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近几十年我国在电力建设发展速度迅速,然而过去粗犷发展的弊端逐渐显露,在变电站规划建设方面存在一些问题,如前期规划设计工作研究论证不科学,规划设计多重视一次投资而忽视对投运后的成本与收益关注,导致资源浪费、后期运行成本压力大,并存在巨大的安全可靠性方面的隐患。因此在前期规划设计阶段,科学合理的技术、经济评估分析技术对变电站投运后的安全可靠性、整个寿命周期的经济效益以及电网可持续发展十分重要。 随着北碚合川片区的发展建设,负荷需求逐年增加,而且在规划建设星寨220kV变电站之前,合川片区尚无220kV变电站,为满足当地经济社会的发展,保障能源供应,220kV星寨变电站工程的规划建设十分必要,该变电站对改善电网结构和供电质量意义重大。 本文以重庆星寨220kV变电站工程的设计为研究背景,依据国网公司“两型一化”的变电站建设理念,将变电站可靠性评估技术与全寿命周期成本分析理论应用到设计中,以选择全寿命周期最优的方案和设备。此外,适当应用先进技术和设备,对变电站中的配变电装置进行优化研究,努力做到安全可靠、技术先进、经济合理。本文主要研究内容如下: ①阐述变电站可靠性评估与全寿命周期成本分析的基本内容与方法,分析变电站的可靠性与全寿命周期成本的关系。 ②研究星寨变电站接入外部电力系统的方案,对不同方案进行分析论证,选择技术经济合理的接入方案;研究变电站的主接线方案,分析对比不同接线形式的可靠性与全寿命周期成本,根据全寿命周期成本最优选择主接线方案。配置一次系统的主要电气设备,并在选择设备中也应用全寿命周期成本分析,选择技术先进、经济可靠的设备。 ③针对星寨220kV变电站选用的高阻抗变压器阻抗值较高可能会带来不利影响的问题,对主变压器进行阻抗优化研究,尽量降低高阻抗主变压器的阻抗值,以降低主变损耗、减少无功补偿。主变阻抗优化后,进一步进行无功补偿装置优化研究,优化配置无功补偿电容器的分组容量与组数,提高资源利用率。