220kV變電站電氣一次初步設計,kv,變電站,電氣,一次,初步設計 華 北 電 力 大 學 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計（論 文）附 件 外 文 文 獻 翻 譯 學 號： 071901010206 姓 名： 段浩 所在系別： 電力系 專業(yè)班級： 電氣07K2 指導教師： 常鮮戎 原文標題： ENVIRONMENTALLY FRIENDLY FRIENDLY, LOW COST HV/MV DISTRIBUTION SUBSTATIONS USING NEW COMPACT HV AND MV EQUIPMENT 2011年 4月 2 日 環(huán)保、低成本高/中壓變電站利用新的小型高壓和中壓配電設備的研究吳，拉卡，葛科莫樓波扎納，第SCIARRA（Enel公司Distribuzione，羅馬）樓伊利切托長馬里奧E.COLOMB0直接投資， 吳，拉卡，葛科莫樓波扎納，第SCIARRA（Enel公司Distribuzione，羅馬） 樓伊利切托長馬里奧E.COLOMB0直接投資， 摘要：本文提出了一種新的標準化設計的環(huán)保、成本的高壓/中壓配電變電站。新的設計中，采用意大利的埃奈爾Distribuzione，是基于以下的討論而提出的概念： 1）使用一個簡化的單線路圖和布局 2）使用新的設備類型 3）非常簡單，緊湊的設計 4）幾乎完全預制 文章首先介紹了新模式埃奈爾應用下的高壓/中壓變電站，這種模式是新緊湊型，為中壓網絡的發(fā)展，提出了新的挑戰(zhàn)。 典型的應用簡化變電站單線圖進行審查和選擇的前提是圖的給出。有關的實施是提出了：（i）空氣，六氟化硫（混合）絕緣170kV開關設備;（ii）新24kV金屬封閉式空氣絕緣開關，這是安置在屋中的容器而且由于使用抽出的垂直運動而非常緊湊的斷路器。 作者認為，新的高壓/中壓變電站將大大有助于改善中壓網絡拓撲結構，為權力的擴展能力和方便分銷網絡，向消費者提高服務質量，并大幅降低營運成本。 關鍵詞：變電站，開關設備，高壓，中壓，緊湊的設計。 1. 引言 調查顯示隨著最近幾年私有化和解除管制的電力能源市場的發(fā)展，技術、經濟、網絡規(guī)劃和運行環(huán)境要求迅速變得更加嚴格，同時電力監(jiān)管和競爭也越發(fā)正規(guī)和激烈。在另一方面，基于新的技術和能力，現(xiàn)代網絡組件的可用性為電力增容改造的要求網絡提高服務質量與消費者對環(huán)境影響最小，已要求在大幅調整網絡系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃和經營策略的電力設施上有所體現(xiàn)。 這些新的要求是由于對有價值的國家景觀和人口密度高，意大利的情況下，由于市民的意識日益增強，。配電網公用事業(yè)應解決以下網絡發(fā)展目標： 1）盡量減少對視覺的影響以及電磁場可聽噪聲和排放的高壓/中壓降壓變電所與中壓網絡。 2）服務質量的改進，消費者緊跟1999年在意大利新標準發(fā)布的電力及氣體安全監(jiān)督，遵守這些規(guī)定，關于對時效中斷尤其是的電力供應，將需要大量的投資。 3）在資本運作和高壓/中壓配電系統(tǒng)中，通過限制網絡裁員，網絡建設和維護成本降低組件和減少能源損失，來降低成本。 2. Enel公司中壓網絡配置和運營模式 對Enel公司的中壓網絡的拓撲結構包括在一個中/高壓變電站饋線和終端，每個接點用品數(shù)保證中壓/低壓變電站正常運行，并通過徑向分段在中/低壓站。在緊急情況下（故障中壓線或不可用的高壓/中壓站）中，分段點可以轉移。聯(lián)接兩個變電站的主干線只能從一個終端獲得電能。雖然這是可取的使用聯(lián)合抽頭饋線，但還是有幾種情況下中壓/低壓星形網絡供應站，要從主饋線側線中間點獲得電能。 高壓網絡大多維持在132千伏（北朝意大利）或150kV（中環(huán)蘇南意大利）。也有變電站提供220千伏的。 Enel公司中壓網絡的大部分操作在20kV。 Enel公司的高壓/中壓變電站大部分已具備在過去的二步式通常是在2x25或2x40 MVA的俄南（2x3或2x50 1.5 MVA的MVA的ONAF）額定變壓器，并在某些情況下，或在2xl6MVA或2x63MVA 2x100MVA。這些電站的設計和傳統(tǒng)的技術進行設計，很少預制。主要是城鎮(zhèn)外的高壓開關，是室外空氣絕緣站（AIS）的開關設備，在一個建筑內，金屬封閉開關柜型，根據IEC標準298，與可繪制斷路器（CBs）的高壓SF6氣體絕緣站（GISS）所長，有時還20kV SF6氣體絕緣開關設備已在各大城市內使用，并固定了CBS。 兩個高壓/中壓與每一個ONAF正常運作提供約50％的冗余等級，指定變電站變壓器安裝是有道理的，從所有即將離任的壓在了一個不可用的情況相同變電站線路快速恢復供電的要求。其實上，整個中壓網絡從鄰近的高中壓變電站饋線獲得電能阻礙了以下兩個問題： 1）時間太長了，需要由經營者根據現(xiàn)場操作手冊在幾個長饋線中間站的負荷開關管關閉。 2）由于負荷增長一些長期饋線連接相鄰高/中壓站已成為負載過重，從供給的一端，因此不僅會造成高電壓下降和熱載流能力下降，在一些舊線上因為導線小經常發(fā)生。 另一方面，與上述描述的網絡配置，每一個在正常運行大型同級半壓母線供電，架空中壓線，從而影響到消費者的接觸電壓驟降和干擾大的里程用品HVMV變壓器。這些都是目前關于新條例所要求的服務質量的主要問題。統(tǒng)計顯示，大約90％的中斷服務消費者，是由網絡的高/中/低壓變電站造成的。 大約一年以前，埃奈爾Distribuzione股份公司（Enel公司經銷公司）開始執(zhí)行一項網絡自動化的高壓網絡大型項目，包括隔離約50,000中壓/低壓變電站（其中約25％的遠程控制現(xiàn)有Enel公司提供中壓/低壓站）。遠程控制將縮短故障定位時間上壓線。它也將大大縮短恢復所有從鄰近在一個高壓/中壓站，壓站無法出庭時饋線供應時間，從而解決問題中提到的項目I）段。 另一方面，新的高壓/中壓變電站建設的理由是，負荷增長和需要改進的高壓網絡服務質量的長度和壓線負荷減少的結果。在大多數(shù)情況下，這使得它在技術上可行，提供從鄰近的高中壓的所有中壓線，通常是由這些新車站站提供緊急供應。后者因此可以實現(xiàn)一個簡化的方式，只有一個變壓器，因為他們的負荷，可在緊急行動提供了通過臨近高壓網絡。 總之，Enel公司的趨勢是改變的高壓網，其絡模型如下： 1）舊型號：一些傳統(tǒng)的高壓有兩個大容量變壓器和多余的同級站和十分有限的高壓網絡儲備。許多長期高壓線各站提供的高壓和中壓不分段點提供遠程控制。 2）新模式：一種簡化的多，體積小，只有一個變壓器（16或25MVA的站），并與變壓器容量小的冗余。一個高壓網絡的每一個新高中壓站輻射線人數(shù)減少，與遠程控制負荷開關管（即平均每沿線連接兩個高壓中壓站提供連接）。 新的模式大大上升速率的承載能力和現(xiàn)有的中壓網絡的服務質量。但是，它需要從幾個新的高壓電網接入點。在實踐中，所需的高壓擴張適中，理由如下： 1）在高壓網狀網絡非常廣泛的意大利（約45,000km 132 - 150kV線路公里）。新高壓中壓小，因此可以占用大部分位于正下方的現(xiàn)有生產線內的線偏右的路。 2）在哪里短側132 - 150kV線路為提供新的高壓中壓站，長度一般不超過10 - 15公里所需。在適當情況下，可以使用標準化的小型雙回路高壓線路絕緣橫擔，這時對環(huán)境的影響相當于一個中壓架空線。 3）簡化的預制以下各段介紹高中壓變電站有成本低，結構緊湊，更環(huán)保。 經濟分析表明，增加投資和高壓網絡運營成本遠遠超過了高壓網絡所節(jié)省的開支較低。在現(xiàn)有的一對高壓/中壓插入簡化新站（NS）的原則顯示，在圖。 1．一個龐大的系統(tǒng)，最好經常與假設模塊化配置比較，逐步發(fā)展起來的如下： a）在新的簡化高壓/中壓變壓器配備有1站（總人數(shù)），最終大約兩倍于現(xiàn)有的高壓/中壓站的數(shù)目。 b）的MV線（圖1）將減少到原來的線50-60％，他們的人數(shù)將增加一倍的長度。 c）壓降和線路上的MV損失將隨之降低到25％-36％的一個分配的負載條件。 一個簡化高壓/中壓站間 d）在高壓/中壓變壓器的平均負荷因子，在高峰負荷運轉正常，將增加約50％的現(xiàn)有車站，75％至85％的有3至6個新車站附近變電站。 e）在每個變壓器供應壓線里程將減少到50％-60％，目前的里程。 f）在該行的總壓里程增長了，但很少，該網絡將翻一番，配電容量。 在意大利公共網絡營辦商與出土中立，最大接地故障電流減少的比例，網絡線里程。自我滅絕的架空線路相位對石墨瞬時故障的概率因此增加。 g）項目b），e）和g）項，并在中壓/低壓站一部分的遠程控制負荷開關管的實施，將帶動對電壓驟降率大幅度減少，以及作為率和供應中斷的時間給消費者。 i）在即將卸任的壓線從現(xiàn)有的站數(shù)將不再增加。相反，新的車站將提供遠遠發(fā)燒壓線（最多10個）。在車站附近高中壓線的擠塞情況會因此減少。 3．高壓/中壓變電站單線路選擇新的簡化框圖 圖2顯示了單行已在為高壓/中壓變電站subtransmission各國使用的圖表集。為了簡化圖表，只有哥倫比亞廣播公司和高壓斷路器（直資）已代表，這是每個圖基本配置。讀者應該考慮與各會CB，避雷器（SAS）的終端連接到電源變壓器，電容（彩色顯像管）桿的差距和潛力變壓器連接到每個高壓線路終端，PLC通訊線陷阱如果是使用系列（CTS）的電流互感器，壓轉債抽出或提供決策支持，接地線終端和母線開關。圖已經制定，以便在圖2的比例下降幅度?= [N“的高壓轉債] / [N的高壓饋線]”（R值艾圖升與r =為B2的0,33）。據推測，該高壓線路可以提供從任一side.Diagram A1的變電站，也是很好的“H”的計劃稱為。它已被廣泛應用在意大利與兩個變壓器，并配備HVMV變電站的線在線路輸出回路連接。這種傳統(tǒng)的計劃要求每個每個高壓饋線相關（r =升CB）的。對變壓器容量和高壓線路閉環(huán)操作能力的冗余，保證了在一個變壓器和中壓電網供電中斷情況下的連續(xù)性/或一行。雖然連接兩段電桿局副局長罕見維修可能需要一個短期的變電站停電，這個標志是安裝，因為它提高了操作的靈活性，并允許維修和工程母線和饋線部分決策支持系統(tǒng)。 圖A2的可申請作為認可機構的初始階段。 圖畢可節(jié)省一會CB比AI.However，在一條線的永久性故障導致一個變壓器和中壓饋線短期中斷有關。 圖B2是非常經濟，呈現(xiàn)出比R = 0.25。已申請兩項多余的能力從一個雙回線電路挖變壓器站。高可靠性傳輸跳閘信號線兩端是一個偏遠的變壓器有效的保護需要。該高壓線路故障導致nontransient一個變壓器停電。 B2的應用細分的圖表，在一個高壓線路和變壓器1 HVMV 3轉債：當?shù)馗邏簳﨏B，一個是中壓側的高壓變壓器和一會CB會CB在偏遠線路終端保護，系統(tǒng)組成部分。 圖的C1，研發(fā)，薩爾瓦多和F有2 3高壓饋線，哥倫比亞廣播公司的共同特點，即比R = 0.66。圖C2的具有比R = 0.5。 圖C1和C2，利用決策支持系統(tǒng)關掉變壓器（s）在無負荷和有能力的。在變壓器中的珍稀故障清除打開兩行哥倫比亞廣播公司。通常情況下，線路故障不會導致供應中斷負荷。對使用通線決策支持系統(tǒng)是合理的，如果轉換債券的高壓線路中斷要盡可能限制。如果是暫時的CB -通過了維修，在相關線路故障將導致行程的其他地方CB和線路輸出變壓器停電。此外，當一份CB繞過一個跳閘信號傳輸快速跳閘，建議該行亦在一個變壓器保護的干預會CB遠程終端，從而避免嚴重破壞（可能的話，火）的變壓器。 使用旁通渠務署署長可在圖中的變壓器開關行轉債之一，沒有斷供期的保障，是保證一個地方會CB旁路局副局長時也被關閉，從而消除跳閘轉讓使用，這與圖C1和C2可取的。另一方面，如果繞道DS是封閉的，一個線路故障，必須在兩個遠程清除線端和線路保護繼電器重新配置是必需的。正如計劃C1和C2，在正常操作（由通局副局長公開）會導致線路損耗變壓器故障。 圖薩爾瓦多已被確定為最適于新的簡化高壓Enel公司變電站。一次CB變壓器高壓側上使用便利交換和機器的保護。強迫或計劃中的一個行終止的DS故障導致的變壓器和供應中壓饋線停電只是暫時的。這項活動將在很罕見，因為在高壓線路比較短，高速單刀，可望避免重合閘在大多數(shù)線路故障變壓器供應中斷。 正如下文所述'，圖站的El高壓部分是預制模量。通過添加第二個平等的模量，該站延長如E2在圖所示。 后者是一個“H”為每艾圖，但是這兩個部分都與高壓母線由兩個串聯(lián)的決策支持系統(tǒng)，從而消除上述報告的維修圖唯一缺點。 圖F是相輔相成的厄爾尼諾，而不是一個一個Y的計劃。一般情況下，變壓器的兩個決策支持系統(tǒng)之一，計劃則表現(xiàn)在線路或變壓器故障的情況下像薩爾瓦多。然而，對線路進行維修或停電的變壓器可以不安排當前供應中斷變壓器的線，在服務仍然由決策支持系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)切換（意思是可能的，如果行CB的關閉位置進行了短暫的堵塞同時）。變壓器可用于決策支持系統(tǒng)的傳遞線路進行維修會CB。 一個計劃（六圖），是更為復雜和昂貴的Y比計劃（薩爾圖）布局布局。此外，計劃F重復沒有實現(xiàn)“H”的計劃，每個基地，因為母線配合DS是不可用。這些因素都支持由薩爾瓦多圖Enel公司的選擇。 據預計，到5-6簡化變電站與厄爾尼諾圖可以在高壓線路插入在兩個電源變電站終止。該計劃的可行性迭代沿一條線，一個線薩爾瓦多莖或變壓器故障導致通常應不超過一個高壓/中壓變電站停電的事實。 圖G有被廣泛用于小挖高壓線路沿變電站各個國家。比R = 0.33，即非常低。 G的優(yōu)點和局限性是眾所周知的圖圖G是由Enel公司也適用，在情況下，只有一個簡化站從1線竊聽的兩個供應站終止。厄爾尼諾相反，計劃，方案G是不被迭代沿著一條線，以避免超過一臺高壓中壓同步中斷。 4．使用新設備類型 4.1高壓開關設備。 一個重要的區(qū)別特征是變電站的絕緣外殼和部件的類型。新設備采用混合（SF6氣體，空氣）絕緣一直傾向于由于以下優(yōu)點： 1）非常緊湊的設計： 2），可靠的現(xiàn)場安裝 3）修或服務人員沒有達到帶電部件 4）更換的故障的情況下 5）需要土木工程（建筑不是通常所需的） 通過對這種新型變電站Enel公司的要求刺激下，一些主要制造商已經開發(fā)出一種交換設備設計，操作簡單，只需最少的維護，可以更有效地高壓網絡集成。 圖3a顯示了電路的“Y”型高壓絕緣開關設備混合原理，比起厄爾尼諾單線圖的圖2，唯一的區(qū)別是該行副母線側會CB遺漏，因為在案件故障或大修，受影響的單相模被替換為一個備用相非 SF6氣體外殼被接受，因為在國內沒有一個完整的階段案件是一個備用機組取代，運到修理廠。圖。 3b顯示1 170kV的“Y兩哥倫比亞廣播公司”開關。對170kV套管的3套，可聚合。它們形成與進出線路和變壓器接口。哥倫比亞廣播公司，決策支持系統(tǒng)，CT掃描，彩色顯像管和接地開關結合在一個緊湊型SF6完全預組裝外殼。常規(guī)空氣絕緣避雷器連接到變壓器高壓端子。 在“Y”型開關設備包括遙控汽車經營與決策支持系統(tǒng)內置的接地開關。一個聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠運行，保證常規(guī)空氣絕緣避雷器連接到變壓器高壓端子。 同樣的SF6氣體“Y”型開關使用，如高壓/中壓變電站要安裝地下，并通過提供高壓絕緣電纜。然而，高壓空氣，六氟化硫套管被替換正常SF6/電纜F6/變壓器所描述的“Y”型混合開關也適用于對舊站改造。這兩個應用程序被發(fā)現(xiàn)有吸引力和經濟。 表一提供的主要特點，對170千伏開關設備 表? - 主要高壓開關設備的技術特點 額定電壓 170KV 工頻60“耐壓 325KV 1.2/50μs沖擊耐受電壓 750KV 額定短路開斷電流和額定短時電流 3 1,s kArms, 1s 額定短路關合電流 80 kApeak 額定電流 1250 Arms 4.2高壓開關 一種新的設計（Enel公司專利的空氣絕緣開關設備小型壓，使68％減少體積比傳統(tǒng)的空氣絕緣開關設備的應用）。因此，整個中壓開關柜可以在工廠組裝，在一個容器的大?。?.75米，寬2.5米，最大內。12米長）并沒有運輸問題。 (a) （b） (C) 作者從卡車貨柜裝卸容易，并迅速由一個機載了液壓系統(tǒng)。所以開關設備的集裝箱立即投入運作現(xiàn)場。它只是需要設立的容器，適合的外部零件，使連接。大成本的降低，因此實現(xiàn)了工程，制造和裝配。 主要的MV開關柜的特點是：存在的電信設備（PLC或其他），輔助服務樹脂澆注干式變壓器，'空調，1 1 OVdc干式電池，電池充電器和設在當?shù)氐墓浌癫叫许棥? 該標準中壓開關柜的單行圖圖4a所示。開關是由兩部分組裝后端到背部，這是由銅母線連接。它包括一傳入1250A變壓器饋線，饋線11日卸任630A的線路，1分房間，一會CB房間，可作為進入第二中壓開關柜搶七使用如果變電站進行了推廣。一個斷路器柜是用來作為分流會CB用于相位對石墨弧壓在那里的網絡操作與中性未接地線。如果彼得森線圈安裝，而不是會CB的分流，這是位于附近的變壓器。 該24kV開關設備主要電氣特性列于下表 24KV開關設備的主要技術特點 額定電壓 24KV 工頻60“耐壓 50KV 1.2/50μs沖擊耐受電壓。 125KV 額定短路開斷電流和額定電流短的時間 12,5kArms,ls 額定短路關合電流 31,5kApeak 額定電流，母線 1250 Arms 額定電流，饋線 630 Arms 該壓金屬封閉開關設備包括空氣絕緣柜內部電弧功率承受能力（東區(qū)走廊60298）。它包括（圖4b）的一抽出真空開關具有垂直運動的橫向運行機制。這一新的解決方案允許會CB由垂直運動sectionalising單位中斷。一個中央服務車是用來去除完全從房間的CB。 所有的保護繼電器，以及監(jiān)測和控制裝置各支線，是位于金屬封閉低壓艙的頂部。 表三 - 尺寸（毫米）和36千伏的24KV開關柜集裝箱安置 最大工作電壓（KVrms） 24KV 36KV 高度 包括保護 2150 2240 高度 不包括保護 1800 2040 房間寬度 750 850 房間深度 1150 1150 寬的開關 2300 2300 容量：長度 寬度 高度 2500 2750 12192 2500 2850 12192 圖4c中顯示了24kV開關柜。該容器安裝在混凝土基礎上4英尺。每個長邊是水平提供了鐵門在容器的底部和頂部鉸鏈。在打開的位置（上圖）這些門前面創(chuàng)建一個工作平臺和屋頂，操作和維修分別。底部的照片顯示了在正常運行的門關閉。 上述描述的中壓開關柜至今額定電壓為24kV實現(xiàn)。然而，類似的建筑設計了額定電壓為36kV，與170kV 和50Hz - 60“的70kVrms測試電壓膽紅素。在CBS的分斷能力可12.5或16kArms。一些絕緣壁壘是用于36kV開關設備，限制在容器內的尺寸大小。 111表顯示了24kV和36kV的開關柜和房間的尺寸。 各主要特征和典型24kV開關設備（SF6氣體絕緣，傳統(tǒng)的金屬封閉式，空氣絕緣緊湊型）是由于成本比較表四。費用給予百分之參照空氣絕緣的解決方案。 5．新型高壓布局/中壓變電站 該變電站是由高壓供應（132-150千伏）與“行線”計劃網絡。正如在第3條報道，“Y”型方案是采用一個或兩個CBS（按圖G和圖薩爾瓦多）。 圖 5a顯示的是（計劃和縱向交叉的一個二十〇分之一百五十零千伏變電站），其中包括未來規(guī)劃的布局圖。圖5B是一個二十分之一百五十〇千伏25兆伏安變壓器一配變電站三維視圖。 由于減少尺寸，變電站建設新的類型通常低于現(xiàn)有的高壓線路，在右邊的路，從而最大限度地減少對環(huán)境的干擾和促進土地收購。 所描述的變電站只包含三個一元件（高壓開關設備塊;高壓/中壓降壓變壓器;'中壓開關設備），其中完全工廠組裝和測試，并輕松轉換到網站，從而大大降低了成本和實施時間。輔助服務和控制電路都內置在每個預制組件。 6．變電站成本比較 圖 6提供了四種類型的變電站成本比較： - “H”的計劃（圖格A1。2）2個變壓器大兵 - “H”的計劃（圖人工智能。2）。與2個變壓器，常規(guī)AIS的 - “H”的計劃（以圖素E2。2）兩個Y - hibrid高壓開關設備（YHHVS），兩個變壓器和兩個集裝箱（一12米長，9米的另一中壓開關柜緊湊型（圓振動篩系列）組成） - “Y”型計劃（圖薩爾瓦多。2）1 YHHVS，一個變壓器和一個貨柜一圓振動篩系列。 在逐項費用細目為每個解決方案給出，則每與“H”的計劃常規(guī)認可機構的百分之。 在一個“Y”簡化二十分之一百七十○千伏25兆伏安變壓器一，在一個容器（12供給裝置）中壓開關設備變電站費用，不包括用于連接到高壓線路成本和即將離任的壓線，約75萬歐元在寫作的時間。 7．結論 一種新的簡化高壓/中壓變電站，由公司統(tǒng)一埃奈爾分布在意大利，已提交。緊湊型雜交絕緣高壓開關設備的使用和新的中壓開關設備的設計，既預制，提供了一個所需的土地表面的急劇減少，對環(huán)境影響較小，成本低，快速方便的執(zhí)行情況。這些新的系統(tǒng)組件和執(zhí)行。對在中壓/低壓變電站部分遠程控制將允許為Enel公司中壓網絡擴展新模型的應用。預計這符合公眾的現(xiàn)行規(guī)定，監(jiān)管機構和市場的服務質量提高競爭最小干擾的環(huán)境，并降低成本。