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1、第25卷 第4期河北理工学院学报Vol125No142003年11月JournalofHebeiInstituteofTechnologyNov.2003文章编号:100722829(2003)0420054207110kVGIS市区变电站设计技术吴华杰(唐山供电设计院,河北唐山063000)关键词:市区;变电站;设计摘 要:110kV市区变电站设计是城网建设中较为关键的技术环节。根据无人值班变电站要求,提出110kV市区变电站应从电力系统整体出发,力求电气主接线简化,配置与电网结构相应的保护系统。简化电气主接线,提高
2、可靠性,电气设备的质量和技术特性极为关键。由于科学技术的进步,现在已发展为全封闭组合电器(GIS)。同时,市区变电站必须坚持节约用地、减少建筑面积的原则,及随着城市居民对居住环境的要求日益提高,110kV市区变电站宜采用全户内布置方式。中图分类号:TM72712 文献标识码:A0 引言随着城市建设的不断发展,用户对用电的可靠性要求越来越高,高质量、高性能、高可靠性的电器设备推陈出新。市区土地日益紧张,征地和拆迁费用相当昂贵,这就要求变电站设计布置室内化、多层化和小型化,使市区无人值班变电站的建设得到较快的发展,并显示
3、出旺盛的生命力和优越性。目前唐山市进行的城网改造工作以及《无人值班变电所设计规范》,对变电站设计工作提出了新的要求,本文就市区110kVGIS变电站主接线、平面布置、主变参数、无功补偿、中性点接地方式、火灾报警、环境保护、交直流系统等方面的技术原则作一些论述。1 电网结线城网由送电线路,高压配电线路,中压配电线路以及联络各级电压线路的变、配电站组成。电网结线的要点如下:(1)各级电压电网结线应标准化;(2)高压配电网结线力求简化;(3)下一级电网应能支持上一级电网。国家标准,电网的标称电压为送电电压220kV,高压配电
4、电压110(63,35)kV,中压收稿日期:2003203224 作者简介:吴华杰(1967-),男,河北唐山人,唐山供电设计院工程师,学士。©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 第4期 吴华杰:110kVGIS市区变电站设计技术55配电电压10kV,低压配电电压380/220V。根据采用架空线或电缆及变电站中变压器的容量和台数,选择结线。变电站结线要尽量简化,采用架空线路时,以两回路为宜,采用电缆线路时可为多回路。
5、不论采用架空线还是电缆,当线路上T接或环入3个及以上变电站时,线路宜在两侧有电源,但正常运行时两侧电源不并列。高压配电变电站中压出线开关停用时,应能通过中压电网转移负荷,对用户不停电;高压配电变电站之间的中压电网应有足够的联络容量,正常时开环运行,异常时能转移负荷;严格控制专用线和不带负荷的联络线,以节约走廊和提高设备利用率。2 主变参数211主变台数和容量变电站配置2台或以上变压器,当一台故障停运时,其负荷自动转移至正常运行的变压器,此时变压器的负荷不应超过其短时容许的过载容量,以后再通过电网操作将变压器的过载部分转
6、移至中压电网。符合这种要求的变压器运行率可用下式计算:T={K×P(N-1)/N×P}×100%式中T=变压器运行率;K=变压器短时的容许过载率;N=变压器台数;P=单台变压器额定容量。其中变压器短时允许的过载率应根据制造厂提供的数据,参照该变压器预计的全年实际负荷曲线,以过载而不影响变压器的寿命为原则来确定,一般可取过载率为113,过载时间为2h,计算结果为:当N=2时,T=65%;N=3时,T=87%(近似值)长期以来市区变电站一般设置二台主变压器,随着城区负荷密度的增加,出现了3台主变设计方式。变电站主变台数应根
7、据供电区域负荷密度而定,市区内110kV供电半径宜取2km,22供电范围为4km,当负荷密度为20MW/km及以上时,3台主变设计方式是合理的,此时主变利用率为86%,大大减少了变电站布点(已运行的唐山市110kV大城山变电站3台50MVA、在建110110kV钓鱼台变电站3台3115MVA)。212短路阻抗值根据《城市电力网规划设计导则》,各级电网的规划短路容量为:110kV20kA10kV16kA变压器阻抗值的选择,与系统短路容量、变压器额定容量密切相关。据统计,目前110kV电网短路容量距20kA尚有一定的距离,
8、但随着110kV主变容量的不断增大,10kV短路容量已经接近甚至超过了16kA,因此高阻抗变压器开始得到了应用。213分接头选择主变分接头应根据电网电压水平选择,根据《电力系统电压质量和无功电力管理规定》,110kV电源最高电压取110(1+7%)kV,最低电压取110(1-3%)kV,10kV母线©1995-2006Tsingh
