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电力论文发表雍园变电站电气一次初步设计分析

发布时间(jian):2014-07-09 15:47:04更(geng)新时间:2014-07-09 15:47:44所属分类:电力论文浏览:1次 更多优质资料,可以联系在线客服索取!

220kV雍园变电站站址位于广东省惠州市河南岸镇马庄村,距离市区中心约4.5公里。本站建成后将向惠州市城区范围的东南片供电。 【摘 要】 电气一次专业,在初步设计阶段,从电气主接线、电气总平面、主要设备选择等方面,对220kV雍园变电站的建设规模,进行了

  220kV雍园变电站站址(zhi)位于(yu)广(guang)东(dong)(dong)省惠州(zhou)市(shi)(shi)河(he)南岸镇马庄村,距(ju)离(li)市(shi)(shi)区中心约4.5公里。本站建成后将向惠州(zhou)市(shi)(shi)城区范(fan)围的东(dong)(dong)南片供电。

  【摘 要】 电(dian)气(qi)(qi)一次专业,在初步设(she)(she)(she)计阶段,从电(dian)气(qi)(qi)主(zhu)接线(xian)、电(dian)气(qi)(qi)总平面(mian)、主(zhu)要设(she)(she)(she)备选择等(deng)方(fang)面(mian),对220kV雍园变(bian)电(dian)站的建设(she)(she)(she)规模,进行了比(bi)较全面(mian)深入(ru)地分析。

  【关键词】 电力论文发表,工程建设规模,电气主接线,电气总平面,主要设备选择

  1 工程建设(she)规模(mo)

  本工程(cheng)为新建(jian)工程(cheng),建(jian)设规(gui)模(mo)如下(xia):

  (1)变压器:本期建(jian)(jian)设(she)2×240MVA,最(zui)终建(jian)(jian)设(she)4×240MVA。

  (2)220kV出(chu)线(xian):220kV本期架空出(chu)线(xian)4回(hui)(hui),备(bei)用(yong)2回(hui)(hui)电(dian)缆出(chu)线(xian);最(zui)终出(chu)线(xian)6回(hui)(hui)。

  (3)110kV出(chu)线(xian)(xian):110kV本(ben)期电缆出(chu)线(xian)(xian)7回(hui)(hui),备用(yong)7回(hui)(hui)电缆出(chu)线(xian)(xian);最(zui)终出(chu)线(xian)(xian)14回(hui)(hui)。

  (4)10kV出线:本期建(jian)设(she)20回,最终建(jian)设(she)30回。

  (5)10kV并联电容器:本期建设(she)2×6×8016kvar,最终建设(she)4×6×8016kvar。

  (6)10kV并联电抗器(qi):本期暂不建(jian)(jian)设,最终(zhong)建(jian)(jian)设4×2×8000kvar。

  (7)10kV小(xiao)电阻(zu)接地(di)(di)成套装置:本期(qi)建(jian)设接地(di)(di)变(bian)2×500kVA,接地(di)(di)电阻(zu)16欧(ou)姆;远期(qi)建(jian)设接地(di)(di)变(bian)3×500kVA,接地(di)(di)电阻(zu)16欧(ou)姆。

  (8)10kV站用电:本期按终(zhong)期一次性建成2×400kVA。

  2 电气主接线

  2.1 220kV接(jie)线(xian)

  本期及最终接线形式为(wei)双母(mu)线接线,设专用母(mu)联断路器。

  2.2 110kV接线

  最终接(jie)线(xian)形式(shi)为(wei)双(shuang)母(mu)线(xian)双(shuang)分(fen)段(duan)接(jie)线(xian),设(she)专用母(mu)联、分(fen)段(duan)断路(lu)器(qi)(qi),本期接(jie)线(xian)形式(shi)为(wei)双(shuang)母(mu)线(xian)接(jie)线(xian),设(she)专用母(mu)联断路(lu)器(qi)(qi)。

  2.3 10kV接线

  #1~#3主(zhu)变(bian)(bian)变(bian)(bian)低10kV为单母线(xian)(xian)双(shuang)分段四段接(jie)线(xian)(xian),其中#2主(zhu)变(bian)(bian)采用双(shuang)臂进线(xian)(xian),每(mei)台主(zhu)变(bian)(bian)变(bian)(bian)低10kV各(ge)(ge)带10kV10回(hui)(hui)、电容器组(zu)6回(hui)(hui)、并联(lian)电抗(kang)器组(zu) 2回(hui)(hui)、站用变(bian)(bian)及(ji)(ji)接(jie)地变(bian)(bian)各(ge)(ge)1回(hui)(hui)(#3主(zhu)变(bian)(bian)只设(she)接(jie)地变(bian)(bian))。#4主(zhu)变(bian)(bian)变(bian)(bian)低10kV侧采用变(bian)(bian)压器单元单母线(xian)(xian)接(jie)线(xian)(xian),仅接(jie)6回(hui)(hui)电容器组(zu)及(ji)(ji)2回(hui)(hui)并联(lian)电抗(kang)器组(zu)。

  本期建设(she)#1及(ji)#2主(zhu)变变低10千(qian)伏母线(xian)及(ji)相应(ying)母线(xian)设(she)备、出线(xian),但本期暂不建设(she)并(bing)联电抗器(qi)组。

  3 主要设备选(xuan)择(ze)

  根(gen)据广东省电力系统污区分(fen)布图,站址(zhi)处于II级(ji)污区,为(wei)了提(ti)高设备运行(xing)可靠性,本站设备按III级(ji)防污等级(ji)选型,最小爬(pa)电距离取25mm/kV(按最高电压(ya)计算(suan))。

  3.1 短(duan)路(lu)电流计算

  计(ji)算条件:

  (1)短路(lu)计算水(shui)平年(nian)取2015年(nian)计算(Sj=100MVA,Uj=230kV)。

  (2)四台主变高、中(zhong)压(ya)侧并列,低压(ya)侧分列运(yun)行。

  (3)主变阻(zu)抗电压百分比:Ud1-2=14%,Ud1-3=35%,Ud2-3=21%。

  (4)2015年(nian)雍园(yuan)站(zhan)扩建至四台主变合(he)环(huan)短路(lu)时(shi)220千伏母线(xian)的三相、单相短路(lu)电流分(fen)别为42.61kA、40.68kA。

  计算结果如表1所示。

  3.2 主要(yao)设(she)备选(xuan)型

  3.2.1 主变压(ya)器选型

  本期主变(bian)规模为2台240MVA主变(bian),选用三(san)相三(san)卷自然(ran)油循(xun)环风冷有载调压中阻(zu)抗变(bian)压器,主要参数如下:

  主(zhu)变型(xing)号:SFSZ10-240000/220

  额(e)定容量:240MVA

  容量比(bi):240:240:80MVA

  电压比:220±8×1.5%/115/10.5kV

  短路阻(zu)抗:Ud1-2=14%,Ud1-3=35%,Ud2-3=21%

  连(lian)接组别:YN,yn0,d11

  220千伏中性点(dian)绝缘(yuan)水平(ping):110kV

  110千伏中性(xing)点绝缘水平:60kV

  配(pei)套(tao)进(jin)口有(you)载调压开关,有(you)载调压开关绝缘电(dian)压等级为(wei)(wei)110kV,电(dian)压抽头为(wei)(wei)±8×1.5%,最大额定通过电(dian)流800A。

  3.2.2 220kV设(she)备

  选用开断(duan)能(neng)力为(wei)50kA,动稳定水平(ping)为(wei)125kA的合资GIS设(she)备。主(zhu)母线(xian)(xian)(xian)、出线(xian)(xian)(xian)、母联间隔额定电(dian)流(liu)为(wei)3150A,主(zhu)变(bian)进线(xian)(xian)(xian)及母线(xian)(xian)(xian)设(she)备间隔额定电(dian)流(liu)为(wei) 2000A。主(zhu)变(bian)和(he)(he)出线(xian)(xian)(xian)回(hui)路CT配8个次级线(xian)(xian)(xian)圈,其中设(she)6个保(bao)护级、1个0.5S级和(he)(he)1个0.2S级。母联回(hui)路CT配7个次级线(xian)(xian)(xian)圈。

  线路A相PT选用线路型电(dian)容式电(dian)压互感器,型号:TYD-220,220/√3:0.1/√3:0.1/√3:0.1kV,0.5/3P/3P,30/30/30VA。

  220kV线路避雷器均选用复(fu)合外(wai)套(tao)绝(jue)缘氧化锌避雷器。

  3.2.3 110kV设备

  选(xuan)用(yong)(yong)开断能(neng)力为(wei)40kA,动稳定水平为(wei)100kA的合资GIS设(she)备,主母线(xian)(xian)、分段及(ji)母联开关额定电流(liu)为(wei)3150A,主变、出线(xian)(xian)、母线(xian)(xian)设(she)备间隔额定电流(liu)为(wei) 2000A。主变和出线(xian)(xian)回(hui)路CT配6个次级线(xian)(xian)圈,母联、分段回(hui)路CT配5个次级线(xian)(xian)圈。线(xian)(xian)路A相PT选(xuan)用(yong)(yong)110/√3:0.1/√3:0.1kV,0.5 /3P,150/100VA。避雷器选(xuan)用(yong)(yong)108/268kV。

  3.2.4 10kV成套开关(guan)柜

  10kV开关柜(ju)选用合资(zi)的(de)金属(shu)铠(kai)装移开式(shi)高压开关柜(ju),配(pei)进口或合资(zi)真空断(duan)路器。主变进线柜(ju)、分段柜(ju)额定电(dian)流(liu)为4000A,最大开断(duan)电(dian)流(liu)40kA;馈线柜(ju)和其它(ta)柜(ju)的(de)额定电(dian)流(liu)为 1250A,最大开断(duan)电(dian)流(liu)为31.5kA。受短路容(rong)量(liang)限制,10kV母(mu)线正(zheng)常方式(shi)按(an)分列(lie)运(yun)行考(kao)虑(lv)。

  分(fen)(fen)段(duan)柜内电流(liu)互感(gan)器按三(san)相、两绕(rao)组配(pei)置,其他(ta)柜内电流(liu)互感(gan)器按三(san)相、三(san)绕(rao)组配(pei)置,变比分(fen)(fen)别(bie)为:主变进线(xian)柜及分(fen)(fen)段(duan)柜选(xuan)(xuan)用4000/1A,馈线(xian)柜选(xuan)(xuan)用400-600/1A,电容器柜选(xuan)(xuan)用800/1A,站用变柜、接地变柜选(xuan)(xuan)用100-200/1A。   3.2.5 10kV限流(liu)电抗器

  10kV限流电抗(kang)器选用干式(shi)空芯(xin)限流电抗(kang)器,其(qi)参数(shu)为:10.5kV,4000A,Xk%=10%。

  3.2.6 10kV并联电(dian)容(rong)器(qi)

  本站每台主变10kV侧考虑配置6组8016kvar的并联电容器。

  并联(lian)(lian)电(dian)容(rong)器(qi)选用户(hu)内充油框架式成套并联(lian)(lian)电(dian)容(rong)器(qi)组,单只电(dian)容(rong)器(qi)额定(ding)容(rong)量334kvar,每组电(dian)容(rong)器(qi)串接电(dian)抗率为6%的干(gan)式空(kong)芯串联(lian)(lian)电(dian)抗器(qi)。

  3.2.7 站用电设备(bei)选择

  站用变压(ya)器(qi)选用干(gan)式设备,型(xing)号:SC11-400/10.5,容量:400kVA,变比(bi):10.5±2*2.5%/0.4kV,Ud=4%,接线组别:Dyn11。

  380/220V配电(dian)屏拟(ni)选(xuan)用(yong)智(zhi)能式固定开(kai)(kai)关(guan)(guan)柜,为便于设备检修,主开(kai)(kai)关(guan)(guan)采(cai)用(yong)ATS智(zhi)能开(kai)(kai)关(guan)(guan),分(fen)支回路(lu)开(kai)(kai)关(guan)(guan)选(xuan)用(yong)空气开(kai)(kai)关(guan)(guan)。

  3.2.8 10kV中性(xing)点(dian)接(jie)地方式(shi)及中性(xing)点(dian)设备

  10kV中性点采(cai)用小电(dian)阻(zu)接地方式。本工程选用的接地变选用干式绝缘设备,容(rong)量为500kVA,配16欧姆(mu)的接地电(dian)阻(zu)。

  4 电气总平面布置

  站区的中央布置(zhi)一座综(zong)合楼(lou)(lou),其中综(zong)合楼(lou)(lou)的一层布置(zhi)高(gao)压开关柜、部分10kV电容(rong)(rong)器(qi)、10kV限流电抗器(qi);二层布置(zhi)110kVGIS、部分10kV电容(rong)(rong)器(qi);三层布置(zhi)保(bao)护室、通信室、蓄电池室等;四层布置(zhi)220kVGIS、220kV避雷器(qi)及线(xian)路电压互感(gan)器(qi)。考虑本站220kV部分电缆(lan)出(chu)线(xian),110kV与 10kV均为电缆(lan)进出(chu)线(xian),为便于(yu)电缆(lan)敷设,综(zong)合楼(lou)(lou)设有1个电缆(lan)夹层,各(ge)层之间分别设有220kV、110kV及控制电缆(lan)竖井。

  紧(jin)邻综(zong)合(he)楼(lou)的北侧户外布置并联电抗器室,该(gai)室为远(yuan)期(qi)建(jian)设(she)。

  #1~#4主变(bian)压器与综合楼紧邻布(bu)置。

  变电站四周(zhou)设(she)环行道(dao)路及变电站围墙(qiang)。

  站区入(ru)口位于(yu)站区西侧,大门口旁设警传(chuan)室。

  事(shi)故(gu)油(you)池和消(xiao)防水池都(dou)布置在(zai)零星的空地上。

  本方案围墙(qiang)内占地面积(ji)为11948.75平方米(约17.91亩)。

  5 过(guo)电压保护和接地(di)

  5.1 直击雷保护

  本站采用(yong)装设在(zai)建筑物(wu)上的避(bi)雷(lei)带、避(bi)雷(lei)短针组(zu)成的接闪器(qi)作为(wei)主(zhu)变、户外跨线及综合(he)楼(lou)防直击(ji)雷(lei)的措施,利用(yong)线路(lu)避(bi)雷(lei)线保(bao)护220kV户外设备。同时(shi)在(zai)各层敷设均(jun)压带,经验算(suan),站区内电(dian)气(qi)设备均(jun)在(zai)其联(lian)合(he)保(bao)护范(fan)围内。

  5.2 侵入波保(bao)护

  为(wei)防止线(xian)(xian)路侵入(ru)的(de)雷(lei)(lei)(lei)电波过电压(ya)(ya),在220kV、110kVGIS管道与架空线(xian)(xian)路(包(bao)括主(zhu)变架空进线(xian)(xian))的(de)连(lian)接(jie)处,设置金属(shu)氧化(hua)锌(xin)(xin)避(bi)(bi)(bi)雷(lei)(lei)(lei)器,其接(jie)地端与管道金属(shu)外壳连(lian)接(jie)。经(jing)校(xiao)验,变压(ya)(ya)器及GIS一次回路的(de)任何(he)电气部(bu)分至线(xian)(xian)路避(bi)(bi)(bi)雷(lei)(lei)(lei)器的(de)最大电气距离均(jun)不超过130m,故220kV、110kV母(mu)线(xian)(xian)可不装设金属(shu)氧化(hua)物避(bi)(bi)(bi)雷(lei)(lei)(lei)器。主(zhu)变压(ya)(ya)器高、中(zhong)压(ya)(ya)侧中(zhong)性(xing)点均(jun)装设放(fang)电间隙并联氧化(hua)锌(xin)(xin)避(bi)(bi)(bi)雷(lei)(lei)(lei)器作(zuo)为(wei)过电压(ya)(ya)保护。

  5.3 接地

  接(jie)(jie)地(di)(di)网采(cai)(cai)用(yong)(yong)以水(shui)平(ping)(ping)接(jie)(jie)地(di)(di)体为主、垂直(zhi)(zhi)接(jie)(jie)地(di)(di)极(ji)为辅助的(de)复合接(jie)(jie)地(di)(di)网。根据(ju)接(jie)(jie)地(di)(di)体流(liu)过单相短路电流(liu)进行(xing)计算(suan),主接(jie)(jie)地(di)(di)网考虑分流(liu)系数(shu),并考虑腐蚀(shi)因素(su),水(shui)平(ping)(ping)接(jie)(jie)地(di)(di)极(ji)采(cai)(cai)用(yong)(yong)TJ-150的(de)铜(tong)绞线(xian),埋(mai)深0.8米(mi),设备接(jie)(jie)地(di)(di)引下线(xian)采(cai)(cai)用(yong)(yong)TJ-150的(de)铜(tong)绞线(xian),垂直(zhi)(zhi)接(jie)(jie)地(di)(di)极(ji)采(cai)(cai)用(yong)(yong)2.5米(mi)长(zhang)、φ18的(de)紫铜(tong)棒,深井接(jie)(jie)地(di)(di)极(ji)采(cai)(cai)用(yong)(yong)φ100钢(gang)管。

  根据(ju)本(ben)站的(de)(de)实际情况及(ji)周围环境特点,可(ke)采(cai)用的(de)(de)降阻措施(shi)包括:物理降阻剂、置换田园土、打斜接地深井(jing)、等离子接地极及(ji)外(wai)引地网等。

  6 站用电及(ji)照明

  站用(yong)电(dian)系(xi)(xi)统(tong)(tong)为单母线(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)段(duan)(duan)接(jie)线(xian)(xian)(xian),设(she)双ATS分(fen)(fen)段(duan)(duan)自投,正(zheng)常分(fen)(fen)列运行,由4面(mian)固(gu)定式智能低(di)压(ya)开关柜组成。低(di)压(ya)系(xi)(xi)统(tong)(tong)采(cai)用(yong)三相四线(xian)(xian)(xian)制(zhi)。系(xi)(xi)统(tong)(tong)额定电(dian)压(ya) 380/220V。站用(yong)电(dian)容量为400kVA。为提高站用(yong)电(dian)可(ke)靠(kao)性,设(she)两(liang)台相同容量的(de)干式站用(yong)变(bian)压(ya)器,分(fen)(fen)别(bie)接(jie)于两(liang)段(duan)(duan)母线(xian)(xian)(xian)上,每台站用(yong)变(bian)各带一段(duan)(duan)母线(xian)(xian)(xian),重要负荷分(fen)(fen)别(bie)从两(liang)段(duan)(duan)母线(xian)(xian)(xian)双回供电(dian)。

  变电(dian)站(zhan)工作(zuo)照明(ming)由站(zhan)用(yong)电(dian)交流屏(ping)供电(dian),事(shi)故(gu)(gu)照明(ming)由直流屏(ping)供电(dian),由事(shi)故(gu)(gu)处理人员到达现场后人工开(kai)启。事(shi)故(gu)(gu)照明(ming)电(dian)源(yuan)容量(liang)满足维持事(shi)故(gu)(gu)照明(ming)2h。

  室内工作(zuo)照(zhao)明(ming)采(cai)用(yong)荧(ying)光(guang)灯、节(jie)能灯,户外采(cai)用(yong)投光(guang)灯照(zhao)明(ming),事故照(zhao)明(ming)采(cai)用(yong)白炽灯。建筑物(wu)主要通道(dao)、楼梯设应急灯照(zhao)明(ming)。

  7 电缆设施

  电(dian)力(li)电(dian)缆(lan)(lan)及(ji)控制电(dian)缆(lan)(lan)全部选用阻燃铜(tong)芯电(dian)缆(lan)(lan)。

  户(hu)内采用(yong)电(dian)(dian)(dian)(dian)缆(lan)桥架、电(dian)(dian)(dian)(dian)缆(lan)竖井、穿(chuan)管以及PVC线槽(cao)明敷等方(fang)式(shi),户(hu)外采用(yong)电(dian)(dian)(dian)(dian)缆(lan)沟及穿(chuan)管敷设方(fang)式(shi)。其中,10kV电(dian)(dian)(dian)(dian)力电(dian)(dian)(dian)(dian)缆(lan)与0.4kV电(dian)(dian)(dian)(dian)力电(dian)(dian)(dian)(dian)缆(lan)、控制电(dian)(dian)(dian)(dian)缆(lan)分沟敷设;0.4kV电(dian)(dian)(dian)(dian)力电(dian)(dian)(dian)(dian)缆(lan)与控制电(dian)(dian)(dian)(dian)缆(lan)同沟分层敷设。

  电(dian)(dian)缆(lan)防火延燃措(cuo)施按国标(biao)GB50217-94《电(dian)(dian)力(li)工程电(dian)(dian)缆(lan)设(she)计(ji)规(gui)范》和《广东(dong)电(dian)(dian)网公司110~500kV变电(dian)(dian)站消(xiao)防技术(shu)规(gui)定(ding)》(试行)中电(dian)(dian)缆(lan)防火和阻止延燃措(cuo)施设(she)计(ji)。

  微机监控和微机保(bao)护(hu)的电(dian)流、电(dian)压、信(xin)号接(jie)点(dian)引入线均采用(yong)屏蔽电(dian)缆(lan)。屏蔽层(ceng)接(jie)地措(cuo)施按国标GB50217《电(dian)力工程电(dian)缆(lan)设计规范》和DL/T5136《火(huo)力发(fa)电(dian)厂、变(bian)电(dian)所二次接(jie)线设计技术规程》的要求设计。

  8 结语

  经(jing)过(guo)以上分析(xi),电气一(yi)次专(zhuan)业,比较系统(tong)、详(xiang)细地分析(xi)了220kV雍(yong)园变电站的建设规模,满足(zu)初步(bu)设计阶段的深度要求,为下一(yi)阶段的设计工作,奠定(ding)了坚实的基础。

  参考文献:

  [1]佛山电(dian)力设计院(yuan)有限公(gong)司.惠州220kV雍(yong)园(yuan)输变电(dian)工(gong)程(cheng)可(ke)行性研究报告(审定版),2009.

  [2]中国南方电(dian)网(wang)有限责(ze)任公司广东(dong)电(dian)网(wang)公司.广东(dong)电(dian)网(wang)公司文件(jian)广电(dian)规(gui)[2009]124号《关于(yu)惠州(zhou)220kV雍(yong)园输变电(dian)工程可行(xing)性研究的批复》,2009.

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