某110kv变电站电气一次部分设计(编辑修改稿)

某110kv变电站电气一次部分设计(编辑修改稿)内容摘要：

出线回路数为 4～ 8回时，一般采用单母线分段接线。 第 6 页 （ 3） 在 110220kV 配电装置中，出线回路数不超过 2 回 或者有 3～ 4 回 时， 均可 采用单母线 分段 接线；出线回路数在 5回及以上， 或者配电装置在系统中处于比较关键 地位；出线回路数在 4 回及以上时，一般采用双母线接线。 主接线的基本形式和特点 变电 站 的进出线较多时（一般超过 4 回），为便于电能的汇集和分配，采用母 线作为 桥梁勾通 环节，可使接线简 洁清楚， 运行 起来便利，检修起来操作流畅， 有利于 新设备的 安装和 扩充建设变电站。 不足之处 是 运用 母线后 ， 配电装置 所需的占用空间 较大，使 各种电气 设 备增多。 无汇流母线的接线使用 ， 其优点是 可以使得 开关 电气设备 减 少，占 用空间 面积少，但 是 只适用于进出线回路 不多 ， 不会再次 扩 充建设的 变电 站。 单母线接线和双母线接线都属于汇流母线的方式。 不分段的单母线接线一般只用在6～ 220kV 系统 中只有一台主变压器，且出线回路数不多的中、小型变电所。 双 母线 接线 又分为 一般 双母线 接线 、双母线 分段 接线 、带旁路母线的 双母线 接线等方式。 双母线接线中的两条母线即能同时运行，又能 互为备用。 它的 适用 的电压等级 范围 及情况 如下 ： 在 6～ 10kV 配电装置 中 ， 当短路电流较大、出线要安装限流 电抗器时；35～ 63kV 配电装置 ，当出线回路数超过 9回或 者 互联着的电源较多、电力负荷 较大时；缺点就是增加了变电站的占用空间以及有关的 电气开关设备 数量 ， 对于 220kV 配电装置， 其 进出线回路数为 913回时，采用双母线 三 分段， 14回及以上，采用双母线多（四）分段接线； 330kV～ 500kV,进出线回路数是 56回时，采用双母线三分段， ,进出线回路数是 7 回 及以上时，采用双母线四分段接线。 无汇流母线的主接线形式 有四种。 当仅有两台变压器和两条线路时，可采用桥形接线，其中包括内桥接线和外桥接线， 内桥接线 的 桥断路器接在变压器侧，一般适用于线路较长、变压器不需要经常切换操作机穿越功率不大的小容量配电装 置中。 外桥接线时桥断路器接在线路侧，另外两台断路器接在变压器线路中，这种方式 适用于线路 不长，并且变压器需要时常倒闸操作的情况。 桥形接线简洁清楚 、使用 的电气 设备少、 造价不高 等优点。 主接线方案的选择 110kV侧电气主接线 考虑到本变电所的 本期是两条 来自两处变电站的 110kV 的进线，变压器不用经常切换，加之变电站的负荷总量不大，因此可以选择内桥接线的方式，当线路故障时，仅故障线路侧的断路器断开，其余线路可以正常继续工作，并且操作简单。 加之此变电站还 第 7 页 有远期的 计划，将扩建至四条架空进线。 图 内桥接线图 35kV 侧电气主接线 35kV 侧的出线 接的是变电所甲、乙、丙，并且每个变电所都拥有两条回路保证供电，因此，为了保证安全性和可靠性，从经济的角度考虑，同样选择单母线双分段的接线形式。 图 单母线分段接线 第 8 页 10kV 侧 电气主接线 通过对原始资料的分析 ， 10kV 侧的出线回路数有 14回，出线回路数较多，宜采用单母线分段方式，考虑到其中有几回线路预留，则采用单母线双分段接线，这样的接线简单清晰，投资省、操作方便、扩建也比较容易。 图 单母线分段接线 综上， 比较和选择出该变电站的电气主接线图 形式 ，见附录 3。 第 9 页 4 负荷计算和主变压器选择 主 变压器 和站用变压器 是变电站里 有着举足轻重的作用。 它们 担负着 转变系统网络电压和 电力传输的重要 责任，决定适用的 变压器 的 数 量 、容量是变电站 能够向负荷区 域可靠传输功率和电力系统 经济运行的 保障。 要选择变压器的容量， 就必须计算出变压器各出线侧的最大持续工作电流。 首先必须要确定各级 的 使用 负荷，包括 变电 站 的 用电负荷、 l0kV 侧 负荷、 35kV 侧 负荷和 110kV侧负荷。 所用公式为： 1 (1 % )c o snct i PSK  式中： cS — 某电压等级的计算负荷 tK — 同时系数 % — 该电压等级电网的线损率，一般取 5% ,cosP  — 各用户的负荷和功率因数 35kV 侧负荷计算 由原始资料，根据公式，得 ： 3 5 k 1 3 0 0 0 1 1 0 0 0 7 0 0 0( ) ( 1 5 % ) 3 7 . 8 10 . 8 5 0 . 8 5 0 . 9VS M V A      10kV 侧负荷计算 由原始资料，根据公式，得 10 15000 (1 5 % ) 1 7 . 5 00 . 9kVS M V A    主变压器的选择 一般正常环境的变电站，可选油浸式变压器， 考虑到本地区冬天多雾，阴冷潮湿的气候，初步 选用防尘型或着防腐型变压器。 并且 本地区属于城市腹地， 供电电压 水平、 第 10 页 电压的波形稳定水平等要求的供电质量十分之高，因此 可选用有载调压型变压器，如 SZ系列。 主变压器选择原则 (1)相数 在 容量为 400MW及以下的变压器和 220kV及以下电力系统中，一般都应选用三绕组变压器。 因为单绕组变压器相对造价高 ，占 用空间 大 ，使用时产生的铜耗和铁耗 也较大。 同时 与之相匹配的 配电装置构造十分 复杂，也增加了 检修运行工作人员的劳动强度。 (2)绕组数与结构 电力变压器按每相的绕组数为双绕组、三绕组或更多绕组等型式。 在变电站中采用三绕组变压器一般不多于 3台，以免由于增加了中压侧引线的构架，造成布置的复杂和困难。 (3)绕组接线组别 变压器三绕组的接线组别必须和所传输的电力系统电压相位一致，满足变压器并列运行的条件。 电力系统采用的绕组连接有星形“ Y”和三角形“ D”。 这里的主变压器选择 是 星形，星形，三角形 接线。 (4)调压方式 为了保证变电站的 电压水平和电压波形稳定，电压必须保持在安全可靠的范围内，通过主变压器的 的分 接 抽头 开关 的改变，从而改变变压器高压侧绕组匝数，进而改变其变比数，最终完成 电压 的 调整。 带负荷 的切换，叫做 有载调压。 (5) 冷却方式 电力变压器的冷却方式随 不同的 变压器型式和容量而异， 由于该地区的平均温度适宜，待设计变电站的变压器采用 强迫风冷却 的方式。 主变压器容量的选择 容量一般按变电 站 近几年的规划负荷选择。 待设计 本变电站是枢纽 变电站 ，应 选择当一台主变压器 因事故或者需要检修 停运时，其余 的 变压器 的总 容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ、Ⅱ类负荷的供电 ， 变压器 的 容量 满足全部负荷 70﹪～ 80﹪。 即 m a x( 0 . 7 ~ 0 . 8 ) S / ( n 1 )nS  （ MVA） 式中 maxS — 变电所最大负荷， MVA； n — 变电所主变压器台数。 全部负荷： 1 0 k 3 5= 37 .8 1 17 .5 0 55 .3 1V k VS S S M V A M V A M V A   总 第 11 页 单台变压器最大负荷： m a x 0 .7 = 3 8 .7 1S S M V A 总 MVA 故选两台 40MVA 的主变压器即可满足容量要求 主变压器型式的选择 本变电站有 三种电压等级，主变压器采用三绕组。 而有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式， 故本站主变压器选用有载三相 变压器。 我国 110kV及以上电压变压器绕组都采用 Y。 联结组别 ； 35kV采用 Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地。 35kV以下电压变压器绕组都采用△连接。 故选择主变压器型号 SFSZQ740000/100，参数如下表 ： 表 主变参数 额定电压 高压 110 8 %kV 中压 5%kV 低压 空 载电流 % 空载损耗 负载损耗 210kW 阻抗电压 (1 2) %    13%    s 2 3 %   站用变压器的台数确定 待设计变电站考虑到站内的动力和照明负荷， 需要在变电站低压母线侧安装站用变压器，考虑到待设计变电站 10kV侧是单母线双分段且保证站用变压器对站用负荷的可靠性和安全性，因此在两段母线上都安装站用变 ，作为暗备用。 站用变压器的容量确定 站用变压器容量选择的允许条件 ：站用变压器的容量应满足 常用负荷需求 和留有10％左右的裕度，以备加接临时负荷之用。 两台站用变压器为采用暗备用 的方式，一般情况下为一 台变压器 单独 运行。 每台工作变压 器在不满载 运行的条件 下运行，当任意一台变压器因 某种事故停运时 ， 另外一台 站用变压器 要 负责 其全部负荷。 站用变压器的型号确定 根据我国现有的技术条件， 可选用干式变压器。 因 此选择两台站用 变压器，选择型号为： SC— 100／ 10， 故站用变参数如下： 第 12 页 表 额定电压 高压 5% 低压 绕组联结组别 ,yn0D 阻抗电压 4% 第 13 页 5 变电站短路电流计算 工业与民用建筑中正常的生产活动以及人民的正常生活，都要求供电系统保证持续、安全、可靠地运行．但是由于各种原因，系统会经常出现一些故障，使正常运行状态遭到某种程度的破坏。 网络 发生短路 故障 的原因很多，主要有：电气 设 备、配 件的损坏。 如： 电力 设备 主绝缘部分 的渐渐 老化或 者 设备本身 固有的 绝缘缺陷，正常运行时绝缘被 击穿 ，发生 短路；以及 在施工安装过程中 不当所造成的设备 固有缺陷而产 生的 短路 ； 气候 条件的不适合，由于架空线 覆 盖厚厚的 冰 层 引起 杆塔断裂断线；或者应 遭受直击雷 过电压 或感应 雷过电压 ，设备 冲击 过电压， 造成 绝缘 部分 被击穿 ； 电力 工作人员违反 安全操作规程带负荷倒闸，造成相与相之间电弧 短路；违反电业安全工作规程带接地刀闸合闸，造成金属性短路 等。 (1) 短路电流通过 正常工作的 元 件，由于 元件产生的安培热 和 其被电场应力的作用，引起他们在功。