【正文】 kV 級電源供電給本站。35kV 變電所與本站相連的線路傳輸功率較小，為聯(lián)絡(luò)用。當(dāng) 3 個電源中的某一電源出現(xiàn)故障，不能供電給本所時，系統(tǒng)通過調(diào)整運行方式，基本上能滿足本站重要負(fù)荷的用電。110kV 側(cè)出線共 4 回，其中備用 2 回。35kV 側(cè)出線共 6 回，其中備用 2 回,4 回出線回路及傳輸容量如表 所示。表 35kV 側(cè)出線回路及傳輸容量10kV 側(cè)出線共 8 回，其中備用 2 回,6 回出線回路及傳輸容量如表 所示。 表 10kV 側(cè)出線回路及傳輸容量（5）變電站站址選擇:當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?40℃，最低氣溫5℃，最高月平均氣溫 34℃，年平均溫度 25℃，站址海拔高度 700m，占地 9275m，地勢平坦寬闊，附近無高山，交通運輸方便，站址排水系統(tǒng)良好，具有較強的防洪、抗震能力。（6）其它參數(shù):本變電站自用負(fù)荷約為 60kVA，負(fù)荷功率因數(shù)均取 cosφ=，負(fù)荷同期率回路名稱 容量（MW） 距離（km ） 備注本變—化肥廠 15 Ⅰ類負(fù)荷本變—養(yǎng)殖廠 13 Ⅰ類負(fù)荷本變—制藥廠 5 Ⅰ類負(fù)荷本變—郭村變 7 4 Ⅲ類負(fù)荷回路名稱 容量（MW） 距離（km ） 備注本變—紡織廠 Ⅰ類負(fù)荷本變—電子廠 Ⅱ類負(fù)荷本變—木料廠 Ⅱ類負(fù)荷本變—食品廠 Ⅲ類負(fù)荷 本變—飲料廠 Ⅲ類負(fù)荷本變—面粉變 Ⅲ類負(fù)荷，計算過程中一律取網(wǎng)損率為 5%，計算基本任務(wù)為系統(tǒng)當(dāng)前水平年，?Kt標(biāo)幺值按基準(zhǔn)值為 =100MVA， 來進行計算。jSavjU?2 變壓器的選擇 在各級電壓等級的變電所中，變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務(wù)，同時兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長情況，并根據(jù)電力系統(tǒng) 5～10 年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，合理選擇，否則，將造成經(jīng)濟技術(shù)上的不合理。如果主變壓器容量選的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴大占地面積，而且增加損耗，給運行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，確定合理的變壓器容量是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證。 主變壓器的選擇 變壓器容量及臺數(shù)的選擇主變?nèi)萘恳话惆醋冸娬窘ǔ山谪?fù)荷 5～10 年規(guī)劃選擇，并適當(dāng)考慮遠期10～15 年的負(fù)荷發(fā)展，對于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，從長遠利益考慮，本站應(yīng)按近期和遠期總負(fù)荷來選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺變壓器停運時，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷。所以每臺變壓器的額定容量按 （ 為變電所最大負(fù)荷，?算說明書第 8 章）選擇，即 == 這樣當(dāng)一臺變壓器停用nS時，也保證 70%負(fù)荷的供電。由于一般電網(wǎng)變電所大約有 25%的非重要負(fù)荷，因此采用式 來計算主變?nèi)萘繉ψ冸娝ＷC重要負(fù)荷來說是可行的。?本變電站可選擇額定容量為 20M 的主變壓器。為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，電站中一般裝設(shè)兩臺主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時也增加了配電設(shè)備及用電保護的復(fù)雜性，以及帶來維護和倒閘操作的復(fù)雜化?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障機率較小，且適用遠期負(fù)荷的增長以及擴建，故本變電站選擇兩臺主變壓器完全滿足要求。 主變壓器相數(shù)的選擇容量為 300MW 及以下機組單元連接的主變壓器和 330kV 及以下的電力系統(tǒng)中，一般都選擇三相變壓器。但是在選擇主變壓器的相數(shù)時，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計變電所的實際情況來選擇。本次設(shè)計的變電所，站址海拔高度 700m，占地9275m，地勢平坦寬闊，附近無高山，交通運輸方便，站址地勢較高，排水系統(tǒng)良好，具有較強的防洪抗震能力。故本次設(shè)計的變電站選用三相變壓器。 主變壓器繞組與結(jié)構(gòu)的選擇在具有三種電壓等級的變電所中，如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。而本變電站具有三種電壓等級，考慮到運行維護和操作的工作量及占地面積等因素，該站選擇普通三繞組變壓器。生產(chǎn)制造中的三繞組變壓器有：自耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器幾種類型。（1）自耦變壓器：短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流增大，以及干擾繼電保護和通訊，并且它的最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量限制，自耦變壓器，具有磁的聯(lián)系外，還有電的聯(lián)系，所以，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生過電壓時，它有可能通過串聯(lián)繞組進入公共繞組，使其它絕緣受到危害，如果在中壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓波時，它同樣進入串聯(lián)繞組，產(chǎn)生很高的感應(yīng)過電壓。自耦變壓器，高中壓側(cè)的零序電流保護，應(yīng)接于各側(cè)套管電流互感器組成零序電流過濾器上。由于本次所設(shè)計的變電所所需裝設(shè)兩臺變壓器并列運行，電網(wǎng)電壓波動范圍較大，如果選擇自耦變壓器，其兩臺自耦變壓器的高、中壓側(cè)都需直接接地，這樣就會影響調(diào)度的靈活性和零序保護的可靠性，由原始資料可知不宜選擇自耦變壓器。（2）分裂變壓器：分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴 20%。分裂變壓器中對兩端低壓母線供電時，如果兩端負(fù)荷不相等，兩端母線上的電壓也不相等，損耗也就增大，所以分裂變壓器適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。由于本次所設(shè)計的變電所，受功端的負(fù)荷大小不等，故不選擇分裂變壓器。（3）三繞組變壓器：價格上在自耦變壓器和分裂變壓器之間，安裝以及調(diào)試靈活，供電可靠性高，滿足各種繼電保護的需求，又能滿足調(diào)度的靈活性。 主變壓器接線組別及調(diào)壓方式的選擇通過計算可選擇型號為 SFSL7—20220/110 型的變壓器，選擇容量比為100/100/50。（計算過程見 節(jié)主變?nèi)萘窟x擇） 。變壓器三相繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行，所以選擇接線組別為：YN，yn0，d11。調(diào)壓方式分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種類型：不帶電切換稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。5%以內(nèi)；帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達30%。其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格昂貴。對于有特殊要求的場合，如要求變壓器二次側(cè)電壓維持在一定水平時，或要求母線電壓恒定時才使用。由于本變電站所帶負(fù)荷等級較低，電壓波動較小，故本變電站選擇普通三繞組無激磁調(diào)壓變壓器即可滿足要求。 主變壓器冷卻方式的選擇主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻，強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強迫油循環(huán)水冷卻。（1）自然風(fēng)冷卻：依靠裝在變壓器油箱上的片狀或管形輻射式冷卻器及電動風(fēng)扇散發(fā)熱量的自然風(fēng)冷卻及強迫風(fēng)冷卻，適用于中、小型變壓器。（2）強迫油循環(huán)水冷卻：雖然有散熱效率高、 、減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點。但它須有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護工作量較大。 （3）強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻：實用于大型變壓器高效率的冷卻方式。本設(shè)計主變?yōu)橹行妥儔浩?，發(fā)熱量不大，況且本變電站地勢平坦，通風(fēng)條件好，為充分利用現(xiàn)有資源可選用自然風(fēng)冷卻方式。綜上所述，本變電站選擇三繞組無激磁調(diào)壓自然風(fēng)冷卻方式型號為 SFSL7—20220/110 型的變壓器 2 臺，容量比選擇為 100/100/50，具體參數(shù)如表 所示。表 主變壓器技術(shù)參數(shù)型號 SFSL7—20220/110聯(lián)接組標(biāo)號 YN，yn0，d11額定容量(kVA) 20220空載電流(%) 空載損耗（kW） 高－中 高－低 中－低短路損耗（kW） 131 高壓 中壓 低壓額定電壓(kV) %?? %??高－中 高－低 中－低阻抗電壓(%) 站用變壓器選擇變電站的站用負(fù)荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發(fā)電廠那樣高。變電站的主要負(fù)荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、通風(fēng)、照明、供水等。查《電氣工程低壓電器設(shè)備手冊》 [1]。 站用變常用負(fù)荷參數(shù) 這些負(fù)荷容量都不太大， 用動力與照明混合供電方式。380V站用電母線可采用低壓斷路器（即自動空氣開關(guān)）或閘刀進行分段，并以低壓成套配電裝置供電。通過計算變電站的站用負(fù)荷容量為（見設(shè)計計算書第 ），故選用兩臺型號為S9 —100/10的變壓器即可滿足要求。 所示。 站用變壓器技術(shù)參數(shù)型號 S9100/10聯(lián)接組標(biāo)號 Y，yn0序號 名稱 臺數(shù) 運行容量（kVA）1 充電機 1 2 室內(nèi)通風(fēng)機 1 3 通訊 4 4 遠動裝置 — 5 照明、采暖 — 額定容量(kVA) 100空載電流(%) 2空載損耗（kW） 短路損耗（kW） 阻抗電壓(%) 4 高壓 低壓額定電壓(kV) 10 3 電氣主接線設(shè)計變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。為滿足生產(chǎn)需要，變電站中安裝有各種電氣設(shè)備，并依照相應(yīng)的技術(shù)要求連接起來。電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng) [2]。用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號并按工作順序排列，詳細地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。 主接線設(shè)計的原則及要求主接線代表了變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是變電站電氣設(shè)計的首要部分。它的設(shè)計，直接關(guān)系著全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。由于電能生產(chǎn)的特點是發(fā)電、變電、輸電和用電在同一時刻完成，所以主接線設(shè)計的好壞，直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。為此，主接線的設(shè)計必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策的前提下，正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析相關(guān)因素，力爭使其技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠 [3]。電氣主接線的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實際情況，在保證供電安全可靠、運行靈活、經(jīng)濟美觀等基本要求下，兼顧運行、維護方便。 主接線的基本接線方式主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，它以電源和出線為主體。由于各個發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?，為便于電能的匯集和分配，常設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡單清晰、運行方便，有利于安裝和擴建，下面介紹幾種常用的主接線方式。（1）單母線接線：單母線接線雖然接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置等優(yōu)點，但是不夠靈活可靠，任一元件故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電，一般只適用于一臺主變壓器。（2）單母分段：用斷路器，把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，由兩個電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電。當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線為雙回時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越，擴建時需向兩個方向均衡擴建。（3）單母分段帶旁路母線:這種接線方式：適用于進出線不多、容量不大的中小型電壓等級為 35～110kV的變電所較為實用，具有足夠的可靠性和靈活性。（4）一個半斷路器（3/2）接線:兩個元件引線用三臺斷路器接往兩組母上組成一個半斷路器，它具有較高的供電可靠性和運行靈活性，任一母線故障或檢修均不致停電，但是它使用的設(shè)備較多，占地面積較大，增加了二次控制回路的接線和繼電保護的復(fù)雜性，且投資大，一般在超高壓電網(wǎng)中使用。（5）雙母接線:雙目接線有兩組母線，并且可以相互備用。每一電源和出線的回路，都裝有一臺斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線相連。它具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴建方便等優(yōu)點，而且檢修另一母線時，不會停止對用戶連續(xù)供電