220kV變電站電氣一次初步設計,kv,變電站,電氣,一次,初步設計 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)設計文獻綜述 1 前言 本次畢業(yè)設計的題目是《220kV變電站電氣一次系統(tǒng)》。根據(jù)設計的要求，在設計的過程中，根據(jù)變電站的地理環(huán)境、容量和各回路數(shù)確定變電站電氣主接線和站用電接線，并選擇各變壓器的型號；進行參數(shù)計算、畫等值網(wǎng)絡圖，并計算各電壓等級側的短路電流，列出短路電流結果表；計算回路持續(xù)工作電流、選擇各種高壓電氣設備，并根據(jù)相關技術條件和短路電流計算結果表校驗各高壓設備。 2 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)概況 2.1 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的意義 220kV區(qū)域降壓變電站是電網(wǎng)建設和電網(wǎng)絡改造中非常重要技術環(huán)節(jié)，所以做好220kV變電站的設計是我國電網(wǎng)建設的重要環(huán)節(jié)。在目前的電網(wǎng)建設中，尤其是在220kV變電所的建設中，土地、資金等資源浪費現(xiàn)象嚴重，存在重復建設、改造困難、工頻電磁輻射、無線電干擾和噪聲等環(huán)保問題、電能質量差等問題已成為影響高壓輸變電工程建設成本和運行質量的重要因素。這已經違背了我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。所以220kV變電所需要采用節(jié)約資源的設計方案,要克服通信干擾和噪聲、既要保證電能質量和用電安全等問題，同時還要滿足以后電網(wǎng)改造簡單、資源再利用率高的要求。 2.2 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的設計要求 220kV變電所的設計或改造需要既能保證安全可靠性和靈活性，又能保證保護環(huán)境、節(jié)約資源、易于實現(xiàn)自動化設計方案。在這種要求下，220kV變電所電氣主接線簡單清晰、接地和保護安全高效、建筑結構布置緊湊、電磁輻射污染最小已是大勢所趨。因而，220kV變電站應從電力系統(tǒng)整體出發(fā),力求電氣主接線簡化,配置與電網(wǎng)結構相應的保護系統(tǒng)，采用緊湊布置、節(jié)約資源、安全環(huán)保的設計方案?；诖耍乙怨?jié)約資源、保護環(huán)境、設計高安全、高質量的220kV變電所為目的，從電源設置、主接線形式確定、設備選擇和配電裝置布置等方面提出了新的設計思路。 2.3 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)現(xiàn)狀 變電站的設計中仍然存在很多問題，比如可靠性還欠提高。我國經濟的發(fā)展給電力行業(yè)帶來兩個問題：一是電力能源的需求持續(xù)增長，城市和農村用電量和密度越來越來高，需要更多的深入市區(qū)農村的變電站，以減少線路的功率損耗，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等，然而這些變電站占地面積大；二是城區(qū)地價昂貴，環(huán)境要求嚴格，在稠密的市區(qū)選擇變電站址相當困難。在農村，農田的保護非常嚴格。我國開始開發(fā)新的技術，即建設地下變電站。而建設地下變電站可以利用城化綠化帶或者利用大廈的地下室。例如前者有上海人民廣場，北京王府井220kV變電站，還有北京西單110kV變電站。 2.4 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 伴隨著計算機的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)也不可避免地進入了微機控制時代，變電站綜合自動化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已成為當前電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。我國變電站綜合自動化技術應用的越來越成熟。變電站綜合自動化系統(tǒng)以其簡單可靠、可擴展性強、兼容性好等特點逐步為國內用戶所接受，并在一些大型變電站監(jiān)控項目中獲得成功的應用。各種新型的大規(guī)模集成電路將會進一步應用在繼電保護和測控裝置上。高集成化系統(tǒng)的發(fā)展，無疑能降低成本，提高系統(tǒng)可靠性，有利于實現(xiàn)統(tǒng)一的運行管理。變電站自動化系統(tǒng)最終向數(shù)字化發(fā)展，指的是智能化電氣的發(fā)展，如智能開關設備、光電式電壓和電流互感器、智能電子裝置等的出現(xiàn)，使變電站自動化技術進入了數(shù)字化階段。 3 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的研究方法和設計內容 3.1 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的研究方法 了解并掌握220kV降壓變電所的國內外現(xiàn)狀特點和發(fā)展前景，查閱資料，結合電力系統(tǒng)方向所學專業(yè)課程以及他人的設計、研究成果， 掌握變電所設計的過程和方法，并歸納、創(chuàng)新出自己的研究方案。根據(jù)各地不同情況，在借鑒已建220 kV降壓變電所設計經驗的基礎上，對220 kV降壓變電所所址的選擇、電氣主接線、二次接線的設計、電氣設備的平面布置、電氣設備選型、防火、防雷、接地、防電磁輻射、防噪聲等方面提出一系列設計思路。 3.2 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的電氣主接線設計 電氣主接線的設計確定主接線的形式對變電站電氣設備的選擇、配電裝置的布置、供電可靠性、運行靈活性、檢修是否方便以及經濟性等都起著決定性作用。變電所的主接線應根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設備特點及負荷性質等條件確定，并且滿足運行可靠，簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴建。主接線必須滿足可靠性、靈活性和經濟性三項基本要求。供電可靠性是指能夠長期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力，我們可以進行定量評價。靈活性的基本要求是滿足調度時靈活性的要求，滿足檢修時靈活性的要求以及滿足擴建時靈活性的要求，大的電力工程往往要分期建設，從最初的主接線過渡到最終的主接線，每次過渡都應該比較方便，對已運行部分影響小，改建的工程量不大。 3.3 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的短路電流計算和電氣設備的選擇 短路電流的計算及電氣設備的選擇根據(jù)電力系統(tǒng)接線圖及本所電氣主接線圖，制定短路計算等值網(wǎng)絡圖，擬訂必要的短路計算點，用實用計算法或上機計算出選擇電氣設備所需的各組短路電流。并將計算值列表備用。所必須的知識點包括：a短路電流的計算方法；b設計中通常以三相短路作為電氣設備的選擇方法；c根據(jù)短路計算網(wǎng)絡的具體情況，可按同一變比法或按個別變化法計算短路電流。應選擇的電氣設備如下：各電壓等級的母線、絕緣子、斷路器、隔離開關、電壓及電流互感器。按正常情況下選擇電氣設備，按短路情況下校驗電氣設備的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定等。對于軟母線來說不用校驗其動穩(wěn)定，對于開關來說不用校驗其開斷能力。 4結論 變電站是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電器設備及配電網(wǎng)絡按一定的接線方式所構成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護等功能，然后將電能安全、可靠、經濟的輸送到每一個用電設備的轉設場所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設計和控制模式，才能適應現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產和社會生活的發(fā)展趨勢。隨著計算機技術、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護和計量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術基礎。 隨著電力技術高新化、復雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領域中，通過新技術的使用，都在不斷的發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個關鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術領域得到了充分的發(fā)展。 參考文獻 [1] 姚春球.發(fā)電廠電氣部分.中國電力出版社,2004 [2] 狄富清.變電設備合理選擇與運行檢修.機械工業(yè)出版社,2006 [3] 電力工業(yè)部西北電力設計院.電氣工程設計手冊電氣一次部分.上海科學技術出版社,1980 [4] 丁毓山,雷振山.中小型變電所實用設計手冊.中國水利水電出版社,2000 [5] 河南省電力工業(yè)局.變電所電氣設備及運行.中國電力出版社,1995 [6] 陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析(第三版).中國電力出版社,2007 [7] 唐志平.供配電技術.電子工業(yè)出版社,2005 [8] 電力工業(yè)部西北電力設計院.電氣工程設計手冊電氣一次部分.上海科學技術出版社,1980 [9] 王輯祥,梁志堅.電氣接線原理及運行.中國電力出版社,2005 [10] 陳生貴.電力系統(tǒng)繼電保護.重慶大學出版社,2003 [11] 何仰贊.電力系統(tǒng)分析.華中科技大學出版社,2002 [12] 李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版）.中國電力出版社,2007 [13] 丁毓山.10-220kV 變電所設計.遼寧科學技術出版社,1993 [14] 文鋒.現(xiàn)代發(fā)電廠概論.中國電力出版社,1999 [15] 黃益莊.變電站綜合自動化技術.中國電力出版社,2001 [16] 江蘇省電力設計院.35-110kV無人值班變電所典型方案的設計,中國電力出版社.2002 [17] 樸在林. 35-110kV變電工程通用圖集.中國水利水電出版社,2001 [18] Francisco J.Hernandez, Abdul H.Samra,”MODERNIZATION AND EXPANSION OF AN EXISTING ELECTRIC POWER PLANT”,1995,0-7803-2642-3/95/$4.00 1995 IEEE [19] Motohiko Kawagishi, Keiichi Shiotani, Facility Database System for managing electric power plant ,October 2000,Proceedings of the 5th lntemational Conference on Advances in Power System Control. Operation and Management [20] Lin Gao, Yiping Dai,”Modeling Large Modem Fossil-Fueled Steam-Electric Power Plant and Its Coordinated Control System for Power System Dynamic Analysis”.Institute of Turbo machinery, Xi'an Jiaotong University, Xi'an,China, 710049 4