摘要:随着我国工业化进程的加快发展,特别是煤矿供电技术的发展,高压供电和配电已经成为煤矿电力供应的保证。本文以变电站的最佳运行为基础,按照有关规定和规范设计论述了变电站电气主接线设计选择的原则、特点,并对某变电站电气主接线的设计选择过程进行了分析,并从经济性、可靠性方面来考虑,选择最优方案,进一步推动矿区供电的安全性和可靠性。
关键词:变电站 电气主接线 设计选择 配电装置 分段断路器 变压器
现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身,同时也影响到工农业生产和人民日常生活,作为煤矿变电站更是直接影响到矿区的安全生产。
一、变电站主接线方式的基本要求
1、运行的可靠。断路器检修时是否影响供电;设备和线路故障检修时,停电数目的多少和停电时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电。
2、具有一定的灵活性。主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式,达到调度的目的,而且在各种事故或设备检修时,能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小,并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。
3、操作应尽可能简单、方便。主接线应简单清晰、操作方便,尽可能使操作步骤简单,便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作,还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单,可能又不能满足运行方式的需要,而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。
4、经济上合理。主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上,还应使投资和年运行费用小,占地面积最少,使其尽地发挥经济效益。
5、应具有扩建的可能性。由于煤炭采掘业的高速发展,电力负荷增加很快。因此,在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。
二、不同等级的电气主接线方式
(一)110kV电气主接线。
变电站110kV侧和10kV侧,均为单母线分段接线。110kV~220kV出线数目为5回及以上或者在系统中居重要地位,出线数目为4回及以上的配电装置。在采用单母线、分段单母线或双母线的35kV~110kV系统中,当不允许停电检修断路器时,可设置旁路母线。
根据以上分析、组合,保留下面两种可能接线方案,如图1.1及图1.2所示。
对图1.1及图1.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较,见表1-1。
在技术上(可靠性、灵活性)第Ⅱ种方案明显合理,在经济上则方案Ⅰ占优势。鉴于此站为地区变电站应具有较高的可靠性和灵活性。经综合分析,决定选第Ⅱ种方案为设计的最终方案。
(二)35kV电气主接线。
电压等级为35kV~60kV,出线为4~8回,可采用单母线分段接线,也可采用双母线接线。为保证线路检修时不中断对用户的供电,采用单母线分段接线和双母线接线时,可增设旁路母线。但由于设置旁路母线的条件所限(35kV~60kV出线多为双回路,有可能停电检修断路器,且检修时间短,约为2~3天。)所以,35kV~60kV采用双母线接线时,不宜设置旁路母线,有条件时可设置旁路隔离开关。
据上述分析、组合,筛选出以下两种方案。如图1.3及图1.4所示。
对图1.3及图1.4所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较。见表1-2
经比较两种方案都具有易扩建这一特性。虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ,但其具有良好的经济性。鉴于此电压等级不高,可选用投资小的方案Ⅰ。