關于電石廠總降站電氣設計的研究分析

摘要：文章主要介紹了一個電石廠總降站電氣部分的設計，擬定出該廠的電氣主接線，確定主變壓器的容量，對主要設備進行選擇。對總降站的電氣各方面都做了考慮，保證了電石廠能夠可靠、靈活、經濟的運行。

關鍵詞：220 kV總降站；電氣部分；設計

中圖分類號：TM63文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）20-0115-01

1電氣主接線及分析

總降壓站兩回220 kV進線接自約10 km遠的熱電廠升壓站，而電石工藝要求35 kV電源，因此確定主變低壓側為35 kV電壓。由于變壓器容量較大，其額定電流約為4 000～5 000 A，而這樣大的額定電流及其相應的短路電流，市面上的35 kV斷路器參數多達不到要求，所以主變壓器應選為低壓側繞組雙分裂變壓器，即低壓側有兩個35 kV繞組。本站應裝設兩臺主變壓器以形成暗備用，每臺主變壓器低壓側兩個繞組，而電石廠共8臺電石爐，所以每一段35 kV母線上接兩臺爐子。本降壓站應屬于終端變電所，兩回220 kV進線，兩臺主變壓器，正好采用橋形結線。相比線路，現在變壓器可靠性高，不會經常切換，因此采用內橋接線較合適。根據資料，熱電廠裝機252萬kW，估算總降壓站220 kV側由熱電廠供給的短路電流不超過25 kA，并考慮到外部系統的短路電流，因此220 kV斷路器開斷電流選用50 kA。35 kV側的短路電流：220 kV電壓側的短路電流按50 kA考慮，35 kV側每段母線上的短路電流約23～26 kA。據此短路電流水平，35 kV每段母線上的兩個電源不允許并列運行。

2主要設備選擇

根據上述短路電流的估算，220 kV側斷路器開斷電流宜按50 kA考慮SF6斷路器。

主變壓器的選擇決定于電石廠的用電負荷大小。此負荷的大小，不僅決定于該廠的有功負荷，也與該廠經過無功功率補償后的功率因數有關。本總降壓變電所二次側的功率因數不應小于0.95～1。兩臺主變壓器互為暗備用，當其中一臺事故停運后，剩下的一臺應保證該所全部負荷的70%，在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷，因此變壓器容量可定為240 MV·A。主變壓器的型式應為三相油浸式，強油循環風冷，低壓側繞組雙分裂。因為本站距熱電廠距離僅10 km，線路上的壓降不是太大，熱電廠升壓變壓器的高壓側額定電壓為230 kV，所以將變比定為230±2×2.5%/38.5-38.5 kV；繞組接線應為YN，yn0，yn0。因為35 kV側中性點留有接消弧線圈的可能，低壓側采用星形接線。變壓器高、低壓側均為星形接線，因此本變壓器必須有一組三角形接線的附加繞組。

3站用電及直流系統

本變電站的主要用電負荷有：主變壓器冷卻強迫油循環的油泵及風扇；蓄電池充電器；繼電器室采暖；繼電器室空調及通風；220 kV戶外斷路器及隔離開關的操作機構加熱；全站照明；檢修。據此需就近從電石廠引兩路380/220 V電源，每路容量150 kW，應從不同段母線或不同低壓變電所引接。本站站用電380/220 V母線分成兩段，互不相連保證不會并列運行。重要負荷如變壓器冷卻電源，蓄電池充電器電源，每個均為雙電源。

4電氣設備布置

受場地的限制，采用最緊湊的布置。布置時考慮了帶電體間距離、檢修尺寸、搬運道路等要求。設置繼電器室，布置主變保護、220 kV線路保護、故障錄波、關口電表、NCS測控柜等二次設備，并適當預留系統通信，遠動等設備布置的位置。本總降站交、直流配電設備也布置其中。

5防雷接地、照明及其它

本站防直擊雷采用避雷針保護，對沿架空線侵入的雷電波則在本降壓站內裝設避雷器。本站的接地裝置除按電氣設備接地方便，按需要設置布置外，還應盡量節約接地裝置材料，且使接地電阻盡可能的降低，考慮本站的接地裝置與電石廠35 kV配電裝置等全廠的接地裝置通通連接起來，形成一個全廠統一的接地網。本站內防雷接地與電氣設備接地共用接地網，在避雷針接地處多打幾根垂直接地極，加強泄流。照明設正常照明及事故照明。正常照明采用交流電壓220 V，事故照明采用直流電壓220 V。事故照明采用自動切換方式，正常由交流供電，交流電失掉時，自動切換到直流供電。

6結語

本工程設計需要注意的是：要與電石廠工藝設計配合，在雙方需要接口的地方及時溝通，以免造成不必要的麻煩；由于變壓器容量較大，所以低壓側短路電流較大的時，采用雙分裂繞組的變壓器可以解決低壓側斷路器的選擇問題。

參考文獻：

[1] 水利電力部西北電力設計院.電力工程電氣設計手冊電氣 一次部分[M].北京:中國電力出版社，1989.