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220kV城市变电站电气系统设计探讨

[]文章重点介绍电气主接线,配电设备和系统保护,重点介绍城市变电站的设计。设计思路和方法可为220kv城市变电站设计人员提供一定的启示和借鉴。

[关键词] 220kv;城市变电站;电子系统;设计;综合自动化

一,设计原则

在城市电网建设中,首先要解决的问题是城市变电站的建设。城市变电站建设应遵循的基本原则是:(1)足够的变电站容量,以满足供电区域中长期规划和预测的需求; (2)主要布线可靠灵活; (3)结构紧凑,设备尺寸小。占地面积小; (4)主要设备技术性能优越,可靠性高,维护频率低,噪音低; (5)自动化程度高,通信错误率低,可靠性高。

根据上述原则,选择220kv作为城市电力点,充分发挥大容量,低渠道,小占地,相对经济投资的优势。因此,220kV城市变电站是解决城市供电矛盾的有效措施,也是未来城市电力系统发展的方向。

二,电气主接线

在变电站设计中,特别是重型变电站设计中,为了保证电源的可靠性和灵活性,经常使用更复杂的主配线。虽然完美的主接线确保了电源的可靠性,但缺点是接线复杂,操作繁琐,维护和维修量大,投资大,占地面积大。

电气主接线的选择通常与变电站容量的需求密切相关。本文介绍了带断路器的线路变压器组的设计方案。

220kv城市变电站的主要电气接线一般分为三个电压等级,由三组带断路器的线路变压器组成; 110kv是单总线部分,每个母线与一个主变压器连接,每个母线有多个输出线; 35kv对于单母线分段,每个分段有多条输出线,每个主变压器通过两个35kv断路器连接到两个35kv母线。有3个分段断路器。优点是任何一个主变压器都被去激活,相应的两个母线分别由另外两个主变压器供电,从而达到平衡负载的目的。

三是配电装置

(1)220kv配电单元和主变压器

220kv配电设备选用室内布局,采用传统的独立电器,其间距为3.5m,其次是电缆头,带接地刀的单面线刀,单断六氟化硫断路器,氧化锌避雷器,最后主要变化。断路器和线刀保留作为维护通道。

主变压器的选择对城市变电站有特殊需求。小尺寸,低噪音,良好的阻燃性和高可靠性是选择变压器的特性。 220kv配电单元与主变压器位于同一位置,主要是防噪声。变压器可以风冷,低噪音,强油,散热器安装在室外。(2)110kv配电单元

110kv配电单元采用全封闭六氟化硫绝缘组合电器的三相通用箱体结构,选用室内gis配置,这是国内变电站设备选型的常用做法。 gis的结构是紧凑的三相普通盒型,并且三相导体以共面的方式布置。所有开关装置均采用弹簧/电动操作机构,由一个机构和三相联动装置操作。由于不需要压缩空气供应系统,因此实现了无油和无气体。

(3)35kv配电单元

35kv配电单元采用进口全封闭六氟化硫绝缘组合电器,排列成两排,端对端连接,便于处理单母线段的布线图案。每个间隔的宽度为0.6至0.8米。

四是电气布局

(1)综合楼

35kv配电单元和三个单元安排在复杂建筑的底层。 35kvgis采用背靠背双排布局。由于两排设备之间有民用建筑桩头,因此需要在背面用布线适当地打开门的距离,以便进行施工和维护。复杂建筑的地下室是一个箱形基础,箱形基础作为110kv,35kv电力电缆通道。箱形基础位于墙体侧面,有4个轴和2个工作井。电缆通过两个井连接到管道,轴穿过轴到达电缆层和控制室。

(2)220kv配电单元

配电单元有3个单元,每个单元配置1套线变压器,每个单元宽14m,单元之间设置开放式5m通道,作为主变压器安装位置和接地变压器位置,接地变压器采用街道布置,便于主散热器的通风散热。

五是系统保护

(1)220kv线路保护

220k线路和主变压器保护屏,直流屏和使用的配电屏布置在继电保护室中。

220kV城市变电站电气系统设计探讨

断路器安装在主变压器的高压侧,当主变压器发生故障时不需要远程跳闸命令。为了简化保护配置,建议使用相间电流和零序电流快速断开作为220kv线路主保护,并在电力传输端配置以下保护(1)阶段到相电流快速保护,瞬时跳闸; (2)限时过流保护,延时跳闸; (3)零序电流快速保护,瞬时跳闸; (4)零序过流保护,延时跳闸; (5)断路器失灵保护。

除断路器失灵保护外,上述保护装置还配有2组,以实现与主变压器的双重保护。当线路中发生单相故障时,断路器跳三相,然后执行三相重合;当发生相间故障时,断路器跳跃三相并且不重叠。

(2)主变压器保护

电力变压器是电力系统中非常重的电力设备。其故障将严重影响电源的可靠性和系统的正常运行。同时,大容量电力变压器也是一种非常昂贵的设备。因此,有必要根据变压器的容量和重量考虑具有良好性能和可靠操作的继电保护装置。对于变压器故障类型和异常运行状态,可对主变压器施加以下保护(1)气体保护; (2)谐波制动差动保护; (3)变压器220kv侧过流保护; (4)变压器35kv侧过流保护; (5)220kv零序过流保护; (6)110kv2段零序过流保护; (7)35kv侧零序过流保护; (8)220kv和35kv侧面过载保护。 (三)110kv线路保护采用微电脑控制,包括电流快断和过流两级;零序电流快速断开和零序过流2级保护。

(4)35kv线路保护

电流快速断开,过流和零序过流保护。

(5)母线保护

110kv母线是单母线分段连接方式,每组母线配备一套三相母线差动保护,母线保护动作瞬间切断主变压器110kv输入断路器,分段断路器和母线打破平局。当母亲在运动时,锁定段是自切割的。

35kv母线是单母线分段连接方式,每组母线配有一套三相母线差动保护,母线保护动作瞬间切断主变压器35kv进线断路器,断路器,以及封闭母线动作自切割并切断35kv母线连接断路器。

(6)自动装置

35kv和110kv母线配备自动电源开关设备。每个35kv线路上安装一个每周减载装置。

六是变电站综合自动化

(1)基本功能和技术

1.保护功能。房屋内的所有电气设备都受到保护,受保护的设备会被故障显示和记录,并存储多组值,并可进行修改和显示。

2.测量和数据采集功能。包括状态数据,模拟数据和脉冲数据。

3.自动设备功能。包括电压和无功功率的本地控制,同步检测和同步闭合以及故障滤波器测距。

4.控制和操作阻止。可以通过crt屏幕执行断路器,隔离开关,变压器抽头和电容器组切换的远程操作。

5.实现人机界面监控,监控和工程工作的功能。

6.系统的自诊断功能。系统中的每个插件都应具有自诊断功能,并将数据发送到后台机器和远程调度中心。此外,还有远程控制中心的通信和防火及安全功能和措施。

(2)主要特点

1.微机系统和保护信息串行通信采用交流采样,大大增加了信息总量,可以根据事件优先级快速传输变电站信息。

2.系统采用微电脑采样。微电脑变送器输入由ct,pt,直接输入计算机代码和数据采集微电脑通讯,可以传输各种计算,速度更快,精度更高,是当前数据采集的最佳选择。

3.微机保护和监控部分通讯可以查看和修改调度侧的保护设定值。

4.变电站综合自动化具有设备自身的实时自检功能,便于维护和维修。

5,抗干扰能力强,扩展性好。

6.实现全面自动化后的无人值守变电站占地面积小,大大减少了投资。

(3)系统结构

1.系统配置。为提高变电站综合自动化系统的可靠性和成本效益,在设计时应采用分布式变电站综合自动化系统配置模式。

系统可以集中安装变电站控制室内数据采集柜,控制柜和保护柜中变电站各数据采集单元,控制单元和保护单元,并连接控制主机通过现场总线。 。这种分布集中了组屏的结构,便于扩展和维护,当其中一个链路出现故障时,不会影响其他部分的正常运行。2.通讯系统。通信系统将整个变电站综合自动化系统采集的数据和变电站相应配电线路上自动化系统采集的数据传输到变电站集中控制中心和配电自动化集中控制中心。站内的通信使用光纤以太网来确保不需要中断站中的其他设备。非现场通信通过光缆连接到中心站,中心站执行远程控制软件配置。


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