发布时间 : 星期三 文章某110KV变电站设计论文更新完毕开始阅读2a53943d10661ed9ad51f38c
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必须既有运行备用、检修备用又有事故备用。电网互联以后，满足同样容量负荷水平的发电容量水平将减少，整个系统备用容量一般按期望的尖峰负荷的一定百分比安排，另外，整个系统内单一元件故障的容量不会因联网而增加，这样，整个系统的备用容量可相应减少。对各被联电网来说它可享受到整个系统的备用容量，因而减少了本身的备用容量。由于各区域电网可分享备用容量，在出现事故时最有效的利用现有发电容量，进行紧急事故的相互支援，从而减少用于备用的安装容量。
(4)提高电网运行的可靠性和供电质量。
(5)安装高效率、低成本大容量机组和建设更大容量规模电厂，产生更大规模经济效益，为了电力系统的安全运行，确保连续、可靠供电，单台机组和但各电厂的容量占系统容量的比例应保持在一定范围内，具体比例由各国电力系统安全导则按照停电造成的社会影响确定，一般应保持在10%的范围内。由于电网互联后。整个系统容量增加，单台机组和电厂规模可加大，更多的投入大型、特大型高效率机组，从而是整个系统火电厂的供电煤耗率和供电成本以及电厂运行、维护和管理的成本降低[2]。 1.3.1.3 电力系统的发展
电力系统中为了减小事故造成的损失，保护人身及设备安全，必须有保护的设施。最早的保护设备只是简单的熔断器、避雷器、自动断路器等。随着机组的加大和电压的提高，陆续研制出各种继电器及量测设备，组成保护电路。继电保护已经发展成为电厂中的一种专门技术了。除了事故处理外，在系统的正常运行中仍然需要进行一些调度工作，以适应用户负荷的变化和机组的情况，使系统的总体效率提高。这方面已经进行了很多研究：例如电能的潮流分布、短路电流的计算、静态及动态稳定性判定、过电压分布等，又如励磁调节技术、无功功率的补偿、水电火电的配合、抽水蓄能方法、调峰技术等等，积累了很多经验。但是，因为电力系统中牵涉的环节太多，出现的情况千变万化，直到现在人们的技术水平还不能完全适应需要，包括欧美很先进的国家也一再出现电力系统失控，造成大面积停电。因此对电力系统的研究正在进一步的发展中。
1.3.2 变电站的基本知识
我们所使用的交流电主要是由交流发电机提供的，由于受绝缘水平的限制，发电机输出端发出的电压一般低于30kv，用这样低的电压将电能进行远距离输送事实上是不可能的，为此需要利用升压变压器将电压升高后，然后再将电能进行远距离输送，到用电负荷所在地区后，由于用电设备多是低压设备，所以用高压将电能输送到用电地区后，还必须利用降压变压器降低电压，才能供给用户使用。因此，电压变换在电力生产过程中是一个重要环节。
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进行电压变换就需要相应的电气设备及其控制装置和保护装置，将这些变电设备按其功能和规定要求组合起来就成为变电站。
变电站的主要电气设备有电力变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线及各种无功补偿装置。 1.3.2.1 变电站的作用
在电力系统中，变电站主要担负着电压变换这一重要任务，其作用概括如下： (1)提高输电电压，减少电能损失。电能在输送过程中由于电流的热效应，就要产生电能损失，且电能转化为热能的损失数量和电流的平方成正比。因此，当输送功率一定时，提高输电电压就可减小电流，电网就会相应减少电能损失。
(2)降低电压，分配电能。电能经过升压分配到用电地区后，用户很难使用高电压的电气设备，因为高电压的电气设备从制造到运行维护都很困难，而且使用也不安全。因此，须经降压变电站把电压降低再分配到用户。
(3)集中电能，控制电力流向。一个电网多数由多个电源点提供电能，这些电能的集中必须通过枢纽升压变电站来实现。在用电地区，根据负荷情况，再由降压变电站来控制电力的流向。
(4)调整电压，提高电压质量，满足用户的要求。通过变电站的变压器调压装置和无功补偿装置，既可以使用户得到稳定的电压，也可以提高线路的输电功率[2]。 1.3.2.2 变电站的分类
(1)枢纽变电站。枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，汇集着电力系统中多个大电源和多回大容量的联络线，连接着电力系统的多个大电厂和大区域，这类变电站的电压一般为330—500kv。
(2)中间变电站。中间变电站的电压等级多为220—330kv，高压侧与枢纽变电站连接，以穿越功率为主，在系统中起交换功率的作用或使高压长距离输电线路分段，它一般汇集2—3个电源，其中压侧一般是110—220kv，供给所在的多个地区用电并接入一些中小型电厂。这样的变电站主要起中间环节作用。
(3)地区变电站。地区变电站高压侧一般为110—220kv，低压侧一般为10—110kv，主要对地区用户供电，所以这类变电站是一个地区或城市的主要变电站。
(4)企业变电站。企业变电站是大中型企业的专用变电站，电压等级为35—220kv，1—2回进线。
(5)终端变电站。终端变电站位于配电线路的终端，接近负荷处，高压侧10—110kv引入线，经降压后向用户供电[3]。 1.3.2.3 变电站的结构形式
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(1)室外变电站。室外变电站除控制、直流电源等设备放在室内外，变压器、隔离开关、断路器等主要设备均布置在室外。这种变电站建筑面积小，建设费用低，电压较高的电站一般采用室外布置。
(2)室内变电站。室内变电站的主要设备均放置在室内，减少了总占地面积，但建筑费用较高，适宜市区居民密集地区，或位于海岸、盐湖、化工厂及其它空气污秽等级较高的地区。
(3)地下变电站。在人口和工业高度密集的大城市， 由于城市用电量大，建筑物密集，将变电站设置在城市大建筑物、道路、公园的地下，可减少占地，随着城市电网改造的发展，位于城区的变电站将更多地采取地下变电站。
(4)箱式变电站。箱式变电站又称预装式变电站，是将变压器、高压开关、低压电器设备及其相互连接和辅助设备紧凑组合，按主接线和元器件不同，以一定方式布置在一个或几个密闭箱壳内。箱式变电站是由工厂设计和制造的，结构紧凑、占地少、可靠性高、安装方便，广泛应用于居民小区和公园等场所。
箱式变电站一般容量不大，电压等级一般为3—35kv。箱式变电站按装设位置不同又可分为户内和户外两种类型。
(5)移动变电站。将变电设备装在车辆上，以供临时或短期用电场所的需要[3]。 1.3.2.4 变电站的发展趋势
随着社会经济的发展，对电能质量的要求的不断提高，电网正在向智能化发展。作为其中的变电环节，智能变电站必将成为其发展的主要方向。
智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。与常规站项目比起，智能变电站具有如下特点：
(1)一次设备的数字化、智能化。传统的电磁式互感器由电子式互感器取代，经合并单元后由光纤介质向外提供经数字化的一次电量信息；传统的变压器、断路器等一次设备加装智能组件，实现信号的数字式转换与状态监测，控制命令的数字化接收与发送，达到一次设备智能化的要求。
(2)二次设备的网络化、数字化。由以太网通过GOOSE协议标准实现间隔层与过程层设备之间以及间隔层设备之间的信息共享与传递。如测量控制装置、继电保护装置、故障录波装置、防误闭锁装置、以及在线状态检测装置等都是都采用高速网络通信连接，并具备对外光纤网络通信接口。与传统变电站信息传输以电缆为媒介不同，智能化变电站二次信号传输是基于光纤以太网实现的，除直流电源之外，传统的二次电缆全部由光
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纤或屏蔽网络代替，通过网络真正实现数据共享与资源共享。
(3)变电站通信网络和系统实现IEC61850标准统一化。因1EC61850标准的完整性、系统性、开放性，保证了数字化变电站内设备间具备互操作性的特征。
(4)运行管理系统的自动化。在传统综自站已有的较大程度自动化特征的基础上，数字化变电站在站内设备的互操作性，信号的光纤传输，基于IEC61850传输协议的网络通信平台信息共享等方面进一步体现了运行管理自动化的特点。
综合以上特点分析，智能变电站的建设与常规变电站不尽相同，一是新增了智能组件，在智能组件的配合下，传统的一次设备具有了智能作用；二是智能变电站新型设备的应用，安装形式将产生变化，如新型保护测控装置之间的链接，由电缆链接转为光纤连接，安装时需加强对光纤的保护；三是变电站二次设备的调试形式发生大的变化，保护测控等二次设备输入量采用数字化形式，相应的，数字继电保护测试仪等新型测试仪器将大量采用[4]。
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