⑶ 考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响。对一级负荷,必须有两个独立电源供电,且当一个电源失去后,应保证全部一级负荷不间断供电;对二级负荷,一般要有两个电源供电,且当一个电源失去后,能保证大部分二级负荷供电。三级负荷一般只需一个电源供电。
⑷ 考虑主变压器台数对主接线的影响。变电所主变的容量和台数,对变电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所,由于其传输容量大,对供电可靠性要求高,因此,其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所,其传输容量小,对主接线的可靠性、灵活性要求低。
⑸ 考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电,适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同,例如,当断路器或母线检修时,是否允许线路、变压器停运;当线路故障时允许切除线路、变压器的数量等,都直接影响主接线的形式。
主接线设计的基本要求
根据我国原能源部关于《220~500kV变电所设计技术规程》SDJ2―88规定:“变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位,变电所的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。
主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。 可靠性
所谓可靠性是指主接线能可靠的工作,以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践,经过长期运行实践的考验,对以往所采用的主接线
经过优选,现今采用主接线的类型并不多。主接线的可靠性是它的各组成元件,包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此,不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响,还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时可靠性不是绝对的,而是相对的。一种主接线可靠性的标志:①断路器检修时是否影响供电;②线路、断路器、母线故障和检修时,停运线路的回数和停运时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电;③变电所全部停电的可能性。
⑵ 灵活性
主接线的灵活性有以下几方面要求:
① 调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路,调配电源和负荷;能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。
② 检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备,进行安全检修,且不致影响对用户的供电。
③ 扩建要求。可以容易的从初期过渡到终期接线,使在扩建时,无论一次和二次设备改造量最小。
⑶ 经济性
经济性主要是投资省、占地面积小、能量损失小。 2.2 主接线方案比较及确定
根据对原始资料的分析,现将各电压等级可能采用的较佳方案列出。进而,以优化组合的方式,组成最佳可比方案。
表2.1 方案拟定表 电压等级 方案Ⅰ 方案Ⅱ
220kV 双母线接线 双母带旁路接线
10kV
单母线接线 单母分段
110kV 双母线接线 双母带旁路接线
接线 220kV和110kV主接线方案确定
⑴ 方案Ⅰ: 图2.1 双母线接线
①线路故障断路器拒动或母线故障只停一条母线及所连接的元件,将非永久性故障元件切换到无故障母线,可迅速恢复供电。
②检修任一元件的母线隔离开关,只停该元件和一条母线,其他元件切换到另一母线,不影响其他元件供电。
③可在任何元件不停电的情况下轮流检修母线,只需将要检修的母线上的全部元件切换到另一母线即可。
④断路器检修可加临时跨条,将被检修断路器旁路,用母联断路器代替被检修断路器,减少停电时间。
⑤运行和调度灵活,根据系统运行的需要,各元件可灵活地连接到任一母线上,实现系统的合理接线。
⑥扩建方便,一般情况下,双母线接线配电装置在一期工程中就将母线构架一次建成,近期扩建间隔的母线也安装好,在扩建新元件施工时,对原有元件没有影响。
⑵ 方案Ⅱ:
图2.2 双母带旁路接线
加旁路母线虽然解决了断路器和保护装置检修不停电的问题,但是旁路母线也带来了如下的负面影响:
① 旁路母线、旁路断路器及在各回路的旁路隔离开关,增加了配电装置的设备,增加了土地,也增加了工程投资。
② 旁路断路器代替各回路断路器的倒闸操作复杂,容易产生误操作,酿成事故。
③ 保护及二次回路接线复杂。
④ 用旁路代替各回路断路器的倒闸操作,需要人来完成,因此带旁路母线的接线不利于实现变电所的无人值班。
近年来,系统地发展,系统接线可靠性的提高,新技术、新设备的采用,使得采用旁路母线的环境发生了较大的变化,主要有以下几个方面:
⑴ 由于设备制造水平的提高,高质量的断路器不断出现,例如现在广泛采用的SF6断路器、真空断路器,运行可靠性大幅度提高。连续不检修运行的时间不断增长,SF6断路器制造厂可保证20年不检修。即使有时因操作机构故障需要停电检修,检修的时间也很短。近年来弹簧机构、液压弹簧机构等高可靠性的断路器操作机构也不断涌现。因此,断路器本身需要检修的几率不断减少,而每次检修的时间又非常短,旁路母线使用的几率也在逐年下降。
⑵ 由于继电保护装置的微机化,维护工作大量减少,需要停电维护的几率很小。特别是双重化配置的保护,可以一套保护运行,另一套保护停用更换插件,不需要旁路保护代替。
⑶ 220kV及以下新设计的变电站,一般都按无人值班方式设计。旁路母线给无人值班带来不便。
鉴于上述情况,旁路母线的作用已经逐年渐弱了。作为电气主接线的一个重要方案带旁路母线的接线已经完成了它的历史作用,现在已经成为了一种过时的接线方式。新建工程基本上不再采用带旁路母线的接线方式。故而220kV和110kV主接线均采用方案Ⅰ双母线接线。
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