。主接线代表了变电站高电压、大电流的电器局部主体构造，是电力系统网络构造的重要组成局部。它挺直影响电力生产运行的牢靠性、敏捷性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电爱护、自动装置和掌握方式等诸多方面都有打算性的关系。因此，主接线设计必需经过技术与经济的充分论证比拟，综合考虑各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最终方案。电气主接线设计的根本要求，概

2、况地说应包括牢靠性、敏捷性和经济性三方面。1.牢靠性平安牢靠是电力生产的首要任务，保证供电牢靠是电气主接线最根本的要求，而且也是电力生产和安排的首要要求。主接线牢靠性的根本要求通常包括以下几个方面。(1)断路器检修时，不宜影响对系统供电。(2)线路、断路器或母线故障时，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量削减停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部i类及全部或大局部ii 类用户的供电。(3)尽量避开变电站全部停电的可能性。(4)大型机组突然停运时，不应危及电力系统稳定运行。2.敏捷性电气主接线应能适应各种运行状态，并能敏捷地进展运行方式的转换。敏捷性包括以下几个方面。(1)操作的便利性。电气主接

3、线应当在服从牢靠性的根本要求条件下，接线简洁，操作便利，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员把握，不至在操作过程中出过失。(2)调度的便利性。可以敏捷地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷可以满足系统在事故运行方式，检修方式以及特别运行方式下的调度要求。(3)扩建的便利性。可以简单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。3.经济性主接线在满足牢靠性、敏捷性要求的前提下做到经济合理。(1)投资省。主接线应简洁清楚，并要适当采纳限制短路电流的措施，以节约开关电器数量、选用价廉的电器或轻型电器，以便降低投资。(2)占地面积小。主接线要为配电装

4、置布置制造条件，以节省用地和节约构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件答应，都采纳三相变压器，以简化布置。(3)电能损失少。在变电站中，电能损耗主要来自于变压器，应经济合理的选择变压器的型式、容量和台数，尽量避开两次变压而增加电能损耗。1.2主接线接线方式概述主接线的根本接线形式就是主要电气设备常用的几种连接方式，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合和安排，常设置母线作为中间环节，使接线简洁清楚、运行便利，有利于安装和扩建。而与有母线的接线相比，无汇流母线的接线用法开关电器较少，配电装置占地面积较小，通常用于进出线回路少，不再扩建和进展的变电站。有汇流母线的接线

5、形式概括的可分为单母线接线和双母线接线两大类；无汇流母线的接线形式主要有桥形接线、角形接线和单元接线。1.单母线接线单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不肯定相等，应尽可能使负荷平衡地安排在各出线上，以削减功率在母线上的传输。单母接线的优点：接线简洁，操作便利、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延长，扩建便利。缺点：(1)牢靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，全部回路都要停顿工作，也就成了全厂或全站长期停电。(2)调度不便利，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的

6、短路电流。单母接线适用于：110220kv配电装置的出线回路数不超过两回，3563kv配电装置的出线回路数不超过3回，610kv配电装置的出线回路数不超过5回。故220kv可采纳单母接线。2.单母分段接线单母线用分段断路器进展分段，可以进步供电牢靠性和敏捷性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。但是，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，而出线为双回时，常使架空线路出现穿插跨越，扩建时须向两个方向平衡扩建。单母分段适用于：110220kv配电装置的出线回路

7、数为34回，3563kv 配电装置的出线回路数为48回，610kv配电装置的出线为6回及以上。故110kv和10kv可采纳单母分段接线。3. 单母线分段带旁路母线的接线单母线分段断路器带有专用旁路断路器母线接线极大地进步了牢靠性，但这增加了一台旁路断路器，大大增加了投资。适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级为35110kv的变电所较为有用，具有足够的牢靠性和敏捷性。故110kv可采纳单母线分段带旁路接线，因出线为4回，可采纳旁路断路器兼做分段断路器的接线。220kv也可采纳此接线。4.双母线接线双母接线有两种母线，并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离

8、开关，可分别与两组母线接线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。其特点有：供电牢靠、调度敏捷、扩建便利等特点。由于双母线有较高的牢靠性，广泛用于：出线带电抗器的610kv 配电装置；3560kv 出线数超过8 回，或连接电源较大、负荷较大时；110220kv 出线数为5 回及以上时。故10kv出线带电抗器可采纳双母线接线,110kv、220kv也可以采纳双母线接线。5.双母线分段接线为了缩小母线故障的停电围，可采纳双母分段接线，用分段断路器将工作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路匀称地分布在两段工作母线上。双母接线分段接线比双母接线的牢靠性

9、更高，当一段工作母线发生故障后，在继电爱护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可复原供电。这样，只是局部短时停电，而不必短期停电。双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中，同时在220550kv 大容量配电装置中，不仅常采纳双母分段接线，也有采纳双母线分四段接线的。6.双母线带旁路母线的接线双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供

10、电牢靠性有特别需要的场合是非常必要的。7.桥型接线当只有两台变压器和两条输电线路时，采纳桥行接线，所用断路器数目最少，它可分为桥和外桥接线。桥接线：合适于输电线路较长，故障机率较多而变压器又不需常常切除，采纳桥式接线。当变压器故障时，需停相应的线路。外桥接线：合适于出线较短，且变压器随经济运行的要求需常常切换，或系统有穿越功率，较为适合。当线路故障时需停相应的变压器。所以，桥式接线虽然有用法断路器少、布置简洁、造价低等优点，但是牢靠性较差。故220kv的系统可以采纳外桥接线，因一般都有穿越功率。8.角形接线多角形接线的各断路器相互连接而成闭合的环形，是单环形接线。为削减因断路器检修而开环运行的

11、时间，保证角形接线运行牢靠性，以采纳35角形为宜。优点是：投资省，占地面积少，接线成闭合环形，牢靠性敏捷性较高。缺点是：任一台断路器检修，都成开环运行，从而降低了接线的牢靠性，不易于扩建等。适用于：回路数较少且能一次建成、不需要再扩建的110kv及以上的配电装置中。故110kv和220kv可采纳角形接线。9.单元接线变压器线路单元接线最简洁、设备最少，不需高压配电装置，但线路故障或检修时，变压器停运，变压器故障或检修时，线路停运。适用于只有一台变压器和一回线路时，故不采纳。1.3主接线设计结合原始资料所供应的数据，权衡各种接线方式的优缺点，将各电压等级用法的主接线方式列出：1.220kv只有2

12、回进线，且为降压变电所，有穿越功率，从牢靠性和经济性来定，适用的接线方式为单母线接线、单母线分段带旁路接线因进线数缺乏5回，装设旁路断路器兼作分段断路器、双母线接线、桥形接线和角形接线。2.110kv有4回出线，适用的接线形式为单母分段接线、单母分段带旁路接线因进线数缺乏5回，装设旁路断路器兼作分段断路器、双母线接线、角形接线。3.10kv有10回出线，带电抗器限制短路电流，适用的接线形式为双母接线和双母线分段接线。据此，拟定五种主接线方案：方案i:220kv采纳双母线接线，110kv采纳单母线分段带旁路接线，10kv 采纳双母线分段接线。方案ii：220kv采纳单母线分段带旁路接线，110kv采纳单母线