35kV變電所電氣網(wǎng)構(gòu)架設(shè)計(jì)研究

劉志剛

（大慶石化公司熱電廠，黑龍江大慶 163714）

35kV變電所電氣網(wǎng)構(gòu)架設(shè)計(jì)研究

劉志剛

（大慶石化公司熱電廠，黑龍江大慶 163714）

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對電力供應(yīng)的要求越來越高，特別是供應(yīng)穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電所的合理設(shè)計(jì)和配置。一個典型的變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便。出于這幾方面的考慮，本論文設(shè)計(jì)了一個35kV降壓變電站。并對變電站內(nèi)的主設(shè)備進(jìn)行合理的選型。

35kV 變電所 電氣網(wǎng) 設(shè)計(jì)

變電所作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。對其進(jìn)行設(shè)計(jì)勢在必行，合理的變電所不僅能充分地滿足當(dāng)?shù)氐墓╇娦枨螅€能有效地減少投資和資源浪費(fèi)。

1　主變壓器的選擇

1.1主變臺數(shù)的確定

為保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺主變。當(dāng)只有一個電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保證供電時，可裝設(shè)一臺主變。對大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)安裝2～4臺主變。

1.2主變?nèi)萘康拇_定

主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺及以上主變時，每臺容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺停運(yùn)時，其余容量至少能保證所供一級負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60～75%。

1.3主變形式的選擇

主變一般采用三相變壓器，若因制造和運(yùn)輸條件限制，在220kV的變電所中，可采用單相變壓器組。當(dāng)今社會科技日新月異，制造運(yùn)輸以不成問題，因此采用三相變壓器。

2　電氣主接線設(shè)計(jì)

2.1主接線的設(shè)計(jì)原則

①發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用；②發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模；③負(fù)荷大小和重要性；④系統(tǒng)備用容量大小；⑤系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料。同時要考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性。

2.2主接線設(shè)計(jì)

電氣主接線的基本形式就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，它以電源和出線為主體。大致分為有匯流母線和無匯流母線兩大類。35kV側(cè)進(jìn)線一回，由于使用兩臺變壓器并且還和另一座變電所聯(lián)絡(luò)，所以出線三回。由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第二章關(guān)于單母線接線的規(guī)定：“35～63kV配電裝置的出線回?cái)?shù)不超過3回”。故35kV側(cè)應(yīng)采用單母線接線。

3　電氣設(shè)備的選擇

3.135kV側(cè)進(jìn)線斷路器、隔離開關(guān)的選擇

本設(shè)計(jì)中35kV側(cè)采用SF6斷路器作為絕緣和滅弧介質(zhì)，這種斷路器具有斷口耐壓高，允許的開斷次數(shù)多，檢修時間長，開斷電流大，滅弧時間短，操作時噪聲小，壽命長等優(yōu)點(diǎn)。選用的斷路器額定電壓為35kV，最高工作電壓為40.5kV，系統(tǒng)電壓35kV滿足要求。選用的斷路器額定電流1600A，滿足要求。選用的斷路器額定短路開斷電流31.5kA，大于短路電流周期分量有效值13.3447kA，滿足要求。動穩(wěn)定校驗(yàn)，ish=34.0291kA＜dfi=80kA，滿足要求。隔離開關(guān)選擇GW14-35/630型號隔離開關(guān)滿足要求。選用的斷路器額定電流630A，去除1.8%的溫度影響為618.7A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。動穩(wěn)定校驗(yàn)shi=34.0291kA＜dfi=40kA，滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)Qk=112.19［（kA）2S］，設(shè)備t=162=1024［（kA）2S］，滿足要求。

3.235kV母線的選擇

選擇LMY-1006矩形母線截面大于熱穩(wěn)定要求最小截面68. 60mm2，故滿足要求。在選擇35kV主變進(jìn)線時往往選用鋼芯鋁絞線，選擇LGJ-150/20型鋼芯鋁絞線，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。環(huán)境溫度為+40℃時，長期允許載流量計(jì)算，即 I=0.81×Ixu=0.81×469=379.89A （0.81為溫度修正系數(shù)）由最大負(fù)荷利用小時數(shù)為T=4800H，查曲線得j=1.11A/ mm2。滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。

4　互感器的選擇

4.1電流互感器的選擇

35kV級電流互感器分為戶外型和戶內(nèi)型兩類。本次選用LCZ—35（Q）型澆注絕緣加強(qiáng)型電流互感器。電流互感器額定電壓為42kV，大于系統(tǒng)標(biāo)稱電壓35kV。額定二次電流5A。主變進(jìn)線電流為129.90A，額定一次電流選用600A，大于主變電流。0.2級25VA為計(jì)量，0.5級40VA為測量，10P15級50VA為保護(hù)。動穩(wěn)定校驗(yàn)，電流互感器動穩(wěn)定電流120kA，大于短路沖擊電流34.0291kA，滿足要求。

4.2電壓互感器的選擇

4.3側(cè)熔斷器的選擇

選擇RW5-35/600型跌開式熔斷器，額定電壓35kV，滿足要求，斷流容量600MVA，需加一定得限流電阻方滿足要求。最大開斷電流100kA，大于短路沖擊電流34.0291kA，滿足校驗(yàn)。

5　配電裝置的布置

35kV配電裝置采用戶外半高型布置，變壓器戶外布置。根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型配電裝置、高型配電裝置和半高型配電裝置。半高型配電裝置是將母線置于高一層的水平面上，與斷路器、電流互感器、隔離開關(guān)上下重疊布置，其占地面積比普通中型較少30%。半高型配電裝置介于高型和中型之間，具有兩者的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行維護(hù)仍較方便。

6　結(jié)語

本文通過對變電站選型、技術(shù)參數(shù)、所需設(shè)備等的探討，參照具體要求及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，電壓互感器等設(shè)備進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)和配置，力求做到運(yùn)行可靠，操作簡單、方便，經(jīng)濟(jì)合理，具有擴(kuò)建的可能性和改變運(yùn)行方式時的靈活性。力求設(shè)計(jì)貼近實(shí)際，具現(xiàn)實(shí)意義。

［1］張保會，尹項(xiàng)根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù).北京：中國電力出版社，2005.

［2］丁毓山.變電所設(shè)計(jì)（10～220kV）.沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1993.

［3］周裕厚.變配電所常見故障處理及新設(shè)備應(yīng)用.北京：中國物質(zhì)出版社，2002.5.

劉志剛（1969—），男，遼寧蓋縣人，工程師，大學(xué)學(xué)歷，黑龍江省大慶市龍鳳區(qū)興化大街大慶石化公司熱電廠，從事發(fā)電廠技術(shù)管理工作。