智能變電站電氣主回路設(shè)計

郭翠翠 姜姍* 沈陽工學(xué)院 信息與控制學(xué)院

1 電氣總平面設(shè)計

對于變電站電氣系統(tǒng)其所征地面積得滿足各高壓設(shè)備的選擇要求；在符合規(guī)范的前提下，盡量平面緊湊，充分利用空間適當(dāng)降低層高，減少地下的開挖深度；出入口不得少于兩個，其中是主要出入口（人員及設(shè)備出口）另一個是安全出口；電纜進(jìn)出口設(shè)有專用電纜通道，必須有防水防洪及防潮措施，地下變電站必須設(shè)置可靠地送、排風(fēng)系統(tǒng)。

2 主變壓器選擇

在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器，只供本所（廠）用的變壓器，稱為自用變壓器。在變電所中，主變壓器承擔(dān)著改變電壓，進(jìn)行電力經(jīng)濟(jì)輸送和分配電能的作用，正確合理的選擇主變壓器很重要。主變壓器選擇應(yīng)包括選擇主變型式、主變臺數(shù)和容量等。

3 電氣主接線設(shè)計

110 KV變電站規(guī)模如下表3—1

表3—1 110KV變電站建設(shè)規(guī)模

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(1)主變主變?nèi)萘勘酒跒?*50 MVA2*50 MVA，最終為3*50 MVA；主變壓器采用3*50 MVA；主變采用三相繞組自冷有載調(diào)壓電力變壓器，電壓等級為110KV/10KV

(2) 110KV進(jìn)線：本期2回電纜進(jìn)線，最終2回電纜進(jìn)線

(3) 10KV進(jìn)線：本期24回電纜出線，最終36回電纜出線

電氣主接線主要是指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中，為滿足預(yù)定的功率傳送和運行等要求而設(shè)計的、表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路。電氣主接線以電源進(jìn)線和引出線為基本環(huán)節(jié)，以母線為中間環(huán)節(jié)構(gòu)成的電能輸配電路。

電氣主接線有進(jìn)線和引出線回路，對它進(jìn)行分類分別為無匯流母線和有匯流母線兩大類。按照現(xiàn)階段可將無匯流母線分為單元單元接線、橋形接線和多角形接線三類。有匯流母線分為單母線接線和雙母線接線兩種，其中單母線接線又可以分為簡單單母線、單母線分段和單母線帶旁路；雙母線接線可以分為簡單雙母線、雙母線分段、雙母線帶旁路以及3/2斷路器接線四種類型。

(1) 110KV進(jìn)線：本期電纜進(jìn)線2回，接線形式為內(nèi)橋式，最終電纜進(jìn)線2回，接線形式為擴(kuò)大內(nèi)橋式

(2) 10KV進(jìn)線：本期電纜出線24回，接線形式為單母線分段接線式；最終電纜出線36回，接線形式為單母線分段式。

圖1.1 單母線分段主接線

圖1.2 內(nèi)橋式主接線

4 短路電流

三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有4種基本類型：三相短路，兩相短路，單相對地短路和兩相對地短路。發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需3～5秒。在這一暫態(tài)過程中，短路電流的變化很復(fù)雜。在短路后約半個周波（0.01秒）時將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時值，稱為沖擊電流。它會產(chǎn)生很大的電動力，其大小可用來校驗電工設(shè)備在發(fā)生短路時機(jī)械應(yīng)力的動穩(wěn)定性。短路電流的分析、計算是電力系統(tǒng)分析的重要內(nèi)容之一，計算短路電流所有的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。它為電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計和運行中選擇電工設(shè)備、整定繼電保護(hù)、分析事故提供了有效手段。

供電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路時，很大的短路電流會使電器設(shè)備過熱或受電動力作用而遭到損壞，同時使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電壓大大降低，因而破壞了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用電設(shè)備的正常工作。為了消除或減輕短路的后果，就需要計算短路電流，以正確地選擇電器設(shè)備、設(shè)計繼電保護(hù)和選用限制短路電流的元件。

5 結(jié)束語

本文通過了解智能變電站相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，從經(jīng)濟(jì)技術(shù)先進(jìn)性和合理性方面進(jìn)行研究，選擇合適的技術(shù)應(yīng)用到變電站設(shè)計當(dāng)中，形成完整的智能變電站電氣方案主接線設(shè)計。但不容易忽視的是智能變電站技術(shù)仍然再快速發(fā)展中，現(xiàn)在有的技術(shù)和設(shè)備還不成熟，缺乏長期運行的考驗，仍需不斷完善，同時新設(shè)備和新技術(shù)也會在未來不斷出現(xiàn)。