《供配电技术》课程设计评分表设计题目:
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年月日
设计题目2 某高校南校区变配电所电气一次部分设计
一、设计的基础资料
(1)学校用电设备情况
某高校南校区变电所主要供电的负荷单元有:综合教学楼、学生宿舍、办公楼、实验楼、食堂、锅炉房、南校区等。其中教学楼、实验楼为较重要的负荷。用电设备的电压均为380V。本校用电具有季节性负荷及昼夜负荷变动大的特点。其负荷统计资料见表1。
表1 校区负荷统计资料
(2)电源情况
本校由距其3公里处的龚家湾变电站接一回10kV架空线路进线供电,架空线路选用LGJ-120,几何均距2m。龚家湾区域变电站10kV出口短路容量为500MVA。
供电部门对其功率因数要求为cos=0.9以上。
二、设计任务
(1)主接线设计:根据设计任务书,分析原始资料与数据,设计主接线,在此基础上进行负荷计算,列出负荷计算汇总表。
(2)短路电流计算:根据电气设备选择和继电保护的需要,确定短路计算点,计算三相短路电流,计算结果列出汇总表。
(3)主要电气设备选择:主要电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等等设备的选择及校验;选用设备型号、数量,汇成设备一览表。
(4)变压器保护配置:确定主变压器的保护方式,不要求整定计算。
三、设计成果
1.设计说明书
2.设计图纸:变电所电气主接线图;电气主接线监控界面;微机保护装置的监控组态界面。
目录
目录 ............................................................................................................................................................ - 2 - 1.设计的内容和要求 ................................................................................................................................. - 4 -
1.1设计的基础资料 .......................................................................................................................... - 4 -
1.2 设计原则和基本要求.................................................................................................................. - 4 -
1.2.1荷分级及供电要求............................................................................................................ - 4 -
1.2.2电压选择和电能质量........................................................................................................ - 5 -
2.计算负荷及无功功率补偿 ..................................................................................................................... - 6 -
2.1计算负荷的公式 .......................................................................................................................... - 6 -
2.2计算负荷的确定 .......................................................................................................................... - 6 -
2.3无功功率补偿 ............................................................................................................................ - 10 -
3.主变压器的选择与保护 ....................................................................................................................... - 12 -
3.1 主变台数的确定 ....................................................................................................................... - 12 -
3.2 本变电站变压器的选择............................................................................................................ - 12 -
3.3变压器的故障类型与特征......................................................................................................... - 14 -
3.4变压器保护配置的基本原则..................................................................................................... - 14 -
4.电气主接线的选择 ............................................................................................................................... - 16 -
4.1 选择原则 ................................................................................................................................... - 16 -
4.1.1主接线设计的基本要求及原则...................................................................................... - 16 -
4.1.2主接线的基本形式和特点.............................................................................................. - 17 -
4.2变电站主接线方案的拟定......................................................................................................... - 18 -
4.2.1确定变电站主接线方案.................................................................................................. - 18 -
4.2.2变电站主接线方案的优缺点.......................................................................................... - 19 -
5. 短路电流计算 ..................................................................................................................................... - 20 -
5.1短路电流计算的目的及假设..................................................................................................... - 20 -
图5-1供电系统简图 ....................................................................................................................... - 20 -
5.2短路电流计算及计算结果......................................................................................................... - 20 -
6.电气设备和导体的选择....................................................................................................................... - 23 -
6.1电气设备的选择原则................................................................................................................. - 23 -
6.2 变电所高压一次设备的选择.................................................................................................... - 24 -
6.2.1高压开关柜的选择.......................................................................................................... - 24 -
6.2.2高压断路器的选择与校验.............................................................................................. - 24 -
6.2.3 高压电流互感器的选择................................................................................................. - 25 -
6.2.4 高压电压互感器的选择................................................................................................. - 25 -
6.2.5高压熔断器的选择.......................................................................................................... - 26 -
6.2.6高压母线的选择 ............................................................................................................. - 26 -
6.2.7高压一次设备的汇总...................................................................................................... - 26 -
6.3变电所低压一次设备的选择与校验......................................................................................... - 27 -
6.3.2 低压开关柜选择........................................................................................................... - 27 -
6.3.3 校验CW2-4000型断路器是否满足要求...................................................................... - 28 -
6.3.4 电流互感器的选择......................................................................................................... - 28 -
6.3.5低压侧所有元件的汇总.................................................................................................. - 29 -
6.4 变电所高、低压导线的选择.................................................................................................... - 29 -
6.4.1高压线路导线的选择...................................................................................................... - 29 -
7.心得与总结 ........................................................................................................................................... - 31 -
8.设计参考资料 ...................................................................................................................................... - 32 -
9.附录 ...................................................................................................................................................... - 33 -
1.设计的内容和要求
1.1设计的基础资料
某高校南校区变电所主要供电的负荷单元有:综合教学楼、学生宿舍、办公楼、实验楼、食堂、锅炉房、南校区等。其中教学楼、实验楼为较重要的负荷。用电设备的电压均为380V。本校用电具有季节性负荷及昼夜负荷变动大的特点。
1.2 设计原则和基本要求
变电所是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。
变电所的主要作用是进行高底压的变换,一些变电站是将发电站发出的电升压,这样一方面便于远距离输电,第二是为了降低输电时电线上的损耗;还有一些变电站是将高压电降压,经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况,升压和降压的幅度是不同的,所以变电站是很多的,比入说远距离输电时,电压为11千伏,甚至更高,近距离时为1000伏吧,这个电压经变压器后,变为220伏的生活用电,或变为380伏的工业用电。我国变电所主要现状是老设备向新型设备转变,有人值班向无人值班变电所转变,交流传输向直流输出转变,国外主要是交流输出向直流输出转变。
本次设计的变电所属10kV负荷型变电所,主要满足该校区工业和居民用电。
供配电系统设计应贯彻执行国家的经济技术指标,做到保障人身安全,供电可靠,技术先进和经济合理。在设计中,必须从全局出发,统筹兼顾,按负荷性质、用电容量、工程特点,以及地区供电特点,合理确定设计方案。还应注意近远期结合,以近期为主。设计中尽量采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。
1.2.1荷分级及供电要求
电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组,供电网络中独立于正常的专用馈电线路,以及蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统,应由两线路供电。必要时采用不间断电源(UPS)。
一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者;或将在政治上,经济上造成重大损失者;或中断将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作者。
就学校供配电这一块来讲,我校现没有一级用电负荷。
二级负荷为中断供电将在政治上,经济上产生较大损失的负荷,如主要设备损坏,大量产品报废等;或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷,如交通枢纽、通信枢纽等;或中断供电将造成秩序混乱的负荷等。
在本次课程设计中,根据《供配电系统设计规范》GB50052-1995,南校区现有的二级负荷有:综合教学楼和实验楼。
三级负荷为不属于前两级负荷者,对供电无特殊要求。
南校区除了前面罗列的二级负荷外,全为三级负荷。
1.2.2电压选择和电能质量
用电单位的供电电压应根据用电容量,用电设备的特性,供电距离,供电线路的回路数,当地公共电网的现状及其发展规划等因素,经济技术比较确定。
供配电系统的设计时,应正确选择变压器的变比及电压分接头,降低系统阻抗,并应采取无功功率补偿的措施,还应使三相负荷平衡,以减少电压的偏差。
单相用电设备接入三相系统,使三相保持平衡。220V照明负荷,当线路大于30A 时,应采用三相系统,并应采用三相五线制。这样,可以降低三相低压配电系统的不对称性和保证电气安全。
2.计算负荷及无功功率补偿
2.1计算负荷的公式
负荷计算的方法有需要系数法、估算法及二项式法几种。按需要系数法确定用电设备的有功计算负荷(kw)的计算公式为
30 (1-1)
KdPe
P=
式中 Pe─用电设备组的总的设备容量,单位为KW。 Kd─用电设备组的需要系数,根据参考书《工厂供电设计指导》中的表2-1查得变配电所的需要系数为0.45~0.7。
无功计算负荷(kvar)为
Φ
30P
Q (1-2)
30
=tan
式中tanφ─用电设备组的总的设备组cosφ的正切值。
视在计算负荷(kva)为
φ
30
S= (1-3)
30P
/
cos
式中 cosφ为功率因数,取0.9。
计算电流(A)的计算公式
30UN
S
30
I= (1-4)
/(
)
3
式中 UN—─—用电设备组的额定电压,单位为KV。
《民用建筑电气设计规范-JGJ16-2008》第3.5.6条中规定单相负荷应均衡分配到三相上,当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的15%时,全部按三相对称负荷计算;当超过15%时,应将单相负荷换算为等效三相负荷,再与三相负荷相加,等效三相负荷可按下列方法计算:
(1)只有相负荷时,等效三相负荷取最大相包荷的3倍。
(2)只有线间负荷时,等效三相负荷为:单台时取线间负荷的3倍;多台时取最大线间负荷的倍加上次大线间负荷的(3-3)倍。
2.2计算负荷的确定
1.确定各组的设备容量及计算负荷
(1)综合教学楼
查表,Kd=0.9,cosα=0.85,计算求得sinα=0.62,故P30(1)=0.9×150=135kW
Q30(1)=135×0.62=84kvar
S30==159kVA
I30==242.6A
(2)食堂
查表,Kd=0.9,cosα=0.75,计算求得sinα=0.88,故P30(2)=0.9×280=252 kW
Q30(2)=252×0.88=222 kvar
S30==336
I30==510.5 A
(3)实验楼
查表,Kd=0.8,cosα=0.75,计算求得sinα=0.88,故P30(1)=0.8×350=280 kW
Q30(1)=280×0.88=246 kvar
S30==373 kVA
I30==566.7 A
(4)办公楼
查表,Kd=0.8,cosα=0.9,计算求得sinα=0.48,故P30(1)=0.8×42=34 kW
Q30(1)=34×0.88=16 kvar
S30==38 kVA
I30==57.7 A
(5)学生宿舍1
查表,Kd=0.7,cosα=0.9,计算求得sinα=0.48,故P30(1)=0.7×180=126 kW
Q30(1)=126×0.48=60 kvar
S30==140 kVA
I30==212.7 A
(6)学生宿舍2
查表,Kd=0.7,cosα=0.9,计算求得sinα=0.48,故P30(1)=0.7×280=196 kW
Q30(1)=196×0.48=94 kvar
S30==217 kVA
I30==329.7 A
(7)团学楼、车库
查表,Kd=0.4,cosα=0.9,计算求得sinα=0.48,故P30(1)=0.4×80=32 kW
Q30(1)=32×0.48=15 kvar
S30==35 kVA
I30==53.2 A
(8)南校区
查表,Kd=0.7,cosα=0.9,计算求得sinα=0.48,故P30(1)=0.7×760=532 kW
Q30(1)=532×0.48=255 kvar
S30==590 kVA
I30==896.4 A
(9)锅炉房
查表,Kd=0.9,cosα=0.9,计算求得sinα=0.48,故P30(1)=0.9×50=45 kW
Q30(1)=45×0.48=40 kvar
S30==60 kVA
I30==91.2 A
(10)商铺
查表,Kd=0.95,cosα=0.9,计算求得sinα=0.48,故P30(1)=0.95×35=33 kW
Q30(1)=33×0.48=16 kvar
S30==37 kVA
I30==56.2A
2.确定变电所变压器低压侧的计算负荷
考虑到全校负荷的同时系数(取K∑p=0.95,K∑q=0.97)
P30=K∑p×∑P30(1)=1582kW
Q30=K∑q×∑Q30(1)=1017kvar
S30==1881kVA
I30==2858A
Cosφ= P30(2)/ Q30(2)=0.84
以上负荷计算可列成表2-1所示电力负荷计算表
2.3无功功率补偿
显然变压器低压侧的功率因数低,考虑到变压器本身的无功功率损耗远大于有功功率损耗,因此在变压器低压侧进行无功功率补偿时,低压侧的功率因数应略高于0.90,才能满足要求。现取Cosφ’=0.93。
由式(2-38)得低压侧无功补偿容量为
Qc= P30(tanarccos0.84- tanarccos0.93)=397 kvar
考虑无功自动补偿控制器可控制电容器,选择成套并联电容屏,电容器投切的回路数为10组,安装的电容器为BSMJ0.4-40-3自愈式并联电容器,每组容量为40kvar,则总容量为
Qc=400 kvar
补偿后的功率因数
补偿后变压器低压侧P30(2)=1582kW
Q30(2)=Q30 –Qc=1017-397=620kvar
S30(2)==1699kVA
I30(2)==2581.36A
变压器损耗△PT=0.01 S30(2)=16.99kW
△QT=0.06 S30(2)=101.94kvar
变压器高压侧的计算负荷为
P’30(1)=1582+16.99=1598.99kW
Q’30(1)=620+101.94=720.94kvar
S’30(1)==1754.00kVA
I’30==101.27A
补偿后校区的功率因数为
Cosφ’= P’30(1)/ S’30(1)=0.91>0.90 满足要求。
表2-2 计算总负荷表
3.主变压器的选择与保护
主要考虑变压器的台数,容量;变压器的型式等。
3.1 主变台数的确定
电力变压器台数的选取应根据用电负荷的特点、经济运行、节能和降低工程造价等因素综合确定。对于一般车间、居民住宅、机关学校等,如果一台变压器能满足用电负荷需要时,宜选用一台变压器,其容量大小由计算负荷确定,但总的负荷通常在1000KV 以下,且用电负荷变化不大。对于有大量一、二级用电负荷或用电负荷季节性(或昼夜)变化较大,或集中用电负荷较大的单位,应设置两台及以上的电力变压器。如有大型冲击负荷,为减少对照明或其它用电负荷的影响,应增设独立变压器。对供电可靠性要求高,又无条件采用低压联络线或采用低压联络线不经济时,也应设置两台电力变压器。选用两台变压器时,其容量应能满足一台变压器故障或检修时,另一台仍能对一级和部分二级负荷供电。
主变压器台数应根据负荷特点和经济运行要求进行选择。当符合下列条件之一时,宜装设两台及以上主变压器:
有大量一级或二级负荷。
季节性负荷变化较大,适于采用经济运行方式。 集中负荷较大,例如大于1250KVA 时。
3.2 本变电站变压器的选择
变压器台数的选取:根据校区实际,虽然一台变压器现已满足了现在二次侧随着本科教育工作的推进和未来几年的继续扩招,为未来发展提供足够的空间:这主要表现在电力变压器及一些相当重要的配电线路上,应力求在满足现有需求的基础上从大选择,以避免一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又因为容量问题而台而光荣下岗的情况的发生。同时校区的季节性负荷变化较大,故本变电所宜装两台主变压器。
变压器容量的选择:每台变压器的容量N T S ?应同时满足以下两个条件: 1) 任一台变压器单独运行时,宜满足:30)7.0~6.0(S S NT = 2) 任一台变压器单独运行时,应满足:
)
111(30⊕≥S S NT ,即满足全部一、二级负荷需求。
代入数据可得: ≥(0.6~0.7)×S30=(1019.4~1189.3)KVA
≥375 KVA
又考虑到本校的气象资料(年平均气温为22℃),同时又考虑到未来5~10年的负荷发展,我们这里初步取N T S ?=1250KVA 。
根据《电力工程电气设计手册》,“供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷式电力变压器。”考虑到安全性和可靠性的问题,确定变压器为S13-M-RL 系列三相卷铁心全密封油浸式电力变压器,台数为两台。型号:S13-1250/10 ,其主要技术指标如下表所示:
该变压器符合国际标准是指国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)所制定的标准,以及ISO 确认并公布的其他国际组织制定的标准。10kv S13/S11型级超低损耗三角形卷铁心无励磁调压油浸式配电变压器继承了卷铁芯电力变压器的所有优点:
1、铁芯均在生产线上进行卷制,不需要横剪设备,消除了由人工叠片、叠装、拆装铁轭造成的质量波动。
2、三角形立体卷铁芯经退火处理后,能彻底消除内应力,磁路各处均无高磁阻存在。故空载损耗与励磁电流可大幅度下降,试验表明空载损耗比传统变压器下降40-50%;空载电流下降90%以上。
3、由于三角形立体卷铁芯是用不间断连续硅钢带绕制而成,只有几个接缝.不会产生叠片式铁芯那样因磁路不连贯而发出的噪声,噪声一般可降低10-15db ,达到静音状态。
三角形立体卷铁芯电力变压器与传统插片式电力变压器相比,具有以下一系列突出优点:
1、节电节能:空载损耗减小40-50%,负载损耗减小7-10%;
2、降低线损:空载电流减小90%以上;
3、超静音:噪声降低10-15分贝;
4、无干扰:漏磁减小50%以上;
5、节约原材料:铜铁成本减小20-30%;
6、经济效益显著:十年变电成本比新S9下降17.2%,比非晶态变压器下降12.5。
3.3变压器的故障类型与特征
变压器的故障可分为油箱内故障和油箱外故障两类,油箱内故障主要包括绕组的相间短路、匝间短路、接地短路,以及铁芯烧毁等。变压器油箱内的故障十分危险,由于油箱内充满了变压器油,故障后强大的短路电流使变压器油急剧的分解气化,可能产生大量的可燃性瓦斯气体,很容易引起油箱爆炸。油箱外故障主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。
电力变压器不正常的运行状态主要有外部相间短路、接地短路引起的相间过电流和零序过电流,负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低,以及过电压、过励磁等。
3.4变压器保护配置的基本原则
1、瓦斯保护:
800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA以上的车间内油浸式变压器,均应装设瓦斯保护。瓦斯保护用来反应变压器油箱内部的短路故障以及油面降低,其中重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器,轻瓦斯保护动作于发出信号。
2、纵差保护或电流速断保护:
6300KVA及以上并列运行的变压器,10000KVA及以上单独运行的变压器,发电厂厂用或工业企业中自用6300KVA及以上重要的变压器,应装设纵差保护。其他电力变压器,应装设电流速断保护,其过电流保护的动作时限应大于0.5S。对于2000KVA以上的变压器,当电流速断保护灵敏度不能满足要求时,也应装设纵差保护。纵差保护用于反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障,其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器并发相应信号。
3、相间短路的后备保护:
相间短路的后备保护用于反应外部相间短路引起的变压器过电流,同时作为瓦斯保护和
纵差保护(或电流速断保护)的后备保护,其动作时限按电流保护的阶梯形原则来整定,延时动作于跳开变压器各电源侧断路器,并发相应信号。一般采用过流保护、复合电压起动过电流保护或负序电流单相低电压保护等。
4、接地短路的零序保护:
对于中性点直接接地系统中的变压器,应装设零序保护,零序保护用于反应变压器高压侧(或中压侧),以及外部元件的接地短路。
5、过负荷保护:
对于400KVA以上的变压器,当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时,应装设过负荷保护。过负荷保护通常只装在一相,其动作时限较长,延时动作于发信号。
6、其他保护:
高压侧电压为500KV及以上的变压器,对频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流升高,应装设变压器过励磁保护。
对变压器温度和油箱内压力升高,以及冷却系统故障,按变压器现行标准要求,应装设相应的保护装置。
4.电气主接线的选择
4.1 选择原则
电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主题。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关,并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此,主接线设计,必须结合电力系统和发电厂和变电站的具体情况,全面分析有关影响因素,正确处理它们之间的关系,经过技术、经济比较,合理地选择主接线方案。
电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据,以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳,结合工程实际情况,在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下,兼顾运行、维护方便,尽可能地节省投资,就近取材,力争设备元件和设计的先进性与可靠性,坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。
4.1.1主接线设计的基本要求及原则
对所选用的主结线,必须满足下列要求:
(1)可靠性,要尽量减少计划外停电时间,尽量缩小事故后的影响范围。
(2)灵活性,主接线应力求简单,满足在调度,检修及扩建市的灵活性。
(3)安全性,保证在一切操作切换时工作人员和设备的安全,以及能在安全条件下进行维护检修工作。
(4)经济性,应使主接线的初投资和年运行费用达到经济合理。
选择原则:
1、当满足运行要求时,应尽量少用或不用断路器,以节省投资。
2、当变电所有两台变压器同时运行时,二次侧应采用断路器分段的单母线接线。
3、当供电电源只有一回线路,变电所装设单台变压器时,宜采用线路变压器组、接线。
4、为了限制配出线短路电流,具有多台主变压器同时运行的变电所,应采用变压器分列运行。
5、接在线路上的避雷器,不宜装设隔离开关;但接在母线上的避雷器,可与电压互感器合用一组隔离开关。
6、6~10KV固定式配电装置的出线侧,在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中,应装设线路隔离开关。
7、采用6~10 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时,应在电源侧装设隔离开关。
8、由地区电网供电的变配电所电源出线处,宜装设供计费用的专用电压、电流互感器。
9、变压器低压侧为0.4KV的总开关宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时,低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。
10、当低压母线为双电源,变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时,在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧,宜装设刀开关或隔离触头。
4.1.2主接线的基本形式和特点
单母线接线及单母线分段接线
1、单母线接线
单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作,又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等,应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上,以减少功率在母线上的传输。
单母接线的优点:接线简单,操作方便、设备少、经济性好,并且母线便于向两端延伸,扩建方便。缺点:①可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时,所有回路都要停止工作,也就成了全厂或全站长期停电。②调度不方便,电源只能并列运行,不能分列运行,并且线路侧发生短路时,有较大的短路电流[3]。
综上所述,这种接线形式一般只用在出线回路少,并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。
2、单母分段接线
单母线用分段断路器进行分段,可以提高供电可靠性和灵活性;对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路,由两个电源供电;当一段母线发生故障,分段断路器自动将用户停电;两段母线同时故障的几率甚小,可以不予考虑。在可靠性要求不高时,亦可用隔离开关分段,任一母线故障时,将造成两段母线同时停电,在判别故障后,拉开分段隔离开关,完成即可恢复供电。
这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站6~10KV接线中。但是,由于这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电,大大增加了出线数目,使整体母线系统可靠性受到限制,所以,在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时,一般不予采用。
3、单母线分段带旁路母线的接线
单母线分段断路器带有专用旁路断路器母线接线极大地提高了可靠性,但这增加了一台旁路断路器,大大增加了投资。
双母线接线及分段接线
1、双母线接线
双母接线有两种母线,并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路,都装有一台断路器,有两组母线隔离开关,可分别与两组母线接线连接。两组母线之间的联络,通过母线联络断路器来实现。其特点有:供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点。
由于双母线有较高的可靠性,广泛用于:出线带电抗器的6~10KV配电装置;35~60KV出线数超过8回,或连接电源较大、负荷较大时;110~220KV出线数为5回及以上时。
2、双母线分段接线
为了缩小母线故障的停电范围,可采用双母分段接线,用分段断路器将工作母线分为两段,每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连,电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上。双母接线分段接线比双母接线的可靠性更高,当一段工作母线发生故障后,在继电保护作用下,分段断路器先自动跳开,而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开,该段母线所连的出线回路停电;随后,将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上,即可恢复供电。这样,只是部分短时停电,而不必短期停电。
双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中,同时在220~550KV大容量配电装置中,不仅常采用双母分段接线,也有采用双母线分四段接线的。
3、双母线带旁路母线的接线
双母线可以带旁路母线,用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作,使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关,增加了投资,然而这对于接于旁路母线的线路回数较多,并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。
4.2变电站主接线方案的拟定
4.2.1确定变电站主接线方案
变压器一次侧采用单母线接线,二次侧采用单母线分段接线
根据所选的接线方式,画出主接线图,参见附录2 《10kV系统一次结线图》,附录3《开关房高压电气一次结线图》,附录4 《10KV降压变电站电气一次主接线(高压部分)》。
4.2.2变电站主接线方案的优缺点
变压器高压侧采用单母线接线。
优点:接线简单清晰,设备少,操作方便,便于扩建和采用成套配电装置。
缺点:不够灵活可靠,任一元件(母线及母线隔离开关)故障或检修,均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后,才能恢复非故障段的供电。
变压器低压侧采用单母线分段接线。
优点:
1.用断路器把母线分段后,对重要的用户可以从不同段引出两个回路,有两个电源供电。
2.当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
缺点:
1.当一段母线或母线隔离开关故障时或检修时,该段母线的回路都要在检修期间内停电。
2.当出线为双回路时,常使架空线出现交叉跨越。
3.扩建时需向两个方向均衡扩建。