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60万吨/年的电石厂220KV总降站电气部分设计

发布于:2015-08-27 19:04:27 来自:电气工程/供配电技术 [复制转发]
1. 电气主接线及分析

总降压站两回220KV进线接自约10公里远的热电厂升压站,而电石工艺要求35KV电源,因此确定主变低压侧为35KV电压。

由于变压器容量较大,其额定电流约为4000~5000A,而这样大的额定电流及其相应的短路电流,市面上的35KV断路器参数多达不到要求,所以主变压器不能选为双绕组变压器,应选为低压侧绕组双分裂变压器,即低压侧有两个35KV绕组。

根据供电可靠性及经济性的原则,本站应装设两台主变压器以形成暗备用,每台主变压器低压侧两个绕组,而电石厂共8台电石炉,所以每一段35KV母线上接两台炉子。

本降压站应属于终端变电所,两回220KV进线,两台主变压器,正好采用桥形结线。相比线路,现在变压器可靠性高,不会经常切换,因此采用内桥接线较合适。这样既能满足可靠性的要求,断路器用的又最少,且占地又最小,经济实惠。

根据资料,热电厂装机252万KW,估算总降压站220KV侧由热电厂供给的短路电流不超过25KA,并考虑到外部系统的短路电流因此220KV断路器开断电流选用50KA。35KV侧的短路电流:220KV电压侧的短路电流按50KA考虑,35KV侧每段母线上的短路电流约23~26KA。据此短路电流水平,35KV每段母线上的两个电源不允许并列运行。

2. 主要设备选择

根据上述短路电流的估算,220KV侧断路器开断电流宜按50KA考虑SF6断路器。

主变压器的选择决定于电石厂的用电负荷大小。此负荷的大小,不仅决定于该厂的有功负荷,也与该厂经过无功功率补偿后的功率因数有关。本总降压变电所二次侧的功率因数不应小于0.95~1。两台主变压器互为暗备用,当其中一台事故停运后,剩下的一台应保证该所全部负荷的70%,在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷,因此变压器容量可定为240MVA。主变压器的型式应为三相油浸式,强油循环风冷,低压侧绕组双分裂。因为本站距热电厂距离仅10公里,线路上的压降不是太大,热电厂升压变压器的高压侧额定电压为230KV,所以将变比定为230±2×2.5%/38.5-38.5KV;绕组接线应为YN,yn0,yn0。因为35KV侧中性点留有接消弧线圈的可能,低压侧采用星形接线。变压器高、低压侧均为星形接线,因此本变压器必须有一组三角形接线的附加绕组。

3. 站用电及直流系统

本变电站的主要用电负荷有:(1)主变压器冷却强迫油循环的油泵及风扇;(2)蓄电池充电器;(3)继电器室采暖;(4)继电器室空调及通风;(5)220KV户外断路器及隔离开关的操作机构加热;(6)全站照明;(7)检修(包括电焊、滤油、变压器干燥加热等)据此需就近从电石厂引两路380/220V电源,每路容量150KW,应从不同段母线或不同低压变电所引接。本站站用电380/220V母线分成两段,互不相连保证不会并列运行。重要负荷如变压器冷却电源,蓄电池充电器电源,每个均为双电源。

为向继电保护、NCS监控系统、断路器及隔离开关的操作机构、事故照明等供电装设由蓄电池组、充电器组成的直流电源系统。直流系统电压采用220V,蓄电池组选用阀控式铅酸蓄电器2组,每组100AH,103只。充电器选为40A。该直流系统屏上装有逆变器2KVA,相当于UPS,可满足需要。

4. 二次线

4.1 监控。

本站采用计算机监控系统(NCS)进行监控。监控系统由间隔层和站控层组成。间隔层分两个220KV出线,两台主变压器、一个220KV桥回路及PT,一个公用测控等6个间隔。每个间隔设一套测控装置,对间隔设备实施数据采集、控制操作等,并通过网络与站控层连接。站控层设置两台操作员工作站及一台工程师站,实现人-机联系。

4.2 主要保护

4.2.1 主变压器保护。

本站主变压器的特点是低压侧绕组为双分裂,高压侧220KV为内桥接线的大型变压器。考虑后需设下列保护:(1)纵连差动保护(2)220KV侧单相接地保护(3)高压侧复合电压闭锁的过电流保护(4)低压侧35KV分支过电流保护(5)非电量保护(包括轻、重瓦斯,压力释放、温度、油位等)。

4.2.2 220KV线路保护。

本工程线路的特点是长度较短,从热电厂至本站,略大于10公里,且为终端平行双回路。根据设计规程及本线路特点,装设下列保护双套:


(1)以光纤纵联分相电流差动和零序差动为主体的快速保护,作为主保护;

(2)经与厂家协商后有条件时装设横差保护;

(3)阶段式接地及相间短路的后备保护。

(4)综合重合闸。

4.3 35KV母线上装设的备用电源自动投入装置。

35KV母线共分四段,每段母线从两台主变压器各接一路电源,一路工作一路备用。两路电源不允许长期并列运行。为提高供电的可靠性,为之装设备用电源自动投入装置。

4.4 设继电器室主要布置保护设备,预留布置系统二次需在本站安装的设备位置;本站所需的交、直流电源柜也布置其内;本站的监控系统设备也可布置其内。

5. 电气设备布置

受场地的限制,采用最紧凑的布置。布置时考虑了带电体间距离、检修尺寸、搬运道路等要求。设置继电器室,布置主变保护、220KV线路保护、故障录波、关口电表、NCS测控柜等二次设备,并适当预留系统通信,远动等设备布置的位置。本总降站交、直流配电设备也布置其中。考虑到运行人员生活、卫生的方便,在继电器室中设置了卫生间。因本地区气候寒冷,主变压器水喷雾消防设施的雨淋阀也应放在继电器室的角落里,并应有防漏水措施。

6. 防雷接地、照明及其它

本站防直击雷采用避雷针保护,对沿架空线侵入的雷电波则在本降压站 内装设避雷器。本站的接地装置除按电气设备接地方便,按需要设置布置外,还应尽量节约接地装置材料,且使接地电阻尽可能的降低,考虑本站的接地装置与电石厂35KV配电装置等全厂的接地装置通通连接起来,形成一个全厂统一的接地网。以满足全厂的接地需要。本站内防雷接地与电气设备接地共用接地网,在避雷针接地处多打几根垂直接地极,加强泄流。

照明设正常照明及事故照明。正常照明采用交流电压220V,事故照明采用直流电压220V。事故照明采用自动切换方式,正常由交流供电,交流电失掉时,自动切换到直流供电。

因本站属于电石厂的组成部分,行政通信及电石厂内部的调度通信可接于电石厂通信网内。

7. 小结

本工程设计需要注意的是:要与电石厂工艺设计配合,在双方需要接口的地方及时沟通,以免造成不必要的麻烦;由于变压器容量较大,所以低压侧短路电流较大的时,采用双分裂绕组的变压器可以解决低压侧断路器的选择问题。
  • 百家争鸣
    百家争鸣 沙发
    xxfx谢谢分享!
    2015-08-28 07:43:28

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这个家伙什么也没有留下。。。

供配电技术

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