110KV變電站設計文獻綜述重慶理工高校

文獻綜述

二級學院電子信息與自動化

班級110070403

同學姓名

110kV變電站設計

劉鴻瑞

1引言

我國電力工業(yè)的水平正在逐步提高，很多變電站已經實現了集中掌握和計算機監(jiān)控，全部電力工業(yè)都在努力降低成本，使用新設備，采納新技術。目前國內外的110KV變電站都在肯定程度上擁有了自動化系統(tǒng)，而將來的進展趨勢應當是向智能化，網絡化，測量、溫度、愛護和掌握為一體化進展。另一方面，隨著競爭更加激烈，變電站對于地區(qū)性電能安排技術的要求也越來越高。因此，我國必需在變電站設計中注意這個技術方面的頂尖，才能在這場改革中占有一席之地。通過這次設計，能使我們對所學的理論學問有一個全面的全新的認知和補充，也是對我們理論學問的一次實踐。了解當前的進展趨勢，學會去選擇合適的方法或者新奇的方法來完成設計，是我們的一次成長，一次收獲。

2智能化變電站

在設計變電站的當前趨勢下，智能化已經成了主流。在變電站自動化領域中,智能化電氣的進展，特殊是智能化開關、光電式互感器等機電一體化設備的消失,以及計算機高速網絡在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應用，使變電站全部信息的采集、傳輸實現全智能化處理供應了理論和物質基礎。

2.1技術特征

(1)各類數據從源頭實現數字化，真正實現信息集成、網絡通信、數據共享。在電流、電壓的采集環(huán)節(jié)采納智能化電氣測量系統(tǒng)，打破了常規(guī)變電站的監(jiān)視、掌握、愛護、故障錄波、量測與計量等幾乎都是功能單一、相互獨立的裝置的模式。

(2)系統(tǒng)結構更加緊湊，數字化電氣量監(jiān)測系統(tǒng)具有體積小、重量輕等特點，可以有效地集成在智能開關設備系統(tǒng)中，按變電站機電一體化設計理念進行功能優(yōu)化組合和設備布置。對一、二次設備進行統(tǒng)一建模，資源采納全局統(tǒng)一命名規(guī)章，變電站內及變電站與掌握中心之間實現了無縫通信，從而簡化系統(tǒng)維護、配置和工程實施。

2.2智能化系統(tǒng)結構

智能化變電站自動化系統(tǒng)的結構在物理上可分為兩類，即智能化的一次設備和網

絡化的二次設備；在規(guī)律結構上可分為三個層次，依據IEC6185A通信協(xié)議草案定義，這三個層次分別稱為"過程層"、"間隔層"、"站控層"。

2.3進展中的主要問題

國外已有肯定的成熟閱歷，國內的大專院校、科研院所以及有關廠家都投入了相當的人力進行開發(fā)討論，并且在某些方面取得了實質性的進展。但歸納起來，目前主要存在的問題是:

(1)討論開發(fā)過程中專業(yè)協(xié)作需要加強，比如智能化電器的討論至少存在機、電、光三個專業(yè)協(xié)同攻關；

(2)材料器件方面的缺陷及改進；

(3)試驗設備、測試方法、檢驗標準，特殊是EMC(電磁干擾與兼容)掌握與試驗還是薄弱環(huán)節(jié)。

國內已有數個智能化變電站順當投運，運行時間最長的已近兩年，總的來看設備運行平穩(wěn)，各類數據采集、傳輸無誤，愛護和自動裝置動作正常，說明智能化變電站的技術運用到實際中已初步通過實踐的檢驗，滿意了平安、穩(wěn)定的系統(tǒng)運行要求。但智能化變電站應用進展中遇到的主要問題，還有待進一步深化討論和解決。

3電氣主接線的選擇和設計

3.1電氣主接線簡介

變電站的電氣主接線包括變壓器、斷路器、隔離開關、互感器、母線和避雷器等電氣設備，是電氣部分的主干。通常稱為變電所一次接線。這是一個浩大的工程，在我看來，不僅要了解母線，電氣設備，接線方式，而且還要與詳細環(huán)境聯系起來，例如設計要求中提到的溫度和海拔等因素。這些都是課本中學的不多的，因此我們必需自己通過查閱各種文獻和現有的理論指導來逐步完成。目前的電氣主接線技術主要是集中在解決主變壓器的選擇，其他設備相對而言，較為簡潔。主變的選擇要考慮容量問題，容量問題又必需考慮到負荷。母線的接線方式選擇也很重要，通常都會有好幾個方案供選擇，需要逐個分析，我們不能盲目選擇，只有在詳細狀況下選取最適合的。

3.2電氣主接線的方案選擇

3.2.1電氣主接線的設計要求

對于電氣主接線方案的選定，有以下幾個要求點去進行選取：

1、供電牢靠性。主接線的設計必需滿意：當系統(tǒng)發(fā)生故障時，停電范圍小，恢復供電快。

2、經濟性。在滿意供電牢靠和平安的前提下，盡量節(jié)約投資和削減占地面積。

3、簡化性。變電站自動化，無人掌握是必定的進展趨勢，簡化主接線可以為此供應便利。

4、適應性和敏捷性。能適應肯定時期內沒有估計到的負荷水平變化；轉變運行方式時操作簡便，恢復供電快。

電氣主接線方案的選定對變電所電氣設備的選擇，現場布置，愛護和掌握所實行的方式，運行牢靠性等都有直接影響。因此，選擇優(yōu)化的電氣主接線方式，具有重大的意義。

3.2.2電氣主接線的方案比較

根據設計參考規(guī)定，在110KV配電裝置中，當出線為2回路時，一般采納橋形接線；當出線不超過4回路時，一般采納分段單母線接線。

方案一：單母線接線方式

接線簡潔，清爽。操作便利，投資少便于擴建。母線或隔離開關檢修或故障時，連接在母線的全部回路必需停止工作。檢修任一電源或線路的斷路器時，該回路必需停止工作。當母線或母線上的隔離開關發(fā)生短路，以及斷路器在繼電愛護的作用下都會自動斷開，因而造成全部停電。

方案二：單母線分段接線方式

當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線供電，不致使重要用戶停電，可提高供電牢靠性和敏捷性。

方案三：雙母線接線

運行方式敏捷，牢靠，便于事故處理和擴建。通過兩組母線的隔離開關倒換操作，可以輪番檢修一組母線而不至于停電，一組母線故障后能快速恢復供電。隔離開關倒

換工作簡單引起電器誤操作。配電裝置簡單，經濟性較差。

綜上，110KV必需要考慮供電牢靠性，所以選擇雙母線接線方式。

4短路計算和繼電愛護

4.1短路計算

4.1.1短路計算的意義

短路有以下幾種：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單項短路（接地）。三相短路是對稱短路，此時三相電流和三相電壓仍是對稱的，只是三相電流特殊大。除三相短路之外的都是非對稱短路，每相的電流和電壓不相同。

電力系統(tǒng)不行避開會發(fā)生短路故障，威逼著電網的正常運行，也有可能損壞電氣設備。因此，在設計中，需要進行短路電流的計算，以便正確的選用繼電愛護，確保電力系統(tǒng)平安運行。而且在選擇電氣設備時，為了保證在正常運行和故障狀況下都能牢靠地工作，這都需要進行短路電流計算。通常用三相短路電流。

4.1.2短路電流計算

計算可以采納出名值和標幺值兩種方法，遇到變量多或者數字大時，一般采納標幺值。計算時，需要將各電壓等級的電氣元件參數都歸算到同一電壓等級，歸算也有兩種方法，一種是將出名值進行歸算然后進行標幺值計算，另一種是直接對基準值進行歸算，再求出各基準值對應的標幺值。計算過程中需要對變壓器、發(fā)電機、電抗器、線路等進行電抗值計算和歸算6。

4.2繼電愛護

完成了短路計算后，就是對繼電愛護的配置選擇3。繼電愛護的四個特性：牢靠性，選擇性，靈敏性，速動性。斷路器和隔離開關，是比較常用的配置，對于型號的選擇查看設計規(guī)范就可以得到。在本次設計中，我主要針對主變和線路進行愛護選擇及部分相應整定計算。變壓器的愛護配置通常采納瓦斯愛護和縱差動愛護作為主愛護，其中瓦斯愛護僅對于是油箱內的故障愛護。容量為800KV以上的油浸式變壓器，

都可以裝設瓦斯愛護。一般狀況，除了主愛護以外，還可以幫助使用過電流愛護、零序電流愛護或者過負荷愛護作為后備愛護。

5結論

110KV變電站設計是一個比較簡單的過程，包括了許多方面，電氣主接線的設計，短路計算和繼電愛護的整定，電氣設備的選擇和校驗，還有一些其他的應用。110KV等級的電氣