发电厂里的变电所, 它的电气部分是由主接线、一次设备还有二次回路这三大子系统构成的。在设计这个的部分的时候, 核心是得遵循“安全可靠”、“经济合理”还有“技术先进”这些原则的。

同时呢, 也必须是得满足GB 50059这个标准的《35kV~110kV变电站设计规范》里的强制性条款的, 而且还得满足GB 50060这个标准的《3~110kV高压配电装置设计规范》里的强制性条款的。

主接线形式

发电厂那边经常用桥形接线, 也就是内桥或者外桥, 或者是单母线接线;变电所那边会根据电压等级还有负荷重不重要来选, 三十五千伏到一百一十千伏主要是单母线分段, 要是负荷比较重要就用双母线或者单母线带旁路, 二百二十千伏及以上就要用双母线带旁路, 或者三分之二的断路器接线, 也可能是角形接线;发电厂出口这边要看机组有多少台, 如果是两台机组一般都用桥形接线, 要是有三台或者更多台最好用单母线或者单母线分段。

发电厂变电所电气部分设计要点,主接线与设备配置一次讲清(图1)

主接线的这种设计工作, 是需要进行短路容量的校验的, 并且是必须要满足那个标准的N减1准则的, 其目的就是为了确保在任何一回线路发生问题的情况下, 或者是在任何一台主要变压器出现故障的时候, 那些剩下的设备都是可以承担起全部的负荷需求的, 而且是不会出现超过限制的情况的。

主要电气设备配置

设备类别典型选型关键参数依据
主变压器三绕组/双绕组,容量≥最大负荷加10%裕量GB 1094系列
断路器真空或SF₆型发电厂变电所电气部分,开断容量≥最大短路电流1.3倍热稳定校验
隔离开关与断路器同级电压,户外式为主动稳定校验
互感器保护级加计量级发电厂变电所电气部分,准确级按DL/T 866短路热稳定
避雷器/无功补偿金属氧化物避雷器;并联电容器或SVG按无功平衡计算

在一次设备的布置工作中, 必须确保满足相应的安全净距要求, 这些安全净距具体的数值包括了A值、B值和C值。对于户外配电装置的安装情况, 需要按照国家标准GB 50060里面的第5章中所规定的条款来执行。而对于户内配电装置的安排, 则需要遵循该标准中的第6章所提及的相关内容来进行操作。

设计关键要点

发电厂变电所电气部分设计要点,主接线与设备配置一次讲清(图2)

1. 短路电流的计算需要包括最大的运行方式, 在这种方式下面所有的变压器会并列工作, 而且系统侧要取最小的阻抗值。计算出来的结果要用来校验开关设备的动稳定性和热稳定性。

2. 继电保护是遵循着阶梯时限配合这个原则来的。在这个基础上, 针对电压等级在35千伏到110千伏之间的情况, 是设置了四段式的过电流保护的。而对于那些电压等级达到220千伏以及更高级别的情况呢, 除了原有的配置外, 还增设了主保护, 这具体就是包含了纵联差动和保护距离这两部分内容的保护措施。

3. 电气二次回路需要做到五防闭锁, 具体来说要防止误分断路器和误合断路器, 要防止带负荷拉隔离开关和带负荷合隔离开关, 要防止带电挂接地线, 要防止带地线合断路器, 还要防止误入带电间隔。

发电厂变电所电气部分设计要点,主接线与设备配置一次讲清(图3)

4. 电缆的选型要分两步走, 第一步是用长期允许载流量来校验, 第二步是用短路的热稳定来校验。同时, 电缆截面也要满足经济电流密度的要求。

规范审查与落地

设计文件必须通过电力行业的施工图审查。电气部分的送审资料包括, 主接线图、平面布置图、设备材料表、短路计算书、保护配置及整定计算书、电缆清册。审查依据为国家能源局和各省电力公司的现行规程。在项目执行中。可以参考发布的变电所设计技术问答。以此获取地方补充条款和答疑口径。