500KV超高压变电站设计 文献综述

河北科技师范学院

文献综述

500KV超高压变电站设计

院 (系、部名称 :机电工程学院专业名称 :电气工程及其自动化学生姓名 :

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河北科技师范学院教务处制

1. 变电站的概述

变电站是我国电力系统中变换电压、接收和分配电能、控制电流的流向、调整电压的电力设施, 变电站通过变压器将各级电网的电压连接起来。而我国的电力变压器等级大概分为四类:主网变电站,升压变压器,二次变电站,配电站四类 [1]。电力系统是我国的重要能源部门,我国电力工业系统的技术和管理水平正在逐步提高, 对变电站设计和运行提出了更高的要求, 由于变电站的设计范围广, 内容多,逻辑性强,不类型,不同性质符合,不同电压等级的变电站设计所侧重的方面是不一样的。在设计过程中要根据变电站的形式和规模, 具体问题具体对待,不能以偏概全 [2]。从我国目前大部分地区用电发展趋势来看,新建的变电站应该充分体现安全性、经济型、可靠性和先进性 [3]。近些年来我国国民经济迅速发展, 同时电力工业的技术水平和管理水平也在逐步提高, 但对电力方面的要求也越来越高, 为保证电能的质量以及设备的安全, 在变电所中还需进行电压调整、潮流控制以及输配电线路和主要电工设备的保护 [4]。电力行业也在我们的生产生活中所占的比重越来越大, 所有电力企业都在努力增产节约, 降低成本, 确保安全远行。现代电力系统是一个严谨的,巨大的整体网络,各类发电厂、变电站分工完成电力系统的各项任务 [5]。

但电力工业的发展还远远不能满足远远不能满足人民的需要, 虽然我国发电总量高, 但平均水平还远远落后于发展国家, 甚至落后于一些发展中国家, 所以我国仍然要加强电力建设, 搞好西电东送, 继续深化电力体制改革,实行竞价上网,厂网分开[6]。我国现在大部分变电站主要是老设备向新型设备的转变, 有人值守向无人值守发展, 交流送电向直流送电转变, 而国外的现状主要是交流送电向直流送电转变[7]。

2. 500KV 变电站电气部分设计内容和要求

变电站的设计内容力求概念清楚, 层次分明, 结合老师所发的原始资料, 参考一些变电站的设计规范书, 经过大量的翻阅工作, 了解设计的大概过程, 进一步指导设计内容的开展。通过查阅图书馆藏书、课本和网络的资源, 了解电力工业有关政策技术等方面知识, 弄清楚自己设计思路, 查阅有关电气设备的最新动态参数及参数。从而为自己的设计提供有力的依据。

经过一定的前期准备后, 可以提出我的设计思路的具体所设计的内容, 从而为变电站的设计提供有理可据的参考价值, 通过对设计规范书的了解可知变电站的设计一般过程及相关的规定, 明白了自己所设计变电站的所有相关方面, 清楚任务书和设计任务。包括电气主接线设计, 变压器台数设计和设备的选择, 短路

设计以及防雷接地和继电保护等 [8]。在本次设计中, 主要针对了一次接线的设计。从主接线方案的确定到厂用电的设计, 从短路电流的计算到电气设备的选择以及配电装置的布置, 都做了较为详尽的阐述。二次接线则以发电机的继电保护的设计为专题, 对继电保护的整定计算做了深入细致的介绍。设计过程中, 综合考虑了经济性、可靠性等多方面因素,在确保可靠性的前提下,力争经济性。设计说明书中所采用的术语、符号也都完全遵循了现行电力工业标准中所规定的术语和符号。

设计思路主要涉及以下内容:

(1 . 电气主接线是本次设计的首要部分, 也是构成变电站的主环节, 主接线的拟定关系着变电站电气设备的选择等等,是变电站投资大小的决定性因素。从原始资料分析, 以及各种接线方式的优点和缺点, 综合比较得出最终方案; 电气主接线是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据, 因此电气运行人员必须熟悉本厂电气主接线土,了解电路中各种电器设备的用途、性能及维护、检察项目和运行的步骤。电气主接线表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的数量、规格、连接方式及可能的运行方式。电气主接线直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定。主接线的好坏, 直接关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行, 也直接影响到工农业生产和人民生活[9]。

(2.根据要设计变电站容量及负荷来确定变压器的台数,主变形式等进行选择;

(3.短路计算是为了能更好的选择电气设备,继电保护设备等,了解电力系统的短路计算知识, 学习短路计算方法, 从而完成自己的设计中的短路计算部分 [10];

(4.导体和电气设备的选择是设计的主要内容之一,因为工作的条件不一样所以选择的方法也不完全一样, 但基本要求是一致的, 电气设备能可靠的工作, 必须按正常的工作条件来选,并且按短路状态来校验热稳定和动稳定 [11]; (5.高压配电装置在系统中起着接受和分配电能作用,从中了解到电气设备布置知识, 通过对配电的基本要求, 设计原则的了解, 为自己的设计做比较合理的布置 [12];

(6.为了确保变电站的安全,防雷是很重要的,结合防雷保护知识,放雷技术主要从两个方面来保护:一是雷直击于发电厂,采取装备避雷针的方法; 二是发电厂的雷电入侵波采取装设阀式避雷器的防雷保护措施 [13];

(7 . 由于电力系统发生故障时,总是伴随有电流的增大、电压的降低以及电流电压之间相位角的变化等物理现象, 因此, 利用这些物理量的变化, 就能正

确地区分系统是否出于正常运行状态、发生故障或出现不正常的运行状态, 从而实现保护。

使用过电流保护或复合电压启动的过电流保护或负序电流保护或低阻抗保护, 用来为反映变压器外部故障而引起的变压器绕组的过电流, 以及在变压器内部故障时,并作为瓦斯保护和纵联差动保护(或电流速断保护的后备 [14]。

3. 目的和意义

在未来一段时间的设计中, 通过以上的文献查阅, 将为自己的设计论文提供非常有力的依据, 弥补了自己知识的欠缺和不足。使自己的论文更加合理和规范, 但由于自己的能力有限,不可避免的会有不足之处,希望老师批评指正。

本次毕业设计是将四年来对我学习的一次综合测试。通过这次实践工作, 会使我学到很多书本上没有的东西, 掌握变电站电气部分设计的过程, 这将是对我所学的知识进行一次实践, 使自己所学的知识进行一次实践, 更加的巩固和加深, 逐步提高自己的能力。

参考文献

[1] 电力工业部西北电力设计院 . 电气工程设计手册电气一次部分 [M]. 中国电力出版社 ,1998.

[2] 弋东方 . 电气设计手册电气一次部分 [M]. 中国电力出版社 2002

[3] 陈学庸编 . 电力工程电气设备手册 (电气二次部分 [M]. 北京:中国电力出版社, 1996. [4] 曹绳敏编 . 电力系统课程设计及毕业设计参考资料 [M]. 北京:中国电力出版社, 1995.5.

[5] 文远芳编 . 高电压技术 [M]. 武汉:华中科技大学出版社, 2001.1.

[6] 孟祥萍 . 电力系统分析 [M]. 高等教育出版社 ,2004.

[7] 刘吉来、黄瑞梅 . 高电压技术 [M]. 中国水利水电出版社 ,2004

[8] 熊信银、吴希再 . 电力工程 [M]. 武汉 : 华中科技大学, 1997

[9]王锡凡 . 电力工程基础 [M].西安 :西安交通大学出版社 ,1998.

[10] DL/T5153-2002,火力发电厂厂用电设计技术规定 [S].

[11] 韩戈 , 韩柳 , 吴琳 . 各种限制电网短路电流措施的应用与发展 [J].电力系统保护与控制 .2010,38(1:141-144,151.

[12] 邵左平 , 余世敏 . 大型发电厂电气主接线设计方案探讨 [J].吉林电

力 ,2008,36(3:37-39..

[13] 何仰赞 . 电力系统分析 [M].第 3版 . 武汉 :华中科技大学 ,2007.

[14] 西安交通大学 , 电力工业部西北电力设计院 , 电力工业部西北勘侧设计院 . 短路电流实用计算 [M].北京 :中国电力出版社 ,1982.