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      畢業(yè)設(shè)計110 ∕35∕10kV降壓變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計文獻綜述

      時間:2019-05-13 03:45:11下載本文作者:會員上傳
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      第一篇:畢業(yè)設(shè)計110 ∕35∕10kV降壓變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計文獻綜述

      文獻綜述變電站概述

      我國電力工業(yè)的技術(shù)水平和管理水平正在逐步提高,現(xiàn)在已有許多變電站實現(xiàn)了集中控制和采用計算機監(jiān)控.電力系統(tǒng)也實現(xiàn)了分級集中調(diào)度,所有電力企業(yè)都在努力增產(chǎn)節(jié)約,降低成本,確保安全遠行。電力工業(yè)的發(fā)展,單機容量的增大、總?cè)萘吭诎偃f千瓦以上變電站的建立促使變電所建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)計不斷地改進和發(fā)展。變電站結(jié)構(gòu)的改進、新型建材的采用、施工裝備的更新、施工方法的改進、代管理的運用、隊伍素質(zhì)的提高、使火電廠土建施工技術(shù)及施工組織水平也相應(yīng)地隨之不斷提高。電力工業(yè)的迅速發(fā)展,對變電所的設(shè)計提出了更高的要求。

      變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分,是電力網(wǎng)中的一個中間環(huán)節(jié),它的作用就是通過變壓器和線路將各級電壓的電力網(wǎng)聯(lián)系起來,以用于變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓,并起到聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。110∕35∕10 KV降壓變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

      在電力系統(tǒng)中,變電站主要承擔(dān)電壓變換這一重要任務(wù),其作用可以概括:

      1.提高輸電電壓,減少電能損失。電能在輸送過程中,由于電能的熱效應(yīng),就要產(chǎn)生電能損失,且電能轉(zhuǎn)化為熱能的損失與電流的平方成正比。因此,當(dāng)輸送功率一定時,提高輸電電壓就可以減少電流,電網(wǎng)就會相應(yīng)減少電能損失。

      2.降低電壓,分配電能。電能經(jīng)升壓輸送到用戶后,用戶很難使用這些高壓的電氣設(shè)備,需要降壓變電所把電壓降低再分配到用戶供用戶使用。

      3.集中電能,控制電力流向。一個電網(wǎng)多數(shù)由多個電源點提供電能,這些電能的集中必須通過樞紐升壓變電所來實現(xiàn)。在用電地區(qū),根據(jù)負荷情況,再由降壓變電所來控制電力的流向。

      4.調(diào)整電壓,提高電能質(zhì)量,滿足用戶的要求。通過變電所的變壓器調(diào)壓裝置和無功補償設(shè)備,既可使用戶得到穩(wěn)定的電壓,也可提高線路的輸電功率。變電站是電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)絡(luò)改造中非常重要技術(shù)環(huán)節(jié),所以變電站的設(shè)計是我國電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。其運行的安全與否,直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定,對國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展至關(guān)重要。在目前的電網(wǎng)建設(shè)中,尤其是在變電所的建設(shè)中,土地、資金等資源浪費現(xiàn)象嚴重,存在重復(fù)建設(shè)、改造困難、電能質(zhì)量差

      。等問題已成為影響高壓輸變電工程建設(shè)成本和運行質(zhì)量的重要因素。隨著電網(wǎng)的發(fā)展及超高壓大容量的形成,變電站運行設(shè)備和運行操作一旦發(fā)生事故而不能

      及時消除或處理不當(dāng),就將危機電網(wǎng)的安全運行,嚴重時甚至釀成大面積停電。所以變電站需要采用節(jié)約資源的設(shè)計方案,既要保證電能質(zhì)量和用電安全等問題,同時還要滿足以后電網(wǎng)改造簡單、資源再利用率高的要求。對一個中小型變電站的主接線就毋須要求過高的可靠性,也就沒有必要太復(fù)雜的接線形式;而對于超高壓變電所,由于它們在電力系統(tǒng)中的地位很重要,供電容量大、范圍廣,發(fā)生事故可能使系統(tǒng)穩(wěn)定運行遭破壞,甚至瓦解,造成巨大損失,所以就要求較高的可靠性。

      在借鑒已建110∕35∕10 kV降壓變電站設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,對110 ∕35∕10 kV降壓變電站電氣主接線、電氣設(shè)備的平面布置、電氣設(shè)備選型、防雷、接地、等方面提出一系列設(shè)計思路。

      (1)主變?nèi)萘亢托吞柕倪x擇是根據(jù)負荷發(fā)展的要求。包括主變壓器型號的選擇,冷卻方式,有載還是無載調(diào)壓方式。

      (2)電氣主接線的設(shè)計確定主接線的形式對變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、供電可靠性、運行靈活性、檢修是否方便以及經(jīng)濟性等都起著決定性作用。變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定,并且滿足運行可靠,簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求,便于擴建。主接線必須滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三項基本要求。供電可靠性是指能夠長期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力,可以進行定量評價。

      發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。運行的可靠

      斷路器檢修時是否影響供電;設(shè)備和線路故障檢修時,停電數(shù)目的多少和停電時間的長短,以及能否保證對重要用戶的供電。具有一定的靈活性

      主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式,達到調(diào)度的目的,而且在各種事故或設(shè)備檢修時,能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小,并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。操作應(yīng)盡可能簡單、方便

      主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便,盡可能使操作步驟簡單,便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作,還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單,可能又不能滿足運行方式的需要,而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。經(jīng)濟上合理

      主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上,還應(yīng)使投資和年運行費用小,占地面積最少,使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益。

      5應(yīng)具有擴建的可能性

      由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展,電力負荷增加很快。因此,在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性??偨Y(jié)

      本次設(shè)計是《110 ∕35∕10 kV降壓變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計》,變電所的設(shè)計或改造需要既能保證安全可靠性和靈活性,又能保證保護環(huán)境、節(jié)約資源、易于實現(xiàn)自動化設(shè)計方案。在這種要求下,變電所電氣主接線簡單清晰、接地和保護安全高效、建筑結(jié)構(gòu)布置緊湊。因而,變電所應(yīng)從電力系統(tǒng)整體出發(fā),力求電氣主接線簡化,配置與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的保護系統(tǒng),采用緊湊布置、節(jié)約資源、安全環(huán)保的設(shè)計方案。以節(jié)約資源、保護環(huán)境、設(shè)計高安全、高質(zhì)量的變電所為目的,從電源設(shè)置、主接線形式確定、設(shè)備選擇和配電裝置布置等方面提出設(shè)計思路。

      參考文獻

      [1] 華中工學(xué)院.發(fā)電廠電氣部分.

      [2] 天津大學(xué).發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料.

      [3] 東北西北電力設(shè)計院.電力工程設(shè)計手冊(1-4分冊).

      [4] 西北電力設(shè)計院.發(fā)電廠變電所電氣主接線和布置.

      [5] 西安交通大學(xué).發(fā)電廠變電所電氣主接線設(shè)計.

      [6] 熊信銀.發(fā)電廠電氣部分.中國電力出版社.

      [7] 李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析.中國電力出版社.

      [8] 陳衍.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.中國電力出版社.

      [9] 水利電力部西北電力設(shè)計院.電力工程電力設(shè)計手冊.水利電力出版社.

      [10] 楊宛輝等.發(fā)電廠電氣部分設(shè)計計算資料.西北工業(yè)出版社.

      [11] 楊宛輝等.發(fā)電廠、變電所電氣一次部分設(shè)計參考圖冊.

      第二篇:110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計文獻綜述

      110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計文獻綜述

      一、引言

      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)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施,它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來,在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。近年來110kV變電站的建設(shè)迅猛發(fā)展??茖W(xué)的變電站設(shè)計方案能夠提升配電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性,降低配電網(wǎng)損耗和供電成本,減少電力設(shè)施占地資源,體現(xiàn)“增容、升壓、換代、優(yōu)化通道”的技術(shù)改造思路。同時可以增加系統(tǒng)的可靠性,節(jié)約占地面積,使變電站的配置達到最佳,不斷提高經(jīng)濟效益和社會效益。

      二、什么叫變電站

      變電站是改變電壓的場所。為了把發(fā)電廠發(fā)出來的電能輸送到較遠的地方,必須把電壓升高,變?yōu)楦邏弘姡接脩舾浇侔葱枰央妷航档?,這種升降電壓的工作靠變電站來完成。變電站的主要設(shè)備是開關(guān)和變壓器。按規(guī)模大小不同,稱為變電所、配電室等。

      變電站是把一些設(shè)備組裝起來,用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓,在電力系統(tǒng)中,變電站是輸電和配電的集結(jié)點。變電站主要組成為:饋電線(進線、出線)和母線,隔離開關(guān),接地開關(guān),斷路器,電力變壓器(主變),站用變,電壓互感器TV(PT)、電流互感器TA(CT),避雷針。

      變電站主要可分為:樞紐變電站、終端變電站;升壓變電站、降壓變電站;電力系統(tǒng)的變電站、工礦變電站、鐵路變電站(27.5kV、50Hz);1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、6.3kV等電壓等級的變電站。

      變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器,除此之外,變電站的設(shè)備還有開閉電路的開關(guān)設(shè)備,匯集電流的母線,計量和控制用互感器、儀表、繼電保護裝置和防雷保護裝置、調(diào)度通信裝置等,有的變電站還有無功補償設(shè)備。變電站的主要設(shè)備和連接方式,按其功能不同而有差異。目前分布式變電站自動化系統(tǒng)已逐步成為技術(shù)發(fā)展的主流[3]。

      三、研究的主要內(nèi)容

      設(shè)計110kV變電站,電壓等級為110/35/6kV,進出線數(shù)2/4/11。

      35kV側(cè):最大35MW,最小15MW,Tmax=5200小時,cosφ=0.90

      6kV側(cè):最大12MW,最小6MW,Tmax=5000小時,cosφ=0.85

      出線情況:

      110kV側(cè):2回(架空線);LGJ-240/35km。

      35kV側(cè):2回(架空線);

      6kV側(cè):15回(電纜)。

      電能是發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎(chǔ),是一種無形的、不能大量存儲的二次能源,同時也是現(xiàn)代社會中最重要也是最方便的能源[4]。電能的發(fā)、變、送、配電和用電,幾乎是在同一時間完成的,須相互協(xié)調(diào)與平衡[5]。變電和配電是為了電能的傳輸和合理的分配,在電力系統(tǒng)中占很重要的地位,其都是由電力變壓器來完成的,因此變電所在供電系統(tǒng)中的作用是不言而語的。

      (1)變電所的設(shè)計要認真執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策,符合安全可靠、技術(shù)先進和經(jīng)濟合理的要求。(2)變電所的設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程的5~10年發(fā)展規(guī)劃進行,做到遠、近期結(jié)合,以近期為主,正確處理近期建設(shè)與遠期發(fā)展的關(guān)系,適當(dāng)考慮擴建的可能。(3)變電縮的設(shè)計,必須從全局出發(fā),統(tǒng)籌兼顧,按照負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件,結(jié)合國情合理的確定設(shè)計方案。(4)變電所的設(shè)計,必須堅持節(jié)約用地的原則。其次,變電所所址的選擇,應(yīng)根據(jù)要求,綜合考慮確定[3]。

      四、主要設(shè)計內(nèi)容

      隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,社會對電力供應(yīng)安全、可靠的要求越來越高.為滿足用電需求,對電力企業(yè)而言,每年都要進行變電站新建、擴建和主變壓器增容等工程建設(shè),其中主變壓器容量的選擇是必須考慮的問題.容量選擇過大,增加主變壓器本身和相關(guān)設(shè)備購置和安裝、運行維護的投入,造成資金浪費;容量選擇過小,不能滿足負荷的需求,使主變壓器過載運行,造成設(shè)備損壞,影響變電站對外安全可靠供電;主變壓器容量選擇得當(dāng),有利于降損節(jié)能,達到主變壓器的經(jīng)濟運行,可以節(jié)約主變壓器及其配套裝置的一次性投資和減少運行、維護的費用[6].負荷的計算和主變的選擇:

      (1)負荷的計算和無功補償

      本變電所的電壓等級為 110/35/6kV,主要的負載在 35kV 和 6kV 的線路上。負荷的計算就是把 35kV 和 6kV 電壓等級上的總的負載算出來。一方面,為了提高電網(wǎng)的有功功率,也就是降低無功功率,要對電網(wǎng)進行無功補償,這樣就使選擇的主變

      壓器的容量減小,降低了成本[17]。另一方面,為使變電所的功率因數(shù)不低于 0.9,要對系統(tǒng)進行無功補償,也就是把 35kV 和 6kV 線路上負載的功率因數(shù)從 0.8 提高到 0.9,而在具體的補償中,使用并聯(lián)電容器的補償方式[12]。

      (2)主變壓器的容量選擇

      在本設(shè)計中,為了滿足運行的靈敏性和供電的可靠性,應(yīng)選兩臺三繞組變壓器,主變壓氣容量應(yīng)根據(jù) 5—10 年的發(fā)展規(guī)劃進行選擇,并考慮變壓器正常運行和事故時的過負荷能力[15]。所以每臺變壓器的額定容量按 Sn0.7PM(PM 上一步無功補償后的視在功率,即供電容量)選擇,同時每臺主變壓器的容量不應(yīng)小于一、二級負荷之和,依據(jù)上述要求選擇所用變壓器的型號[16]。

      主接線設(shè)計的基本要求為:

      (1)供電可靠性。主接線的設(shè)計首先應(yīng)滿足這一要求;當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時,要求停電范圍小,恢復(fù)供電快。

      (2)適應(yīng)性和靈活性。能適應(yīng)一定時期內(nèi)沒有預(yù)計到的負荷水平變化;改變運行方式時操作方便,便于變電站的擴建。

      (3)經(jīng)濟性。在確保供電可靠、滿足電能質(zhì)量的前提下,要盡量節(jié)省建設(shè)投資和運行費用,減少用地面積。

      (4)簡化主接線。配網(wǎng)自動化、變電站無人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展必然趨勢,簡化主接線為這一技術(shù)全面實施,創(chuàng)造更為有利的條件。

      (5)設(shè)計標準化。同類型變電站采用相同的主接線形式,可使主接線規(guī)范化、標準化,有利于系統(tǒng)運行和設(shè)備檢修[3]。

      變電所主要電氣設(shè)備及其作用:

      (1)高壓斷路器(或稱高壓開關(guān))線路正常時,用來通斷負荷電流;線路故障時,用來切斷巨大的短路電流。斷路器具有良好的滅弧裝置和較強的滅弧能力。按滅弧介質(zhì)劃分,斷路器分為油斷路器、空氣斷路器、SF6斷路器等。

      (2)負荷開關(guān) 線路正常時,用來通斷負荷電流,但不能用來切斷短路電流。負荷開關(guān)只有簡易的滅弧裝置,其滅弧能力有限。負荷開關(guān)在斷開后具有明顯的斷開點。

      (3)隔離開關(guān)(或稱高壓刀閘)隔離開關(guān)沒有滅弧裝置,其滅弧能力很小。僅當(dāng)電氣設(shè)備停電檢修時,用來隔離電源,造成一個明顯的斷開點,以保證檢修人員的工作安全。

      (4)高壓熔斷器 在過負荷或短路時,能利用熔體熔斷來切除故障。在某些情況下,熔斷器可與負荷開關(guān)或隔離開關(guān)配合使用,以代替價格昂貴的高壓斷路器,以節(jié)約工程投資[11]。

      (5)電流互感器 將主回路中的大電流變換為小電流,供計量和繼電保護用。電流互感器二次側(cè)額定電流通常為5A或1A[7],使用中二次側(cè)不允許開路。

      (6)電壓互感器 將高電壓變換成低電壓,供計量和繼電保護用。電壓互感器二次側(cè)額定電壓通常為100V[7],使用中二次側(cè)不允許短路。

      (7)避雷器 避雷器主要用來抑制架空線路和配電母線上的雷電過電壓可操作過電壓,以保護電器設(shè)備免受損害。

      (8)所用變壓器 向變電所內(nèi)部動力及照明負荷、操作電源提供電力[8]。

      如上所述,各種電器對我們的變電站設(shè)計都有至關(guān)重要的作用。所以合理的配置是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。

      短路電流的計算:短路電流的計算主要是為了選擇電氣設(shè)備、校驗電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性,進行繼電保護的設(shè)計和調(diào)整[13]。對于整個電網(wǎng)來說,要考慮在不同地點同時發(fā)生短路時的情況,將設(shè)計的主接線按其阻抗的形式轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)界限的示意圖,再根據(jù)所選主變的參數(shù)、線路的阻抗進行短路電流的計算[18]。

      一次設(shè)備的選擇與校驗: 按正常運行的條件進行選擇,對 110kV、35kV 和 6kV 的母線按經(jīng)濟的電流密度算出其截面,按照截面面積和環(huán)境的要求選擇適合的母線;對斷路器的選擇依據(jù)其額定電壓、額定電流和開斷電流來選擇,隔離開關(guān)按其通過的額定電流必須大于此回路的電流來選擇,電壓互感器和電流互感器均依據(jù)一次側(cè)和二次側(cè)的電壓和電流進行選擇;對所選的母線和電氣設(shè)備要進行熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性的校驗,看所選的母線和設(shè)備是否滿足設(shè)計的要求,校驗時遵循短路時的情況來校驗[14]。變電所的防雷設(shè)計應(yīng)做到設(shè)備先進、保護動作靈敏、安全可靠、維護試驗方便,并在在保證可靠性的前提下力求經(jīng)濟性[9]。防止雷電直擊的主要電氣設(shè)備是避雷針,避雷針由接閃器和引下線、接地裝置等構(gòu)成[10]。避雷針的位置確定,是變電所防雷設(shè)計的關(guān)鍵步驟。首先應(yīng)根據(jù)變電所電氣設(shè)備的總平面布置圖確定,避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程范圍的要求,初步確定避雷針的安裝位置后再根據(jù)公式進行,校驗是否在保護范圍之內(nèi)[10]。同時做好變電站的接地電網(wǎng),也可以有效的防止電力事故的發(fā)生。

      五、結(jié)束語

      變電站設(shè)計是個綜合系統(tǒng)工程,是電力系統(tǒng)項目設(shè)計的重要組成部分。一份成功的變電站設(shè)計方案可以在實際工程中取得最有的效益,增加系統(tǒng)的可靠性,節(jié)約占地面積以及建設(shè)成本,使變電站的配置達到最佳保證較高的經(jīng)濟效益和社會效益。

      參考文獻:

      [1]饒瑩,郭煒,徐鑫乾,110/20kV變電站電氣一次部分設(shè)計。電力設(shè)備,2008

      [2]張宏陽,淺談220kV變電站設(shè)計思路及實踐??萍甲稍?,2009(18)

      [3]35~110KV變電所設(shè)計規(guī)范 GB50059-92

      [4] 蔡偉君,電站電氣裝置型式變化情況及前景探討.《廣東科技》

      [5]熊信銀,范錫普.《發(fā)電廠電氣部分》.中國電力出版社

      [6]董征森 淺談主變壓器容量的選擇。農(nóng)村電工,2011, 19(11)

      [7]王寧會.《電氣工程常用數(shù)據(jù)速查手冊》.中國建材工業(yè)出版社

      [8]卓樂友.《電力工程電氣設(shè)計》.中國電力出版社

      [9]郭仲禮,于曰浩.《高壓電工實用技術(shù)》.機械工業(yè)出版社

      [10]隋振有.《中低壓配電實用技術(shù)》.機械工業(yè)出版社

      [11] 劉從愛,徐中立?!峨娏こ獭?機械工業(yè)出版社

      [12]王錫凡。電氣工程基礎(chǔ)。西安交通大學(xué)出版社

      [13]張惠剛。變電站綜合自動化原理與系統(tǒng)。北京:中國電力出版社

      [14]西安理工大學(xué) 余健明,同向前,蘇文成.《供電技術(shù)》.機械工業(yè)出版社

      [15]胡志光。發(fā)電廠電氣設(shè)備及運行。北京:中國電力出版社

      [16]] J.Duncan Glover,Power System Analysis and Design,China Machine Press.2004

      [17]F C Schweppe,M C Caramanis,R D Tabors,R E Bohn.Spot Pricing of Electricity.London:Kluwer Academic Publishers,1988.[18]A.Goikoetxea,J.A.Barrena,M.A.Rodriguez,G.Abad.“Active Substation

      design to maximize DG Integration”.Paper accepted for presentation at 2009 IEEE Bucharest Power Tech Conference

      第三篇:110KV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計文獻綜述

      永城化工廠110kV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計

      變電所一次系統(tǒng)設(shè)計探究

      摘要:隨著工業(yè)時代的發(fā)展,電力已成為人類歷史發(fā)展的主要動力資源,要科學(xué)合理的駕馭電力必須從電力工程的設(shè)計原則和方法上理解和掌握其精髓,提高電力系統(tǒng)的安全可靠性和運行效率。從而達到降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟效益的目的。變電所是電力系統(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。目前,國內(nèi)110kv及以下中低壓變電所,主接線為了安全,可靠起見多選單母線接線。另外,合理的選擇各種一次設(shè)備也能夠提高變電所的安全系數(shù)及其經(jīng)濟性。關(guān)鍵詞:變電所 /安全/可靠/經(jīng)濟

      永城化工廠110kV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計 我國電能與變電站現(xiàn)狀

      電能是發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎(chǔ),是一種無形的、不能大量存儲的二次能源,同時也是現(xiàn)代社會中最重要也是最方便的能源[3]。電能的發(fā)、變、送、配電和用電,幾乎是在同一時間完成的,須相互協(xié)調(diào)與平衡[2]。變電和配電是為了電能的傳輸和合理的分配,在電力系統(tǒng)中占很重要的地位,其都是由電力變壓器來完成的,因此變電所在供電系統(tǒng)中的作用是不言而語的。

      變電所是聯(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[2]。因此,變電所的作用顯得尤為重要。首先要滿足的就是變電所的設(shè)計規(guī)范。安全可靠地發(fā)、供電是對電力系統(tǒng)運行的首要要求[10]。

      (1)變電所的設(shè)計要認真執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策,符合安全可靠、技術(shù)先進和經(jīng)濟合理的要求。

      (2)變電所的設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程的5~10年發(fā)展規(guī)劃進行,做到遠、近期結(jié)合,以近期為主,正確處理近期建設(shè)與遠期發(fā)展的關(guān)系,適當(dāng)考慮擴建的可能。

      (3)變電縮的設(shè)計,必須從全局出發(fā),統(tǒng)籌兼顧,按照負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件,結(jié)合國情合理的確定設(shè)計方案。

      (4)變電所的設(shè)計,必須堅持節(jié)約用地的原則。其次,變電所所址的選擇,應(yīng)根據(jù)要求,綜合考慮確定[1]。設(shè)計變電站著手方面

      2.1 電氣主接線方案的選定

      電氣主接線是整個變電所電氣部分的主干。變電所電氣主接線指的是變電所中匯集、分配電能的電路,通常稱為變電所一次接線,是由變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線、避雷器等電氣設(shè)備按一定順序連接而成的。[4]它是電力系統(tǒng)總體設(shè)計的重要組成部份。變電站主接線形式應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、作用、回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定,并且應(yīng)滿足運行可靠、簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求[2]。主接線設(shè)計的基本要求為:

      (1)供電可靠性。主接線的設(shè)計首先應(yīng)滿足這一要求;當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時,要求停電范圍小,恢復(fù)供電快。

      (2)適應(yīng)性和靈活性。能適應(yīng)一定時期內(nèi)沒有預(yù)計到的負荷水平變化;改變 2

      永城化工廠110kV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計

      運行方式時操作方便,便于變電站的擴建。

      (3)經(jīng)濟性。在確保供電可靠、滿足電能質(zhì)量的前提下,要盡量節(jié)省建設(shè)投資和運行費用,減少用地面積。

      (4)簡化主接線。配網(wǎng)自動化、變電站無人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展必然趨勢,簡化主接線為這一技術(shù)全面實施,創(chuàng)造更為有利的條件。

      (5)設(shè)計標準化。同類型變電站采用相同的主接線形式,可使主接線規(guī)范化、標準化,有利于系統(tǒng)運行和設(shè)備檢修[1]。

      隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、調(diào)度自動化水平的提高及新設(shè)備新技術(shù)的廣泛應(yīng)用,變電站電氣主接線形式亦有了很大變化。目前常用的主接線形式有:單母線、單母線分段、單母線分段帶旁路、雙母線、雙母線分段帶旁路、1個半斷路器接線、橋形接線及線路變壓器組接線等[6]。

      1997年后建成的變電站中接線型式以單母、橋形和線路變壓器組為主。達到了85%。而帶旁路母線的,接線型式只有1座,僅占5%[5]。我國變電站設(shè)計開始趨向于變電站接線方案簡單,近期國內(nèi)新建的許多變電站220 k V及110kV電壓等級的接線采用雙母線而不帶旁路母線。采用GIS的情況下,優(yōu)先采用單母線分段接線。終端變電站中,盡量采用線路變壓器組接線等。大量采用新的技術(shù),變電站電氣設(shè)備檔次不斷提高,配電裝置也從傳統(tǒng)的形式走向無油化、真空開關(guān)、SF6開關(guān)和機、電組合一體化的小型設(shè)備發(fā)展。從形式上看,主接線的發(fā)展過程是由簡單到復(fù)雜,再由復(fù)雜到簡單的過程。在70年代,由于當(dāng)時受電氣設(shè)備制造技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)等條件的制約,為了提高系統(tǒng)供電可靠性,產(chǎn)生了從簡單到復(fù)雜的主接線演變過程。在當(dāng)今的技術(shù)環(huán)境中,隨著新技術(shù)、高質(zhì)量電氣產(chǎn)品廣泛應(yīng)用,在某些條件下采用簡單主接線方式比復(fù)雜主接線方式更可靠、更安全,變電站主接線日趨簡化。因此,變電站電氣主接線形式應(yīng)根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟性及技術(shù)環(huán)境統(tǒng)一性來決定。

      電氣主接線方案的選定對變電所電氣設(shè)備的選擇,現(xiàn)場布置,保護與控制所采取的方式,運行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性,檢修、運行維護的安全性等,都有直接的影響,因此,選擇優(yōu)化的電氣主接線方式,具有特別重要的意義。選擇更安全可靠的一次電氣設(shè)備

      3.1 變電所主要電氣設(shè)備及其作用

      永城化工廠110kV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計

      (1)高壓斷路器(或稱高壓開關(guān))線路正常時,用來通斷負荷電流;線路故障時,用來切斷巨大的短路電流。斷路器具有良好的滅弧裝置和較強的滅弧能力。按滅弧介質(zhì)劃分,斷路器分為油斷路器、空氣斷路器、SF6斷路器等。

      (2)負荷開關(guān) 線路正常時,用來通斷負荷電流,但不能用來切斷短路電流。負荷開關(guān)只有簡易的滅弧裝置,其滅弧能力有限。負荷開關(guān)在斷開后具有明顯的斷開點。

      (3)隔離開關(guān)(或稱高壓刀閘)隔離開關(guān)沒有滅弧裝置,其滅弧能力很小。僅當(dāng)電氣設(shè)備停電檢修時,用來隔離電源,造成一個明顯的斷開點,以保證檢修人員的工作安全。

      (4)高壓熔斷器 在過負荷或短路時,能利用熔體熔斷來切除故障。在某些情況下,熔斷器可與負荷開關(guān)或隔離開關(guān)配合使用,以代替價格昂貴的高壓斷路器,以節(jié)約工程投資[17]。

      (5)電流互感器 將主回路中的大電流變換為小電流,供計量和繼電保護用。電流互感器二次側(cè)額定電流通常為5A或1A[16],使用中二次側(cè)不允許開路。

      (6)電壓互感器 將高電壓變換成低電壓,供計量和繼電保護用。電壓互感器二次側(cè)額定電壓通常為100V[16],使用中二次側(cè)不允許短路。

      (7)避雷器 避雷器主要用來抑制架空線路和配電母線上的雷電過電壓可操作過電壓,以保護電器設(shè)備免受損害。

      (8)所用變壓器 向變電所內(nèi)部動力及照明負荷、操作電源提供電力[8]。如上所述,各種電器對我們的變電站設(shè)計都有至關(guān)重要的作用。所以合理的配置是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。

      首先就要說到具備更高可靠性的SF6和真空斷路器全面取代少油或多油式斷路器。設(shè)置旁路設(shè)施的目的是為了減少在斷路器檢修時對用戶供電的影響。SF6斷路器和真空斷路器的檢修周期可長達20年,在變電所中選用了SF6斷路器和真空斷路器后,斷路器檢修幾率大為減少,提高單回線路供電可靠性的根本措施轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)第二供電回路.因為在單回線路供電情況下中斷供電的主要因素已經(jīng)是線路故障.而不是斷路器檢修。故隨著近十多年來SF6和真空斷路器在110kV變電站中的普遍應(yīng)用,帶旁路母線的接線方式在110kV及其以下電壓等級已告別了歷史舞臺。其他設(shè)備我們也應(yīng)該按照計算和設(shè)計的需要合理選擇,從而保證安全性 4

      永城化工廠110kV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計

      和經(jīng)濟性。

      3.2 電氣配置

      3.2.1 隔離開關(guān)的配置

      (1)中小型發(fā)電機出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān):容量為220MW及以上大機組與雙繞組變壓器為單元連接時,其出口不裝設(shè)隔離開關(guān),但應(yīng)有可拆連接點[11]。

      (2)在出線上裝設(shè)電抗器的6—10KV配電裝置中,當(dāng)向不同用戶供電的兩回線共用一臺斷路器和一組電抗器時,每回線上應(yīng)各裝設(shè)一組出線隔離開關(guān)[11]。

      (3)接在發(fā)電機、變壓器因出線或中性點上的避雷器不可裝設(shè)隔離開關(guān)。(4)中性點直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地;自藕變壓器的中性點則不必裝設(shè)隔離開關(guān)[12]。

      3.2.2電壓互感器的配置

      (1)電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān),并應(yīng)滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運行方式改變時,保護裝置不得失壓,同期點的兩側(cè)都能提取到電壓[11]。

      (2)6—220KV電壓等級的每組母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。旁路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器,應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。

      (3)當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時,出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器[11]。

      (4)當(dāng)需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時,可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置[15]。

      3.2.3 電流互感器的配置

      (1)凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。

      (2)在未設(shè)斷路器的下列地點也應(yīng)裝設(shè)電流互感器:發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。

      (3)對直接接地系統(tǒng),一般按三相配置。對非直接接地系統(tǒng),依具體要求按兩相或三相配置。

      永城化工廠110kV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計

      (4)一臺半斷路器接線中,線路—線路串可裝設(shè)四組電流互感器,在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設(shè)三組電流互感器。線路—變壓器串,當(dāng)變壓器的套管電流互感器可以利用時,可裝設(shè)三組電流互感器[11]。

      3.2.4 避雷器的裝置

      (1)配電裝置的每組母線上,應(yīng)裝設(shè)避雷器,但進出線裝設(shè)避雷器時除外。(2)旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器,應(yīng)視在旁路母線投入運行時,避雷器到被保護設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。

      (3)220KV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時,應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。

      (4)三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺避雷器。(5)下列情況的變壓器中性點應(yīng)裝設(shè)避雷器

      1)直接接地系統(tǒng)中,變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔離開關(guān)時。2)直接接地系統(tǒng)中,變壓器中性點為全絕緣,但變電所為單進線且為 單臺變壓器運行時。

      3)接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中,多雷區(qū)的單進線變壓器中性點上。(6)發(fā)電廠變電所35KV及以上電纜進線段,在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。

      (7)SF6全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。(8)110—220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器[11]。做好變電站的防雷和保護接地

      變電所的防雷設(shè)計應(yīng)做到設(shè)備先進、保護動作靈敏、安全可靠、維護試驗方便,并在在保證可靠性的前提下力求經(jīng)濟性。[14]防止雷電直擊的主要電氣設(shè)備是避雷針,避雷針由接閃器和引下線、接地裝置等構(gòu)成。[13]避雷針的位置確定,是變電所防雷設(shè)計的關(guān)鍵步驟。首先應(yīng)根據(jù)變電所電氣設(shè)備的總平面布置圖確定,避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程范圍的要求,初步確定避雷針的安裝位置后再根據(jù)公式進行,校驗是否在保護范圍之內(nèi)。[13]同時做好變電站的接地電網(wǎng),也可以有效的防止電力事故的發(fā)生。

      永城化工廠110kV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計

      4.1 所用變的設(shè)置

      為保證重要變電所的安全用電,所以需裝設(shè)兩臺所用變以備用。為了保證供電的可靠性應(yīng)在低電壓等級即10KV母線上各裝設(shè)一臺變壓器(每段各一臺)。這樣就可以避免由于低壓線路故障率較高所引起的所內(nèi)停電事故,從而保證變電所的不間斷供電[11]。

      4.2 繼電保護的配置

      在電力系統(tǒng)的運行中,變電所可能出現(xiàn)各種故障和不正常運行狀態(tài)。最常見同時也是最危險的故障是各種類型的短路,其中包括相間短路和接地短路。此外,還可能發(fā)生輸電線路斷線,旋轉(zhuǎn)電機、變壓器同一繞組的匝間短路等,這樣,供電系統(tǒng)就不能順利完成輸送電。此時,繼電保護就顯的很重要。繼電保護系統(tǒng)的主要作用:保護作用、控制作用、監(jiān)視作用、事故分析與事故處理作用、自動化作用。繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中的主要作用是通過預(yù)防事故或縮小事故范圍來提高系統(tǒng)可靠性,是電力系統(tǒng)中重要的組成部分,是保證電力系統(tǒng)安全可靠運行的重要技術(shù)措施之一。在現(xiàn)在電力系統(tǒng)中,如果沒有繼電保護裝置,就無法維持系統(tǒng)正常運行[7]。

      鑒于其在系統(tǒng)中的重要性,有如下要求:(1)選擇性,即僅將故障元件從系統(tǒng)中切除,保證非故障元件正常運行,提高系統(tǒng)供電可靠性;(2)速動性,快速地切除故障元件可以提高系統(tǒng)并列運行的可靠性,減少用戶在電壓降低的情況下的工作時間,以縮小故障元件的損壞程度。只要求速動性是不行的,要根據(jù)電力系統(tǒng)的接線以及被保護元件的具體情況來確定,例如當(dāng)發(fā)電廠或母線電壓低于允許值時,繼電保護動作等;(3)靈敏性,它要求保護裝置在事先規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時,不論短路點的位置,短路類型,以及短路點是否有過渡電阻,都應(yīng)敏銳感覺,正確反應(yīng);(4)可靠性,它主要針對保護裝置本身的質(zhì)量和運行維護水平而言,一般來說,保護裝置的組成元件的質(zhì)量越高,回路中繼電器的觸電就越少,保護裝置的可靠性就越高,同時,正確的設(shè)計和整定計算,保證安裝、調(diào)試試驗的質(zhì)量,提高運行維護水平,對提高保護裝置的可靠性有重要作用[9]。因此在電氣設(shè)計中將繼電保護配置好是一個很重要的環(huán)節(jié),同時我們應(yīng)該按照要求進行合理配置。

      現(xiàn)如今在我國,變電所設(shè)計還存在很多不足,面臨很多問題比如損耗和可靠

      永城化工廠110kV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計

      性問題。我國經(jīng)濟的發(fā)展也電力帶來了很多問題比如:(1)對電能的需求日益增長,城市和農(nóng)村用電密度每天都在變化,所以給變電所的容量設(shè)計帶來了很多麻煩。(2)我國國土面積大,尤其是西北地區(qū)電力用戶較分散,電力的傳輸需要導(dǎo)線,這樣就會使線路的功率損耗增加。(3)建立穩(wěn)定的變電所必須占用較大的土地,然而在城市土地單價昂貴環(huán)境要求嚴格在用電用戶稠密的地域建設(shè)變電所相對較困難,從而增加了在線路上的電能損耗。以上所說的問題都是我國先目前變電手面臨的問題,這些問題正期待我們的解決[2]。

      如果上面所述的部分我們都能夠很好的綜合考慮那么變電站的初步設(shè)計就會相對來說比較安全經(jīng)濟。這也就達到我們的提高電力系統(tǒng)的安全可靠性和運行效率,從而達到降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟效益的目的。

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      結(jié)束語

      電網(wǎng)運行的最基本要求是安全與穩(wěn)定。電網(wǎng)安全穩(wěn)定的核心問題是要建立一個與該供電網(wǎng)絡(luò)相適應(yīng)的、合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)[19]。110kV電力網(wǎng)絡(luò)和變電站在系統(tǒng)中的地位和功能發(fā)生了很大變化。110kV電力網(wǎng)絡(luò)已下降為配電網(wǎng)絡(luò),大多數(shù)110KV變電站也淪為負荷型的終端變電站[5]。配電電壓升高,電力系統(tǒng)安全更要時刻抓緊。建設(shè)變電站時,在保證安全的前提下還要保證其經(jīng)濟性和靈活性。隨著電力人不斷的努力,變電站的設(shè)計一定會不斷完善的。

      永城化工廠110kV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計

      參考文獻

      [1] 35~110KV 變電所設(shè)計規(guī)范 GB50059-92 [2]熊信銀.范錫普《發(fā)電廠電氣部分》.中國電力出版社

      [3] 何仰贊.溫增銀.《電力系統(tǒng)分析》(上、下冊).華中科技大學(xué)出版社 [4] 熊信銀.張步涵《電氣工程基礎(chǔ)》.華中科技大學(xué)出版社 [5] 蔡偉君.電站電氣裝置型式變化情況及前景探討.《廣東科技》 [6]李景祿.《實用配電網(wǎng)技術(shù)》.中國水利水電出版社

      [7]國家電力調(diào)度通信中心組編.《發(fā)電機變壓器繼電保護應(yīng)用》.中國電力出版社 [8]卓樂友《電力工程電氣設(shè)計》.中國電力出版社 [9]劉學(xué)軍.《繼電保護原理》.中國電力出版社 [10]南京工學(xué)院.《電力系統(tǒng)》.電力工業(yè)出版社

      [11]國家電力公司農(nóng)電工作部.《35kv及以上工程》(上、下).電力工業(yè)出版社 [12]西安理工大學(xué).余健明.同向前.蘇文成.《供電技術(shù)》.機械工業(yè)出版社 [13]胡國根.王戰(zhàn)鐸.《高電壓技術(shù)》.重慶大學(xué)出版社 [14]郭仲禮.于曰浩.《高壓電工實用技術(shù)》.機械工業(yè)出版社 [15]隋振有.《中低壓配電實用技術(shù)》.機械工業(yè)出版社

      [16]王寧會.《電氣工程常用數(shù)據(jù)速查手冊》.中國建材工業(yè)出版社 [17] 劉從愛.徐中立.《電力工程》.機械工業(yè)出版社

      [18] J.Duncan Glover,Power System Analysis and Design,China Machine Press.2004 [19] Zhu Bangshen China Safety Science Journal , China Science Press.2004

      第四篇:變電站設(shè)計文獻綜述 畢業(yè)設(shè)計

      文獻綜述

      摘要:隨著工業(yè)時代的不斷發(fā)展,人們對電力供應(yīng)的要求越來越高,特別是供電的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。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,電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計和配置。降壓變電所正朝著高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。

      關(guān)鍵字:發(fā)展 變電站 高效 穩(wěn)定 重要作用

      本課題來源及研究的目的和意義

      我國的變電站發(fā)展,至今為止,大約可以分為二個階段:第一個階段80年代末,我國的電網(wǎng)相當(dāng)薄弱,南北電網(wǎng)處于分割狀態(tài),供需矛盾非常突出,隨時都會拉閘限電;第二階段,90年代中期,隨著綜合自動化變電站的建立,從35KV變電所到110KV甚至500KV的綜合自動化變電站建立投用,我國的電力事業(yè)發(fā)生明顯變化。

      近年來,電網(wǎng)日益堅強,科技不斷進步,變電站有著飛速的發(fā)展,變電站實現(xiàn)集控化已成為變電站的一種發(fā)展趨勢。近年來,各國均對變電站的設(shè)計及使用技術(shù)進行了深入的研究,并取得了卓越的理論成就,離高效穩(wěn)定節(jié)能的標準逐漸縮小距離。

      現(xiàn)在是跨世紀的時代,科技的發(fā)展使變電站設(shè)備的科技含量也越來越高,新型的、多功能的變電站設(shè)備也相繼出現(xiàn)。如沈陽昊誠ZB-F系列箱式變,體積僅為國產(chǎn)常規(guī)箱式變的1/3~1/5;安全性高,產(chǎn)品無裸露帶電部分,為全封閉、全絕緣結(jié)構(gòu),完全能達到零觸電事故;防滲漏、防腐蝕。河北電力設(shè)備廠生產(chǎn)的10~110kV箱式變,設(shè)有“四遙”可無人值守。VFI(Vacuum Fault Interrupter Transformer)美式箱式變也以其獨到的優(yōu)勢擠身于中國市場,如:最大容量可達10000kVA,可用手動或電動操作,并進而與SCADA系統(tǒng)結(jié)合,使技術(shù)逐步升級。

      此外,近年來, 計算機技術(shù)和電子信息技術(shù)在電力建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛, 變電站自動化技術(shù)也已經(jīng)達到一定的水平, 隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運行設(shè)備在線狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓(xùn)仿真等技術(shù)日趨成熟, 以及計算機高速網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用, 勢必對已有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響, 全數(shù)字化的變電站自動化系統(tǒng)也即將出現(xiàn)。

      電力工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展中最重要的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè),是國民經(jīng)濟的第一基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是關(guān)系國計民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是世界各國經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略中的優(yōu)先發(fā)展重點。作為一種先進的生產(chǎn)力和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),電力行業(yè)對促進國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會進步起到重要作用。與社會經(jīng)濟和社會發(fā)展有著十分密切的關(guān)系,它不僅是關(guān)系國家經(jīng)濟安全的戰(zhàn)略大問題,而且與人們的日常生活、社會穩(wěn)定密切相關(guān)。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,對電的需求量不斷擴大,電力銷售市場的擴大又刺激了整個電力生產(chǎn)的發(fā)展。

      隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和能源經(jīng)濟利用的需要,變電站的設(shè)計在逐步向經(jīng)濟、穩(wěn)定的方向發(fā)展。迄今為止,變電所的更新設(shè)計在國內(nèi)外也正在逐漸形成一個與人類生活密不可分的行業(yè)。優(yōu)良更新的設(shè)計不僅具有標準化、高效化、組合化等當(dāng)代先進設(shè)計思想,又符合節(jié)約有效利用資源的原則,更適合當(dāng)代社會發(fā)展的要求。所以是今后電力技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。

      變電站的發(fā)展現(xiàn)狀

      變電站自動化技術(shù)經(jīng)過10 多年的發(fā)展已經(jīng)達到了一定的水平, 在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動化技術(shù), 實現(xiàn)無人值班, 而且在220kV 及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用綜合自動化新技術(shù), 從而提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平, 增強了輸配電的可能性, 降低了變電站建設(shè)的總造價。隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運行設(shè)備在線狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓(xùn)仿真等技術(shù)日趨成熟以及計算機高速網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用, 勢必對已有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響, 全數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)即將出現(xiàn)。

      數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展中的主要問題:數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的研究目前處于基礎(chǔ)階段, 主要集中在過程層方面, 諸如智能化開關(guān)設(shè)備、光電互感器、狀態(tài)檢測等技術(shù)與設(shè)備的研究開發(fā)。目前存在的主要問題是: ①研究開發(fā)過程中專業(yè)協(xié)作需要加強, 比如智能化電器的研究至少存在機、電、光三個專業(yè)協(xié)同攻關(guān)。②材料器件方面的缺陷及改進。③試驗設(shè)備、測試方法、檢驗標準, 特別是EMC(電磁干擾與兼容)控制與試驗還是薄弱環(huán)節(jié)。

      我國電力工業(yè)自動化水平正在逐年提高。20 MW及以上大型機組以采用計算機監(jiān)控系統(tǒng),許多變電所以裝設(shè)微機綜合自動化系統(tǒng),有些已實現(xiàn)無人值班,電力系統(tǒng)已實現(xiàn)調(diào)度自動化。迄今,我國電力工業(yè)已進入了大機組,大電廠,大電力系統(tǒng),高電壓和高自動化的新階段。我國在城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動化技術(shù)實現(xiàn)無人值班,而且在220kV及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用自動化新技術(shù),從而大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平,增強了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性,降低了變電站建設(shè)的總造價,這已經(jīng)成為不爭的事實,也是目前變電站建設(shè)的主要模式.綜合自動化的系統(tǒng)性要求極強,特別是結(jié)合了全站的操作防誤系統(tǒng),要求變電站建設(shè)一期工程越齊越好,而這在高電壓等級的變電站建設(shè)中幾乎是不可能的;擴建工程的操作防誤閉鎖邏輯實際驗證困難,特別是牽涉到母線類的;一次設(shè)備電動操作全部受控于監(jiān)控系統(tǒng).監(jiān)控系統(tǒng)的誤動出口必須絕對禁止,對IO設(shè)備的運行可靠性要求很高;這是目前國內(nèi)外在變電所設(shè)計中所面臨的問題與挑戰(zhàn)。變電所綜合自動化已成為當(dāng)前變電所設(shè)計應(yīng)用中的熱門課題和發(fā)展的必然趨勢。

      在一些工業(yè)發(fā)達國家中,配電自動化系統(tǒng)受到了廣泛的重視,國外的配電自動化系統(tǒng)已經(jīng)形成了集變電所自動化、饋線分段開關(guān)測控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負荷控制和遠方抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)(DMS),其功能已多達140余種。從國外配電自動化系統(tǒng)采用的通信方式看,尚沒有一種通信技術(shù)可以很好地滿足于配電系統(tǒng)自動化所有層次的需要。在一個配電自動化系統(tǒng)內(nèi),往往由多種通信技術(shù)組合成綜合的通信系統(tǒng),各個層次按實際需要采用合適的通信方式。

      研究內(nèi)容

      變電站設(shè)計主要根據(jù)用電的要求電壓等級來選擇合理的變壓器和母線的設(shè)置,來實現(xiàn)變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施,通過變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。主要解決的問題有:

      1、變壓器的選擇

      2、母線的選擇

      3、短路電流的計算

      4、繼電保護裝置的選擇

      5、隔離開關(guān)、斷路器的選擇

      6、避雷裝置的選擇

      7、輸電線的選擇

      8、電流電壓互感器的選型

      9、一次接線圖、二次接線圖的繪制

      對專變電站設(shè)計,可以了解變電所在變換和分配電能中的作用:可靠地保證整個電力系統(tǒng)的安全運行與經(jīng)濟效率,通過變電站的合理設(shè)計和配置充分發(fā)揮電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。

      隨著社會的發(fā)展,科技的不斷提高,眾多技術(shù)逐漸滲透到各個行業(yè),如何利用這些高科技為人類服務(wù),如何充分利用這些高科技在電氣行業(yè)中,使之更好的為我們服務(wù),這還需要電氣行業(yè)人員不斷的努力,開拓創(chuàng)新。

      參考文獻:

      [1]熊信銀.《發(fā)電廠電氣部分》.水利電力出版社,1992年 [2]何仰贊等.《電力系統(tǒng)分析》.華中理工大學(xué)電力出版社,1991年 [3]賀家李等.《電力系統(tǒng)及電保護原理》.水利電力出版社,1992年 [4]吳廣寧.《高電壓技術(shù)》.浙江大學(xué)出版社,1994年 [5]雍靜.《供配電技術(shù)》.機械出版社,1994年

      [6]張冠生.《電器理論基礎(chǔ)》.機械工業(yè)出版社,1991年 [7]楊有啟.《電氣安全規(guī)程》.北京出版社,1991年 [8]劉從愛.《電力工程》.機械工業(yè)出版社,1992年

      [9]王崇林、鄒有明主編.《供電技術(shù)》.煤炭工業(yè)出版社,1996年 [10]李軍年.《電力系統(tǒng)繼電保護》.水利電力出版社,1991年

      [11]國家標準GB50059-1992.《35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范》.中國標準出版社,1992年

      [12] 趙成軍,解玉龍.電力系統(tǒng)繼電保護方向性分析[J].科技資訊.2011(23)[13]薄艷云,王鵬,薄艷平.35KV變電站綜自改造中常見問題改造對策及綜自系統(tǒng)運行維護中常見問題[J].中國新通信.2013(05)[14]張寶歸.35KV變電站的接地系統(tǒng)設(shè)計與施工問題研究[J].低碳世界.2013(12)[15]張華,郝建奇.35kV變電站防雷與接地分析[J].中國電業(yè)(技術(shù)版).2013(04)

      外文文獻

      General Requirements to Construction of Substation

      Substations are a vital element in a power supply system of industrial enterprises.They serve to receive,convert and distribute electric energy.Depending on power and purpose ,the substations are divided into central distribution substations for a voltage of 110-500kV;main step-down substations for110-220/6-10-35kV;deep entrance substations for 110-330/6-10Kv;distribution substations for 6-10Kv;shop transformer substations for 6-10/0.38-0.66kV.At the main step-down substations, the energy received from the power source is transformed from 110-220kV usually to 6-10kV(sometimes 35kV)which is distributed among substations of the enterprise and is fed to high-voltage services.Central distribution substations receive energy from power systems and distribute it(without or with partial transformation)via aerial and cable lines of deep entrances at a voltage of 110-220kV over the enterprise territory.Central distribution substation differs from the main distribution substation in a higher power and in that bulk of its power is at a voltage of 110-220kV;it features simplified switching circuits at primary voltage;it is fed from the power to an individual object or region.Low-and medium-power shop substations transform energy from 6-10kV to a secondary voltage of 380/220 or 660/380.Step-up transformer substations are used at power plants for transformation of energy produced by the generators to a higher voltage which decreases losses at a long-distance transmission.Converter substations are intended to convert AC to DC(sometimes vice versa)and to convert energy of one frequency to another.Converter substations with semiconductor rectifiers are convert energy of one frequency to another.Converter substations with semiconductor rectifiers are most economic.Distribution substations for 6-10kV are fed primarily from main distribution substations(sometimes from central distribution substations).With a system of dividing substations for 110-220kV, the functions of a switch-gear are accomplished by switch-gears for 6-10kV at deep entrance substations.Depending on location of substations their switch-gear may be outdoor or indoor.The feed and output lines at 6-10kV substations are mainly of the cable type.at 35-220kV substations of the aerial type.When erecting and wiring the substations ,major attention is given to reliable and economic power supply of a given production.Substations are erected by industrial methods with the use of large blocks and assemblies prepared at the site shops of electric engineering organizations and factories of electrical engineering industry.Substations are usually designed for operation without continuous attendance of the duty personnel but with the use of elementary automatic and signaling devices.When constructing the structural part of a substation.it is advisable to use light-weight industrial structures and elements(panels ,floors ,etc.)made of bent sections.These elements are pre-made outside the erection zone and are only assembled at site.This considerably cuts the terms and cost of construction.Basic circuitry concepts of substations are chosen when designing a powersupply system of the enterprise.Substations feature primary voltage entrances.transformers and output cable lines or current conductors of secondary voltage.Substations are mounted from equipment and elements described below.The number of possible combinations of equipment and elements is very great.Whenelaborating a substation circuitry ,it is necessary to strive for maximum simplification and minimizing the number of switching devices.Such substations are more reliable and economic.Circuitry is simplified by using automatic reclosure or automatic change over to reserve facility which allows rapid and faultless redundancy of individual elements and using equipment.When designing transformer substations of industrial enterprises for all voltages , the following basic considerations are taken into account: 1.Preferable employment of a single-bus system with using two-bus systems only to ensure a reliable and economic power supply;2.Wide use of unitized constructions and busless substations;3.Substantiated employment of automatics and telemetry;if the substation design does not envisage the use of automatics or telemetry ,the circuitry is so arranged as to allow for adding such equipment in future without excessive investments and re-work.4.Use of simple and cheap devices-isolating switches ,short-circuiting switches ,load-breaking isolators ,fuses ,with due regard for their switching capacity may drastically cut the need for expensive and critical oil ,vacuum ,solenoid and air switches.Substation and switch-gear circuitries are so made that using the equipment of each production line is fed from individual transformers ,assemblies ,the lines to allow their disconnection simultaneously with mechanisms without disrupting operation of adjacent production flows.When elaborating circuitry of a substation, the most vital task is to properly choose and arrange

      switching

      devices(switches ,isolators ,current limiters ,arresters ,high-voltage fuses).The decision depends on the purpose ,power and significance of the substation.Many years ago, scientists had very vague ideas about electricity.Many of them thought of it as a sort of fluid that flowed through wires as water flows through pipes, but they could not understand what made it flow.Many of them felt that electricity was made up of tiny particles of some kind ,but trying to separate electricity into individual particles baffled them.Then, the great American scientist Millikan, in 1909,astounded the scientific world by actually weighing a single particle of electricity and calculating its electric charge.This was probably one of the most delicate weighing jobs ever done by man,for a single electric particle weighs only about half of a millionth of a pound.To make up a pound it would take more of those particles than there are drops of water in the Atlantic Ocean.They are no strangers to us, these electric particles, for we know them as electrons.When large numbers of electrons break away from their atoms and move through a wire,we describe this action by saying that electricity is flowing through the wire.Yes,the electrical fluid that early scientists talked about is nothing more than electrical flowing along a wire.But how can individual electrons be made to break away from atoms? And how can these free electrons be made to along a wire? The answer to the first question lies in the structure of the atoms themselves.Some atoms are so constructed that they lose electrons easily.An atom of copper, for example ,is continually losing an electron, regaining it(or another electron),and losing it again.A copper atom normally has 29 electrons, arranged in four different orbits about its nucleus.The inside orbit has 2 electrons.The next larger orbit has 8.The third orbit is packed with 18 electrons.And the outside orbit has only one electron.It is this outside electron that the copper atom is continually losing, for it is not very closely tied to the atom.It wanders off, is replaced by another free-roving electron, and then this second electron also wanders away.Consequently,in a copper wire free electrons are floating around in all directions among the copper atoms.Thus, even through the copper wire looks quite motionless to your ordinary eye, there is a great deal of activity going on inside it.If the wire were carrying electricity to an electric light or to some other electrical device, the electrons would not be moving around at random.Instead, many of them would be rushing in the same direction-from one end of the wire to the other.This brings us to the second question.How can free electrons be made to move along a wire? Well ,men have found several ways to do that.One way is chemical.Volta,s voltaic pile,or battery, is a chemical device that makes electricity(or electrons)flow in wires.Another way is magnetic.Faraday and Henry discovered how magnets could be used to make electricity flow in a wire.Magnets

      Almost everyone has seen horseshoe magnets-so called because they are shaped like horseshoes.Probably you have experimented with a magnet, and noticed how it will pick up tacks and nails, or other small iron objects.Men have known about magnets for thousands of years.Several thousand years ago, according to legend, a shepherd named Magnes lived on the island of Crete, in the Mediterranean Sea.He had a shepherds crook tipped with iron.One day he found an oddly shaped black stone that stuck to this iron tip.Later, when many other such stones were found, they were called magnets(after Magnets).These were natural magnets.In recent times men have learned how to make magnets out of iron.More important still, they have discovered how to use magnets to push electrons through wires-that is, how to make electricity flow.Before we discuss this, there arecertain characteristics of magnets that we should know about.If a piece of glass is laid on top of a horse-shoes magnet, and if iron filings are then sprink ledon the glass, the filings will arrange themselves into lines.If this same thing is trid with a bar magnet(a horseshoe magnet straightened out),the lines can be seen more easily.These experiments demonstrate what scientists call magnetic lines of force.Magnets, they explain, work through lines of force that ext-end between the two ends of the magnet.But electrons seem to have magnetic lines of force around them, too.This can be proved by sticking a wire through a piece ofcard board, sprinkling iron filings on the cardboard, and connecting a battery to the wire.The filings will tend to form rings around the wire,as a result of the magnetism of the moving electrons(or electricity).So we can see that there is arelationship between moving electrons and magnetism, Magnetism results from the movement of electrons.Of course, electrons are not really flowing in the bar magnet, but they are in motion, circling the nuclei of the iron atoms.However, in the magnet, circling thelined up in such a way that their electrons are circling in the same direction.Perhaps a good comparison might be a great number of boys whirling balls onstrings in a clockwise direction around their heads.變電站建設(shè)的一般要求

      變電站(所)在電源系統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)是一個至關(guān)重要的因素。他們接收,轉(zhuǎn)換和發(fā)送電能。根據(jù)能源和需求,變電站分為中央配電變電站電壓為110-500kV;主要降壓變電所電壓為110-220/6-10-35kV; 深入口變電站為110-330/6-10kV;二次變電站的電壓為6-10Kv;車間變電所電壓為6-10/0.38-0.66kV。在主要的降壓變電所,電源能量轉(zhuǎn)化電壓為110-220kV,通常使用6-10Kv(有時為35kV變電所)的電壓分配給企業(yè)和被用來滿足高壓服務(wù)。

      中央配電變電站從電力系統(tǒng)接收能量并分發(fā)它(不包括或者包括部分變換)給企業(yè)不同區(qū)域,通過空中電纜和地下電纜線路電壓為110-220kV。中央分配變電站站不同于主配電變電它是一個更強大的電力設(shè)施,它的電壓大部分在110-220kV的電壓。它可以簡化初級電壓、中級電壓或地區(qū)的開關(guān)電路。中低級別變電站改造能量來自6-10kv的電壓,它的二次側(cè)電壓為380/220或660/380。

      升壓變壓器變電站用于將電廠產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化使發(fā)電機產(chǎn)生的電壓升高,從而有效地減少在遠距離輸電能量的損失轉(zhuǎn)換器變電站的目的是為了將直流轉(zhuǎn)換成交流(有時相反)和轉(zhuǎn)換成能量時改變頻率。轉(zhuǎn)換器變電站的能量轉(zhuǎn)換是用半導(dǎo)體整流器來變頻的。帶半導(dǎo)體整流器的轉(zhuǎn)化器變電站是最經(jīng)濟的。6-10kV的配電變電站主要依據(jù)主配電變電站(有時依據(jù)中央配電變電站)。110-220kV變電站系統(tǒng)區(qū)域的劃分時,根據(jù)變電站設(shè)備功能劃分時是有學(xué)問的,6-10kV的變電站設(shè)備劃分在變電站的入口。

      根據(jù)變電站變的位置,電站設(shè)備在可以露天或室內(nèi)。6-10kV變電站的在電纜的類型主要是供給輸出線。在35-220kV變電站空中線路樣式,在變電站架線和接線,主要注重供電生產(chǎn)的可靠和經(jīng)濟。

      用工業(yè)的方式建設(shè)變電站,是使用大量的數(shù)塊和在電氣工程組織和工廠電氣工程等行業(yè)的車間的位置進行組裝。變電站通常是專為不連續(xù)操作的責(zé)任人員所設(shè)計,但用的是基本的自動設(shè)備和信號裝置。

      當(dāng)建立變電站結(jié)構(gòu)的一部分,應(yīng)當(dāng)采用薄型建造結(jié)構(gòu)以及由彎段組成的組件(板材、地板等)。這些元件是預(yù)先安裝區(qū)外面建造區(qū)域并且只是在這個位置組裝。這樣可以有效的削減變電所建造成本。

      變電站基本電路概念設(shè)計的選擇,是根據(jù)企業(yè)的供電系統(tǒng)特點得到的。變電站電壓特性主要入口,變壓器和輸出電纜線路導(dǎo)線或當(dāng)前導(dǎo)體的二次電壓.變電站安裝的設(shè)備和元件,設(shè)備和元件的若干種可能的組合是非常好的。當(dāng)闡述了變電站的電路時爭取切換裝置最大的簡化和數(shù)目的最小化。這樣的變電站更可靠、經(jīng)濟。電路簡化是采用自動接入或自動轉(zhuǎn)入儲備的方法,允許快速和無錯誤的自動接入每一個元件和使用設(shè)備。當(dāng)設(shè)計工業(yè)企業(yè)全電壓變電站時,下面的基本因素都要考慮在內(nèi)。1.優(yōu)先使用采用兩編組的單總線系統(tǒng)可以確??煽康暮徒?jīng)濟的供應(yīng)電力。2.配套建設(shè)和變電站廣泛使用。

      3.變電站使用自動化并且支持遙測技術(shù);如果變電站的設(shè)計并不支持使用自動化或遙測、線路安而且不允許添加設(shè)備,確保以后沒有過度投資和返工。

      4.使用簡單、便宜的裝置,有絕緣裝置的斷路器、短路開關(guān)、過載保護隔離器、保險絲,預(yù)期到他們的交換容量可考慮大幅度削減昂貴的器件需要和臨界油、真空、螺線管和空氣開關(guān)電路使用。變電站和開關(guān)電路,采用這樣的設(shè)備的每個生產(chǎn)線服從個體變壓器、裝配、允許他們同時的斷開而不破壞斷開連接的生產(chǎn)流程的機制的線條。

      變電站的線路的意義,最重要的一點是要妥善安排與選擇轉(zhuǎn)換器件(開關(guān)、隔離者、電流限制器等、避雷器、高低壓熔斷器),這決定了變電站的目的、功能和意義。

      很多年以前,科學(xué)家們對電仍只有很模糊的概念。他們之中不少人認為電是一種“流體”,這種流體就像水流經(jīng)管道一樣流過導(dǎo)線。但他們并不了解是什么東西使電流動。他們之中的許多人覺得電是有某種極小的微粒構(gòu)成的,但試圖把電分離成單個的小顆粒他們卻束手無策。

      此后,以為偉大的美國科學(xué)家密利坎于1909年,真正地稱出了單個的電粒子的重量并算出它的電荷而使科學(xué)界震驚不已。這可能是人類做過的最細致的計量工作之一,因為一個單個的電粒子的重量僅為一磅的百萬分之一,百萬分之一的一半左右的重量。要合成一磅重需要的電粒子數(shù)將要比大西洋的全部水的水滴數(shù)還要多。

      這些電粒子,他們對我們并不陌生,因為我們知道他們就是電子。當(dāng)大量電子擺脫原子跑出來并通過導(dǎo)線運動時,我們把這種現(xiàn)象說成是電通過導(dǎo)線“流動”。是的,早先的科學(xué)家所說的電的“流體”只不過是沿著導(dǎo)線流動的電子。

      那么,如何能使一些單個的電子擺脫原子的束縛而跑出來呢? 而且,又怎樣能使這些自由電子沿導(dǎo)線運動呢?

      第一個問題的答案就在于原子本身的結(jié)構(gòu)上。某些原子的結(jié)構(gòu)使他們很容易失去電子。例如,一個銅原子在正常情況下有29個電子,它們排列在核子周圍的4個不同的軌道上。最里層的軌道上有2個電子。第二層較大的軌道上有8個電子。第三層軌道上擠滿18個電子。而外層軌道上只有一個電子。正是這個外層電子,銅原子不斷丟掉它,因為這個電子受原子的約束不那么緊。它忽而游離而去,并被另一游離的電子所替代,然后,這后一個電子也游離而去。

      結(jié)果,在銅導(dǎo)線中自由電子在銅原子之間向四面八方漂浮。所以,盡管對你們的普通的肉眼來說,銅導(dǎo)線看來是完全不動的,但在它內(nèi)部卻不斷地進行著大量的活動。

      如果導(dǎo)線把電輸送到一盞電燈或者另外某個電氣設(shè)備那里,這些電子就不會雜亂無章地到處跑來跑去,而是它們中的許多電子將會向一個方向奔去-從導(dǎo)線的一端奔向另一端。

      這就把我們引向第二個問題,如何才能使自由電子沿導(dǎo)線運動呢?好啦,人們已經(jīng)找到幾種方法來做到這一點。一種就是化學(xué)方法。伏特電堆,或者叫電池,就是能使電流在導(dǎo)線中流動的一種化學(xué)裝置。另一種方法就是電磁法。法拉第和亨利發(fā)現(xiàn)了怎樣能把磁鐵用來使電在導(dǎo)線中流動的辦法。磁鐵

      幾乎每個人都見過馬蹄形磁鐵-之所以這樣叫他是因為他們的形狀做成馬蹄形的??赡苣銈兌加么盆F做過試驗,并且看到它是怎樣吸起按釘,小釘子或者其他一些小鐵件的。人們了解磁鐵已經(jīng)幾千年了。

      據(jù)傳說,幾千年前有個名叫麥格尼斯的牧羊人住在地中海的克里特島上。他有一根牧羊人用的帶鐵頭的棍杖。一天,他發(fā)現(xiàn)一塊奇形怪狀的黑石頭黏在鐵頭上。后來,當(dāng)又發(fā)現(xiàn)許多這種石頭時,人們就叫它們?yōu)榇盆F。這些就是天然磁鐵。

      近年來,人們已經(jīng)掌握怎樣使用鐵來制成磁鐵。尤其重要的是,人們發(fā)現(xiàn)了如何使用磁鐵推動電子通過導(dǎo)線-也就是怎樣使電流動。

      在我們討論這點之前,磁鐵有某些特性我們應(yīng)當(dāng)了解。如果把一塊玻璃放在馬蹄形磁鐵的端部,然后把一些鐵粉末撒在玻璃上,那么鐵粉自己就會排成許多線。如果用一根棒做的話,就更容易看出這些鐵粉排成的線條了。這些實驗演示了科學(xué)家們所謂的磁力線。他們解釋說。磁鐵通過磁鐵兩端之間延伸出來的磁力線起作用。

      但是,在電子周圍似乎也有磁力線。把一根導(dǎo)線穿過一塊硬紙板,在紙板上撒上鐵粉,并把電池與導(dǎo)線連通在一起,這點就可以得到證明。由于運動的電子的磁性的結(jié)果,鐵粉就會繞導(dǎo)線周圍形成一些圓環(huán)。因此,我們可以看到,在運動者的電子和磁性之間有一種關(guān)系。磁性就是由電子的運動引起的。

      當(dāng)然,電子并不是在磁棒里真的“流動”,但它們卻是在運動,在繞鐵原子核做旋轉(zhuǎn)運動。然而,在磁鐵中,原子都排列的使它們的電子都向同一方向旋轉(zhuǎn)。也許可打一個恰當(dāng)?shù)谋扔?,就像許多小孩在他們頭頂上以順時針方向甩動系在線上的小球一樣。

      第五篇:110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計研究

      110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計研究

      云南欣博工程咨詢有限公司 云南昆明 650051

      摘要:我國電力工業(yè)的電力水平和技術(shù)水平都在不斷的提高,已經(jīng)有許多變電站實現(xiàn)了集中控制和采用計算機監(jiān)控,電力系統(tǒng)也實現(xiàn)了分級集中調(diào)度。作為電力系統(tǒng)接線組成的一個重要部分,變電所電氣主接線的確定,直接影響著電力系統(tǒng)的妥全、靈活、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行以及變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置等等幾方面。本文將會對110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計進行探索和研究。

      關(guān)鍵詞:110kV變電站;系統(tǒng);設(shè)計

      近年來,我國的社會經(jīng)濟得到快速的發(fā)展,人民的生話水平也得到了大大地提高,對電的要求也在不斷地提高。并且國家也在不斷地加強對城網(wǎng)以及農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造,這使得我國變電站事業(yè)快速的發(fā)展和進步。

      我國變電站在迅猛發(fā)展過程中在給人民帶來了極大的好處的同時,也給相關(guān)專家和研究者帶來了一些列的難以解決的問題。例如電網(wǎng)用電的可靠性是城網(wǎng)及農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造的重要目標之一,同時也是各變電站設(shè)時必須考慮的問題之一,但是飛速發(fā)展的構(gòu)成中,就有了極大的困擾。本文根據(jù)110kV變電站電氣一次設(shè)計進行研究。

      一、變電站的概念及其作用

      1、變電站的概念

      變電站主要指的是電力系統(tǒng)中用來變換電壓接受電能,并且能夠?qū)﹄娔苓M行相應(yīng)分配及控制電力流向或是調(diào)整電壓的相應(yīng)電力設(shè)施。變電站在各個電網(wǎng)之間相互聯(lián)系過程中發(fā)揮紐帶的作用,并且把各個等級電壓的相關(guān)電網(wǎng)利用變壓器有機的聯(lián)系在一起,進而達到相應(yīng)變換與分配電能的目的。變電站是否具有安全性和可靠性,將會對整個電網(wǎng)是否能夠安全的運行產(chǎn)生直接的影響。

      2、變電站的作用

      使電能夠在高低壓之間進行科學(xué)、安全的轉(zhuǎn)換是變電站的主要作用。在轉(zhuǎn)換高低壓時,有一些變電站把發(fā)電廠中的發(fā)電機出口電壓進行有機的升壓,給電能在進行遠距離傳輸之時,降低電能在線路上的一些損耗提供了有利的條件。除此之外,一些變電站會將高壓轉(zhuǎn)變成低壓,再對用戶端進行傳送。

      110kV變電站分布相對較為寬廣,并且數(shù)量較多,它是直接面對客戶端的變電站。所以,在進行110kV變電站一次設(shè)計時,需要對其的經(jīng)濟性、可靠性以及靈活性充分考慮。通過這種方式進行綜合的比較選擇,能夠極大地減少變電站在某個區(qū)域內(nèi)的投資成本,并且能夠在面對該地區(qū)所發(fā)生的各種停電現(xiàn)象以及相應(yīng)的電網(wǎng)故障時靈活的應(yīng)對,使這一區(qū)域中供電的可靠性得到充分的提高。為了滿足各區(qū)域的用電增長需求,應(yīng)該對110kV變電站的分布點進行科學(xué)合理的選擇,滿足人們?nèi)找嬖鲩L的文化需求,并且促進社會發(fā)展。

      二、110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計

      1、主接線的設(shè)計

      在進行主接線方式設(shè)計時,需要在以下五方面加以注意。

      (1)變電所在系統(tǒng)中所處的的地位和會起到的作用。

      (2)主接線是受主變壓器臺數(shù)影響的。

      (3)負荷的重要性分級和出線回數(shù)多少必然影響到主接線。

      (4)各用容量的有無和大小對主接線產(chǎn)生的影響。

      (5)近期和遠期的發(fā)展規(guī)模。

      首先通過負荷計算選出合適的主變壓器,然后利用經(jīng)濟性、可靠性、靈活性三方面確定出電氣主接線形式為110kV采用單母線分段,35kV采用單母分段帶旁路、10kV為單母線分段接線。需要計算各側(cè)的負荷有站用電負荷(動力負荷和照明負荷)、10kV負荷、35kV負荷以及110kV負荷。

      2、短路電流計算

      2.1短路類型

      電力系統(tǒng)簡單短路故障包括三相短路、兩相短路、兩相短路接地和單相接地短路四種類型。三相短路又被稱為對稱短路,其它三種類型的短路為不對稱短路根據(jù)電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗,一般發(fā)生單相接地短路的可能性較大,約占70%左右;兩相短路發(fā)生的較少。三相短路發(fā)生的幾率雖然相對最少,但是一旦發(fā)生將會造成比較嚴重的后果。

      2.2短路電流計算

      短路電流是通過短路電流的計算原則和方法來計算的。一般采用標幺值制法計算短路電流。對短路電流進行計算在實際生產(chǎn)中,在選擇和校驗電氣設(shè)備、整定和校驗繼電保護裝置,以及選擇限流設(shè)各合理選擇主接線方案等時都要使用。

      3、主要電氣設(shè)備的選擇

      3.1設(shè)備選擇的原則

      電氣設(shè)各選擇導(dǎo)體和設(shè)各的選擇設(shè)計,要根據(jù)系統(tǒng)主接線、負荷計算和短路電流計算,應(yīng)做到技術(shù)先進,經(jīng)濟合理,安個可靠,運行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地,以滿足電力系統(tǒng)安個經(jīng)濟運行的需要在選擇上遵循以下幾項原則:

      (1)按正常工作條件選擇

      A.按額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)符合電氣裝設(shè)點的電網(wǎng)電壓,并小得低于該回路的最高運行電壓。

      B.按額定電流選擇電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)小得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流。

      C.機械負荷:所選電器端子的允許負荷,應(yīng)人于電器引下線在正常運行和短路時的最大作用力。

      (2)按短路條件校驗電氣設(shè)備的動、熱穩(wěn)定。

      A.電氣設(shè)備允許通過的極限電流應(yīng)不小于短路沖擊電流。

      B.電氣設(shè)備在某段時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量應(yīng)小小于短路電流在此時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

      C.在工作電壓和過電壓下,電氣的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性電器的絕緣水平,應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設(shè)各相應(yīng)的保護水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標準數(shù)值時,選用適當(dāng)?shù)碾妷罕Wo設(shè)備就需要通過絕緣配合計算。

      (3)安裝地點、工作環(huán)境、使用條件及供貨條件來選擇電氣設(shè)各的適當(dāng)形式。

      3.2斷路器的選擇

      斷路器一般采用火弧介質(zhì)和火弧方式,一般可分為:多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器,SF6斷路器等斷路器型式的選擇,在選擇時不僅要滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件,還需要考慮到對施工調(diào)試和運行維護,另外還要根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟的比較來確定。110kV側(cè)選用3API-FG-145kV/3150A-40kA型斷路器。

      3.3隔離開關(guān)的選擇

      110kV側(cè)GW4-110D/630型隔離開關(guān)。

      3、互感器的選擇

      一般選用WVB110-20(H)型電壓互感器,系統(tǒng)最高電壓126kV,額定緣水平200/480kV,額定一次、二次電壓比110kV/1.732/0.1/1.732/0.1kV額定負載150VA/150VA/100VA,準確級0.2/0.5/3P。

      3.5母線的選擇

      (1)一般要求

      A.根據(jù)環(huán)境條件和回路負荷電流、電暈、無線電十?dāng)_等條件,對配電裝置中軟導(dǎo)線進行選擇,進而導(dǎo)線的截面和導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式進行確定。

      B.對于空氣中含鹽量較人的沿海地區(qū)或周圍氣體對鋁有明顯腐蝕的場所,選用防腐型鋁線效果更好。

      C.如果負荷電流較大,應(yīng)根據(jù)負荷電流選擇較大截面的導(dǎo)線。如果電壓較高,可增加導(dǎo)線外徑或增加4相導(dǎo)線的根數(shù),從而保持導(dǎo)線而積的電場強度,導(dǎo)線必須滿足電暈的要求。

      D.當(dāng)配電裝置等于或者小于220kV時,電暈對于導(dǎo)線截面的選擇起不到?jīng)Q定性作用,因此可采用單根鋼芯鋁絞線組成的復(fù)導(dǎo)線,根據(jù)負荷電流進行導(dǎo)線截面。

      (2)母線截面的選擇要按照最人長期工作電流,對動、熱穩(wěn)定進行校驗。

      3.6避雷器的選擇

      應(yīng)該根據(jù)被保護電器的絕緣水平和使用特點,來選擇合適的避雷器型式。

      下轉(zhuǎn)第328頁

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