某地区高压电网规划设计毕业论文

濮阳500 kV仓颉变电站综合自动化系统技术改造 濮阳500 kV仓颉变电站综合自动化系统技改工程采用技改和扩建同时进行的办法，减少了停电时间及次数。技改内容包括更换所有监控屏，改造所有隔离开关控制回路。通过对2种施工方案的比较，确立了停电时间短、安全可靠的实施方案。对隔离开关的控制回路的改造，提高了隔离开关机构的改造效率，保证了工程进度。 0引言 500kV仓颉变电站位于河南省濮阳市，是豫北地区重要的电源支撑点，对于濮阳地区经济社会发展及河南电网的稳定运行，具有重要意义。本次大规模技改的主要目的，是为了增强该站综合自动化、保护等系统的现代化水平，提高其运行稳定性、可靠性。 此次技改工程施工的同时，还穿插了扩建工程的施工。为了减少停电时间及停电次数，采用技改和扩建同时进行的办法。技改工程包括了所有监控屏和部分保护屏的更换和改造，以及所有隔离开关控制回路的改造。如此大规模、高难度、时间紧、任务重的500kV变电站综合自动化系统改造扩建工程，在河南省尚属首次。 1技改主要内容 1。1主控楼电气继电器室 更换远动柜（3P）、主控继电器室公用测控柜（4P）、500kV断路器（5021、5022断路器）测控柜（5P）、500kV断路器测控柜（5023断路器+主变高压侧）（6P）、2号主变测控柜（7P）、35kV站用变保护测控柜（8P）、35kV电容器电抗器保护测控柜（9P）、500kV塔仓线、洹仓线线路测控柜（15P）、500kV断路器（5032、5033断路器）测控柜（16P）、500kVⅠ母线保护柜Ⅰ（37P）、500kVⅡ母线保护柜Ⅰ（38P）。拆除原主变故障录波柜（48P），更换为2号主变保护C柜（48P）：更换500kV线路故障录波柜（49P）；新上主变故障录波柜（52P）；改造Ⅰ号（12P）和4号直流分屏（13P）。部分小母线拆除及改造，部分电缆拆除、敷设及接线等。 1。2220kV继电器小室22号 更换220kV濮阳Ⅱ、220kV振兴Ⅰ线路测控柜（9P）、母联Ⅰ及分段测控柜（10P）、21继电器室公用测控柜（11P）、220kV濮阳Ⅱ线路保护柜Ⅱ（18P）：拆除原4台220kV母线保护柜1G～4G（21P～24P）和原220kV母线失灵保护柜（25P），更换为新220kV第1套母线及失灵保护柜（21P）；改造2号直流分屏（13P）。部分小母线拆除及改造，部分电缆拆除、敷设及接线等。 1。3220kV继电器小室22号 拆除220kV线路测控柜（9P），更换220kV振兴Ⅱ、220kV清丰Ⅰ两线路测控柜（10P）；更换22继电器室公用测控柜（11P）、220kV故障录波柜（17P）：改造3号直流分屏（13P）。部分小母线拆除及改造，部分电缆拆除、敷设及接线等。 1。4室外 由于本期增设了隔离开关闭锁控制，全部隔离开关机构箱、断路器端子箱内部接线需进行改造。 2实施方案的比较及确定 2。1实施方案的提出 按照河南省电力设计院图纸设计，本次改造为拆除原运行屏柜，新屏柜安装在旧的拆除屏柜位置。通过分析图纸和濮阳电业局提供的信息，新的综自系统为许昌继电器厂的产品，与目前正运行的北京中德的综自系统间隔测控单元的布置方式不一样，并且各级调度与站内的通讯接口点在远动屏，综合自动化前后台机与站内运行设备的通讯接口点在各测控屏。原设计初衷是让全站设备停电退出运行，在全站设备停电期间抓紧时间进行技术改造。如果按照原设计图纸的意图施工，只有等到新综自系统完全搭建起来，与所有设备通讯遥测、遥信、遥控正常并与各级调度建立起通讯并传动验收完毕后。即直到综自系统改造完毕。全站设备才可以恢复带电运行，停电时间相当长。 故而，我们提出了以下2种方案： 方案1：旧的综合自动化系统及前后台机继续保持运行：所有技改综自系统新屏重新在备用屏柜位置搭建组网：新的综合自动化前后台机同时在主控室另外搭建，利用濮阳局提供的新调度通信通道与各级调度进行通讯和传动。在运行单位的监督配合下，将正式电源接人新综自系统，使新综自系统正式启动，与旧综自系统同时运行：根据申请的计划设备停电时间，完成其他运行设备的测控转移，对于要更换的保护、录波等设备屏柜，未更换前仍接人老综自系统，更换的同时接入新综自系统。 方案2：仍是组建新的综自网络。与方案1不同的是只将远动屏在新位置竖立接线，与新后台完成与调度的通信和信息点传动，之后申请逐屏退出更 换。 2。22种改造方案的比较 方案1：①停电前准备工作量大、时间长，敷设新电缆前需把电缆通道打通。掀电缆沟盖板，打开竖井口和电缆沟防火墙，当天工作完后，还要将电缆沟盖好，洞口封好，第2天敷设电缆时再重复上述工作。为减少停电后的工作，电缆敷设后还需新屏安装接线。②停电后施工面广，接线人员分布不集中，难以控制，遇到接线问题不便及时解决。③停电后抽出旧电缆才能穿入新电缆接线，而且涉及接线的设备多、用时长、投人人力多。④使用新电缆接线，难免会出现线芯校错、接线不到位现象，为验证接线正确需进行设备实际动作试验，给保护传动验收带来困难。⑤打乱了原设计的屏位布置，使站内屏位布置杂乱无序，为紧随其后扩建设计带来了困难。 方案2：①停电前准备工作量小、时间短。只需敷设少量新上屏间短电缆和数据电缆：做好原电缆的核实标记工作j以上准备工作短时间内就能完成。②停电后施工面集中，二次人员主要集中在控制室测控屏接线，利于协调指挥，遇到接线问题便于及时解决。③停电后涉及接线的设备少，无需费力抽出设备电缆，因而用时短、投人人力少。④利用原电缆无需校线，不存在错芯问题。由于需要综合自动化的设备电缆没有重新接线，许多信号回路只需在被综合自动化的设备端子上点线验证，无需进行设备实际动作试验，给保护传动验收带来极大的方便。⑤屏位布置符合原设计。 综上分析，能否在短时间内完成停电前的准备工作及停电后新旧设备更换传动验收，时间是制约方案选择的首要因素。方案2能最大限度地满足时间及安全要求，更具有可行性和易操作性。 3工作难点及解决办法 3。1工作难点 （1）退屏和进屏。原因是旧屏大多夹在其他屏柜中间，夹靠较紧，不容易退出，新屏也不容易进入，以及屏顶还有小母线。 （2）小母线的解除和重新接人。原因是小母线端子排的接线处正好在小母线下方，小母线与屏顶的空间又很小。 3。2退屏问题解决方法 （1）停电要求：如1个测控屏安装有2个测控单元，则要2个单元的一次部分同时停电。 （2）做好屏内带电部分的停电工作。属本屏内单独使用的电源断开电源空开，若是与其他设备共用的电源，做好隔离措施，即拆掉本屏电缆的对端。 （3）屏顶若有小母线，拆除小母线引下线在本屏端子排的接线，并用高强度绝缘胶布包扎好，细心地逐根退出屏顶妥善处理。应拆掉小母线端子排固定螺丝，使小母线与屏分离，退屏时稍抬高小母线，做好防护工作，防止多根小母线扭曲短路。 （4）退屏时用千斤顶平行用力，慢慢将屏顶出。 3。3危险点控制 （1）确认要退出屏的二次线已不带电，同时更要注意防止运行CT开路或多点接地。 （2）解除本单元的失灵启动回路。 （3）做好公用环网部分电源的解除工作，避免造成运行设备公用环网电源失电。这一点也考虑到了小母线电压的问题，如果中间改造时需要截断。则要在改造截断前先进行小母线的远端跳通工作。 4闭锁回路的改进 隔离开关控制回路加闭锁改造时，若利用原电缆，则原电缆需有2根备用芯才行，而实际上原有电缆只有1芯备用。 停电后涉及所有隔离开关机构的改造，不改变设计就需重新敷设电缆。要在有限的停电时间内，在水泥硬化的隔离开关机构下挖沟、埋管、敷设电缆实属不易。有鉴于此，设计了隔离开关控制回路改进方案，其控制回路原设计及改进设计分别如图1、2所示。 图1隔离开关控制回路原有设计（3。jpg） 图2隔离开关控制回路改进设计（3。jpg） 原隔离开关控制电缆有4芯，用3芯（C810、C813、C815），备用1芯。引入闭锁回路后还需增加2芯（5l、52）。原设计是把闭锁回路2芯（51、52）放在隔离开关控制回路后边，如图1。如将闭锁回路改至隔离开关控制回路的前边，C810回路和52回路在断路器端子箱合二为一，可以共用1芯，原电缆备用芯刚好够用，如图2。因此可以利用原电缆备用芯，无需敷设新电缆，且改进后的设计满足设计要求。 5实施效果评价 本工程技改不但节约了大量电缆（达41km），也减少了停电时间和人力物力，2次停电（500kV7天、220kV11天）施工完成后均做到了一次送电成功，受到了省公司和运行单位的好评，也为以后的技改工作积累了经验。

沙角C电厂厂用电结线分析1 方案选择沙角C电厂(简称沙角C厂)有3台660MW机组，每台机组发出的电能都是经各自的主变压器升压至500kV，由500kV变电站进入广东省主网。发电机机端电压为19kV，主变压器为Yo/△接线，每台机有2台容量各为44MVA的△/Yo接线高压厂用工作变压器，2台高压厂用工作变压器各带一10kV机组段。全厂设1台容量为44MVA的高压厂用备用变压器及设高压厂用公用段10kV两段。厂用电接线如图1所示。对于这样一种结线，在工程谈判阶段业主和设计院曾就电厂的厂用电结线作了两个方案比较。方案一：全厂设高压厂用起动/备用变压器，而不设发电机开关；方案二：每台机装设发电机开关，而全厂只设1台容量较小的高压厂用备用变压器。方案二的优点是：a)机组正常起、停不需切换厂用电，只需操作发电机开关，厂用电可靠性高。b)机组在发生发电机开关以内故障时(如发电机、汽机、锅炉故障)，只需跳开发电机开关，厂用电源不会消失，也不需切换，提高了厂用电的可靠性，同时减轻了操作人员的工作量和紧张度。这一点在沙角C厂的调试过程中，表现非常突出。同时对于国内大型机组采用一机只配一主操作员和一副操作员的值班方式非常有益。c)对保护主变压器、高压厂用工作变压器有利。对于主变压器、高压厂用工作变压器发生内部故障时，由于发电机励磁电流衰减需要一定时间，在发电机-变压器组保护动作切除主变压器高压侧断路器后，发电机在励磁电流衰减阶段仍向故障点供电，而装设发电机开关后由于能快速切开发电机开关，而使主变压器受到更好的保护，这一点对于大型机组非常有利。d)发电机开关以内故障只需跳开发电机开关，不需跳主变压器高压侧500kV开关，对系统的电网结构影响较小，对电网有利。方案一无上述优点。对于方案二，当时我们主要担心发电机开关价格昂贵，增加工程投资，以及发电机开关质量不可靠，增加故障机会。对于工程投资的比较是如果不装设发电机开关，按目前国内大型火力发电厂设计规程要求的2台600MW机组需配2台高压厂用起动／备用变压器的原则，沙角C厂则要配4台较大容量起动／备用变压器，且由于条件所限，起动／备用变压器的电源只能从沙角A厂220kV系统引接。因而，方案一需增加220kVGIS间隔4个，220kV电缆4根，220kV级的较大容量起动／备用变压器4台；方案二需增加33kV电缆1根，33kV级的较小备用变压器1台，发电机开关3台。方案一的投资可能超过方案二。对发电机开关质量问题，经调查了解，当时GEC-ALSTHOM公司法国里昂开关厂生产的空气断路器，额定电流，额定开断电流180kA，这种断路器已供应美国、法国许多大型核电站使用，运行良好。因此，我们最终选择了方案二，并选用了GEC-ALSTHOM公司的PKG2C空气断路器。目前这种断路器经在沙角C厂多年的运行，上百次的动作，证明其性能良好。沙角C厂发电机开关的主要技术参数：型号灭弧介质额定电流额定电压额定频率额定对称开断电流额定不对称开断电流额定短路关合电流额定短时承受电流对地工频耐压雷电冲击耐压峰值额定开断时间额定负载下操作顺序正常操作压力最低操作压力 PKG2C压缩空气—30min— 设计原则 高压厂用工作变压器的容量设计GEC-ALSTHOM公司对高压厂用工作变压器容量的设计原则为：a)带单机负荷的一半，加1台电动给水泵再加公用厂用负荷的一半；b)提供单机辅助负荷一半，再加2台电动给水泵。 备用变压器容量设计备用变压器的容量选择同高压厂用工作变压器容量。 10kV厂用电系统运行方式的设计由于受备用变压器容量所限，备用变压器在同一时间内只能带1段10kV公用段及1段10kV机组段，因此要求在正常情况下公用段尽量由某2台正常运行机组的高压厂用工作变压器各带1段。同时为防止不同机组的10kV段ü��枚尾⒘校�诟骰�榛�槎沃凉�枚蔚牧�缈�厣嫌械缙�账�?br> 10kV厂用电源事故切换10kV厂用电源事故切换采用自动慢切换，当正在向1段10kV公用段供电的10kV机组段由电压继电器判断为失压，且保护是反应非10kV母线段上故障时，在确认10kV机组段进线开关已跳开后，将会起动自动慢切换，经5s延时，将备用变压器低压侧10kV开关合上，从而恢复该机组段和原由它供电的公用段的供电。当保护是反应10kV母线段上故障时，则不起动自动慢切换。自动慢切换是采用传统的中间继电器和时间继电器通过硬接线来实现的。虽然备用变压器下接10kV公用段A和10kV公用段B，但由于备用变压器容量有限，在同一时间内备用变压器只能带1段公用段，从备用变压器来的10kV公用段A进线开关和10kV公用段B进线开关之间有电气闭锁，防止2个开关同时合上。同样，虽然各机组的10kV机组段各段与相应的10kV公用段各段都有联络断路器连接，但为防止正常情况下不同机组的10kV机组段通过10kV公用段并列，相互之间设有闭锁，防止同一时间2台机的10kV机组段向同一10kV公用段供电。正常情况下，厂用电源的手动切换及由备用变压器供电转为正常供电时厂用电的短时并列供电，要通过手动经同期装置进行，并经200ms延时自动跳开另一开关。由上可知，由于备用变压器受容量及上述运行方式的限制，在事故情况下只能向1段公用段及当时向该公用段供电的机组段供电，因而事故情况下后备电源只能保证机组50%的负荷。而且，如果当时该机组段未带1段公用段，则后备电源将不能向机组提供厂用电源。如果该机组又失去全部厂用电，则需要靠柴油机组来保障机组的安全。因此，该种接线对柴油机组要求较高，而目前沙角C厂使用的柴油机组质量较好，经受了很多次起动的考验。由上可见，备用变压器主要是作为全厂的1个由系统来供电的用于机组停机或停机后的安全电源，且对其中的1台机组起不到提供后备电源的作用。3 厂用电系统电压等级及切换 厂用电系统电压等级目前沙角C厂厂用电有3个电压等级：10kV电压，3kV电压，380V电压。其中10kV系统、3kV系统为中阻接地，380V系统为不接地系统。380V的照明用电和其他需要中性点接地的380V／220V系统，采用△／Yo的变压器来产生。 各级电压的切换10kV系统如前所述有电源自动慢速切换。3kV系统机组2段之间、3kV系统公用2段之间有联络开关，联络开关之间不带同期和自动切换。当需要切换电源时只能通过手动切换。380V系统机组锅炉、汽机、除尘各有2段，公用段也有2段，2段之间有联络开关，联络开关之间不带同期和自动切换。当需要切换电源时只能通过手动切换。4 开关设备型式10kV系统开关全部采用真空开关，型号HWX。3kV系统的进线开关采用真空开关，馈线采用F-C回路，型号HMC1172。380V系统的进线开关采用空气开关，接触器、熔断器。5 结束语沙角C厂厂用电结线采用装设发电机开关的接线型式，机组正常启停不需要切换厂用电，在遇到发电机开关以内的故障如发电机、汽轮机、锅炉故障时，只须跳开发电机开关，不需要切换厂用电，厂用电扰动小，可靠性提高，减轻运行人员的工作量，特别是故障情况下的工作量，给运行人员带来极大便利，受到电厂运行人员欢迎。尤其是机组在调试过程中，大部分的机组跳机都是来自锅炉和汽机，这一点在沙角C厂表现非常突出。沙角C厂调试过程中上百次的跳机绝大部分都是锅炉和汽厂调试过程中上百次的跳机绝大部分都是锅炉和汽机引起的。沙角C厂由于后备电源作用较组的正确起动要求较高，应选用高可靠起动的柴油机。目前，沙角C厂厂用电结线的缺点是由于只有1台备用变压器且自动投入只对带公用段的机组，而使第3台机的10kV段不能得到后备电源，降低了该台机厂用电的可靠性。在装设发电机出口开关下采用2台机组和1台后备变压器，该台备用变压器容量大于或等于1台高压厂用变压器的容量，或改善备用电源自动切换回路或设专门备用段较为合适。目前台山电厂的评标方案就是采用前一方案的。