220kV變電站電氣一次初步設(shè)計(jì),kv,變電站,電氣,一次,初步設(shè)計(jì) 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 1 前言 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是《220kV變電站電氣一次系統(tǒng)》。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，在設(shè)計(jì)的過(guò)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(xiàn)和站用電接線(xiàn)，并選擇各變壓器的型號(hào)；進(jìn)行參數(shù)計(jì)算、畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖，并計(jì)算各電壓等級(jí)側(cè)的短路電流，列出短路電流結(jié)果表；計(jì)算回路持續(xù)工作電流、選擇各種高壓電氣設(shè)備，并根據(jù)相關(guān)技術(shù)條件和短路電流計(jì)算結(jié)果表校驗(yàn)各高壓設(shè)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(shè)和電網(wǎng)絡(luò)改造中非常重要技術(shù)環(huán)節(jié)，所以做好220kV變電站的設(shè)計(jì)是我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。在目前的電網(wǎng)建設(shè)中，尤其是在220kV變電所的建設(shè)中，土地、資金等資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，存在重復(fù)建設(shè)、改造困難、工頻電磁輻射、無(wú)線(xiàn)電干擾和噪聲等環(huán)保問(wèn)題、電能質(zhì)量差等問(wèn)題已成為影響高壓輸變電工程建設(shè)成本和運(yùn)行質(zhì)量的重要因素。這已經(jīng)違背了我國(guó)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(shè)計(jì)方案,要克服通信干擾和噪聲、既要保證電能質(zhì)量和用電安全等問(wèn)題，同時(shí)還要滿(mǎn)足以后電網(wǎng)改造簡(jiǎn)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(shè)計(jì)要求 220kV變電所的設(shè)計(jì)或改造需要既能保證安全可靠性和靈活性，又能保證保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案。在這種要求下，220kV變電所電氣主接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰、接地和保護(hù)安全高效、建筑結(jié)構(gòu)布置緊湊、電磁輻射污染最小已是大勢(shì)所趨。因而，220kV變電站應(yīng)從電力系統(tǒng)整體出發(fā),力求電氣主接線(xiàn)簡(jiǎn)化,配置與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的保護(hù)系統(tǒng)，采用緊湊布置、節(jié)約資源、安全環(huán)保的設(shè)計(jì)方案?；诖?，我以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、設(shè)計(jì)高安全、高質(zhì)量的220kV變電所為目的，從電源設(shè)置、主接線(xiàn)形式確定、設(shè)備選擇和配電裝置布置等方面提出了新的設(shè)計(jì)思路。 2.3 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)現(xiàn)狀 變電站的設(shè)計(jì)中仍然存在很多問(wèn)題，比如可靠性還欠提高。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給電力行業(yè)帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題：一是電力能源的需求持續(xù)增長(zhǎng)，城市和農(nóng)村用電量和密度越來(lái)越來(lái)高，需要更多的深入市區(qū)農(nóng)村的變電站，以減少線(xiàn)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(jià)昂貴，環(huán)境要求嚴(yán)格，在稠密的市區(qū)選擇變電站址相當(dāng)困難。在農(nóng)村，農(nóng)田的保護(hù)非常嚴(yán)格。我國(guó)開(kāi)始開(kāi)發(fā)新的技術(shù)，即建設(shè)地下變電站。而建設(shè)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(chǎng)，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(shì) 伴隨著計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)也不可避免地進(jìn)入了微機(jī)控制時(shí)代，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已成為當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。我國(guó)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的越來(lái)越成熟。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以其簡(jiǎn)單可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好等特點(diǎn)逐步為國(guó)內(nèi)用戶(hù)所接受，并在一些大型變電站監(jiān)控項(xiàng)目中獲得成功的應(yīng)用。各種新型的大規(guī)模集成電路將會(huì)進(jìn)一步應(yīng)用在繼電保護(hù)和測(cè)控裝置上。高集成化系統(tǒng)的發(fā)展，無(wú)疑能降低成本，提高系統(tǒng)可靠性，有利于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的運(yùn)行管理。變電站自動(dòng)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(kāi)關(guān)設(shè)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(dòng)化技術(shù)進(jìn)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(shè)計(jì)內(nèi)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(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀特點(diǎn)和發(fā)展前景，查閱資料，結(jié)合電力系統(tǒng)方向所學(xué)專(zhuān)業(yè)課程以及他人的設(shè)計(jì)、研究成果， 掌握變電所設(shè)計(jì)的過(guò)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(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)220 kV降壓變電所所址的選擇、電氣主接線(xiàn)、二次接線(xiàn)的設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備的平面布置、電氣設(shè)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(shè)計(jì)思路。 3.2 220kV變電站電氣一次系統(tǒng)的電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)確定主接線(xiàn)的形式對(duì)變電站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、供電可靠性、運(yùn)行靈活性、檢修是否方便以及經(jīng)濟(jì)性等都起著決定性作用。變電所的主接線(xiàn)應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且滿(mǎn)足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。主接線(xiàn)必須滿(mǎn)足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。供電可靠性是指能夠長(zhǎng)期、連續(xù)、正常地向用戶(hù)供電的能力，我們可以進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。靈活性的基本要求是滿(mǎn)足調(diào)度時(shí)靈活性的要求，滿(mǎn)足檢修時(shí)靈活性的要求以及滿(mǎn)足擴(kuò)建時(shí)靈活性的要求，大的電力工程往往要分期建設(shè)，從最初的主接線(xiàn)過(guò)渡到最終的主接線(xiàn)，每次過(guò)渡都應(yīng)該比較方便，對(duì)已運(yùn)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(jì)算和電氣設(shè)備的選擇 短路電流的計(jì)算及電氣設(shè)備的選擇根據(jù)電力系統(tǒng)接線(xiàn)圖及本所電氣主接線(xiàn)圖，制定短路計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)圖，擬訂必要的短路計(jì)算點(diǎn)，用實(shí)用計(jì)算法或上機(jī)計(jì)算出選擇電氣設(shè)備所需的各組短路電流。并將計(jì)算值列表備用。所必須的知識(shí)點(diǎn)包括：a短路電流的計(jì)算方法；b設(shè)計(jì)中通常以三相短路作為電氣設(shè)備的選擇方法；c根據(jù)短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的具體情況，可按同一變比法或按個(gè)別變化法計(jì)算短路電流。應(yīng)選擇的電氣設(shè)備如下：各電壓等級(jí)的母線(xiàn)、絕緣子、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓及電流互感器。按正常情況下選擇電氣設(shè)備，按短路情況下校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定等。對(duì)于軟母線(xiàn)來(lái)說(shuō)不用校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定，對(duì)于開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)不用校驗(yàn)其開(kāi)斷能力。 4結(jié)論 變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線(xiàn)方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過(guò)其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)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(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)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(shù)基礎(chǔ)。 隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)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(lǐng)域中，通過(guò)新技術(shù)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(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。 參考文獻(xiàn) [1] 姚春球.發(fā)電廠(chǎng)電氣部分.中國(guó)電力出版社,2004 [2] 狄富清.變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修.機(jī)械工業(yè)出版社,2006 [3] 電力工業(yè)部西北電力設(shè)計(jì)院.電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分.上海科學(xué)技術(shù)出版社,1980 [4] 丁毓山,雷振山.中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)水利水電出版社,2000 [5] 河南省電力工業(yè)局.變電所電氣設(shè)備及運(yùn)行.中國(guó)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(guó)電力出版社,2007 [7] 唐志平.供配電技術(shù).電子工業(yè)出版社,2005 [8] 電力工業(yè)部西北電力設(shè)計(jì)院.電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1980 [9] 王輯祥,梁志堅(jiān).電氣接線(xiàn)原理及運(yùn)行.中國(guó)電力出版社,2005 [10] 陳生貴.電力系統(tǒng)繼電保護(hù).重慶大學(xué)出版社,2003 [11] 何仰贊.電力系統(tǒng)分析.華中科技大學(xué)出版社,2002 [12] 李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版）.中國(guó)電力出版社,2007 [13] 丁毓山.10-220kV 變電所設(shè)計(jì).遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1993 [14] 文鋒.現(xiàn)代發(fā)電廠(chǎng)概論.中國(guó)電力出版社,1999 [15] 黃益莊.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù).中國(guó)電力出版社,2001 [16] 江蘇省電力設(shè)計(jì)院.35-110kV無(wú)人值班變電所典型方案的設(shè)計(jì),中國(guó)電力出版社.2002 [17] 樸在林. 35-110kV變電工程通用圖集.中國(guó)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