【正文】 110kV降壓變電所一次側(cè)電氣部分設(shè)計說明書1引言電力系統(tǒng)中，發(fā)電廠將天然的一次能源轉(zhuǎn)變成電能，向遠(yuǎn)方的電力用戶送電，為了減小輸電線路上的電能損耗及線路阻抗壓降，需要將電壓升高；為了滿足電力用戶安全的需要，又要將電壓降低，并分配給各個用戶，這就需要能升高和降低電壓，并能分配電能的變電所。所以變電所是電力系統(tǒng)中通過其變換電壓、接受和分配電能的電工裝置，它是聯(lián)系發(fā)電廠和電力用戶的中間環(huán)節(jié)，同時通過變電所將各電壓等級的電網(wǎng)聯(lián)系起來，變電所的作用是變換電壓，傳輸和分配電能。變電所由電力變壓器、配電裝置、二次系統(tǒng)及必要的附屬設(shè)備組成。實現(xiàn)變電的場所稱為變電站，其主要設(shè)備有變壓器、開關(guān)設(shè)備（斷路器和隔離開關(guān)）、避雷器、互感器等一次設(shè)備和繼電保護、通信設(shè)施等二次設(shè)備。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，除此之外，變電站的設(shè)備還有匯集電流的母線、儀表和防雷保護裝置、等，有的變電站還有無功補償設(shè)備。本變電所配電裝置采用普通中型配電裝置，均采用斷路器單列布置，將隔離開關(guān)放置母線下，使與另一級隔離開關(guān)電氣距離增大，縮短配電裝置的縱向距離。主變壓器中性點及出線均裝設(shè)避雷器，中性點經(jīng)隔離開關(guān)直接接地。本次設(shè)計是以我國現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范規(guī)程等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，所進行的是一次部分初步設(shè)計。2原始資料1) 建設(shè)規(guī)模 本所安裝兩臺主變壓器，一期一次完成，電壓等級110/35/10 kv。2)各側(cè)進出線情況110 kv 側(cè)出線2回，一次完成；35 kv 側(cè)本期5回，最終6回；10 kv 側(cè)本期10回，最終16回；3) 各側(cè)負(fù)荷情況110 kv 側(cè)有2回出線供給遠(yuǎn)方大型冶煉廠，容量為60MVA； 35 kv 側(cè)每回按10MVA考慮，一、二類負(fù)荷占50%； 10 kv 側(cè)總負(fù)荷20MVA，最大一回出線為5MVA，其中一、二類負(fù)荷占30%；4)各側(cè)及 110 kv 側(cè) = = 4800 h 35 kv 側(cè) = =4500 h 10 kv 側(cè) = =3500 h5)系統(tǒng)情況 本所經(jīng)2回110 kv 線路與系統(tǒng)相連，系統(tǒng)為無窮大系統(tǒng)，距本所50 km，線路阻抗= Ω/km。 6)設(shè)計任務(wù)本設(shè)計只作電氣初步設(shè)計，不作施工設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括：①主變壓器選擇；②確定電氣主接線方案；③確定電氣布置方案；④短路電流；⑤主要電氣設(shè)備及導(dǎo)線選擇和校驗；⑥防雷和接地設(shè)計。3主變壓器容量、臺數(shù)及型號的選擇 概述在各電壓等級的變電所中，變壓器是主要的電氣設(shè)備之一，擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間的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。必須要根據(jù)電力系統(tǒng)510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。如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴大了占地面積，而且會增加損耗，給運行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選的過小，可能使變壓器長期過負(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，確定合理的變壓器的容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證。選擇主變壓器的臺數(shù)及容量時還要考慮到變電所以后的擴建情況 [1] 。 主變壓器臺數(shù)的選擇為了保證供電的可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺主變壓器。再考慮到兩臺主變同時發(fā)生故障的機率較小，適用于遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴建，而當(dāng)一臺主變壓器故障或檢修時，另一臺主變壓器可承擔(dān)70%的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。對于重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺停運時其余變壓器容量負(fù)荷能力在允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷。 主變壓器相數(shù)的選擇 當(dāng)不受運輸條件限制時，在330kv以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。而選擇主變壓器相數(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)計的變電所選用三相變壓器。 繞組數(shù)的選擇在具有三種電壓等級的變電所，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，但在變電所內(nèi)需裝無功補償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有：自耦變壓器，分裂變壓器以及普通三繞組變壓器。普通三繞組變壓器在價格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護的需要。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個系統(tǒng)中的電壓波動，供電可靠性也高。所以本次設(shè)計的變電所，選擇普通三繞組變壓器。調(diào)壓方式分為兩種，一種為不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，但是調(diào)壓范圍僅在177。5%以內(nèi)，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實際相反（如逆調(diào)壓）時，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便。另一種時帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達30%。由于該變電所的電壓波動較大，故選擇有載調(diào)壓方式，才能滿足要求。[4]本變電所有兩路電源供電，三個電壓等級，且有大量一、二級負(fù)荷，有以上分析，所以應(yīng)裝設(shè)兩臺三相三繞組變壓器。總計算負(fù)荷為=60+10*6+20 = 140 MVA每臺主變壓器容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷70％的需要，并能滿足全部一、二類負(fù)荷的需要，即 ≥=*140 = 98 MVA且 SNT≥(60+10*6*50％+20*30％) MVA = 96 MVA故主變壓器容量選為100 MVA，選用110KV低損耗三相三繞組有載調(diào)壓油浸變壓器?？蛇x用SSZ9—100000／110型，其額定電壓為110177。8*％／177。2*％／，容量比為100／100／50 ，接線組別為YN，yno，dll，阻抗電壓％ = ，％ = 17，％ = 。 4電氣主接線的選擇主接線是變電所電氣設(shè)計的首要部分，它是由高壓電器設(shè)備通過連接組成的接收和分配電能的電路，也構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及變電所本體運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān)，并且對電器設(shè)備選擇、配電裝置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系。 電氣主接線的設(shè)計原則電氣主接線著急得基本原則為：以下達的設(shè)計書為依據(jù)，根據(jù)國家現(xiàn)行的“安全可靠、經(jīng)濟適用、符合國情”的電力建設(shè)與發(fā)展的方針，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實際的具體特點，準(zhǔn)確的掌握原始資料，保證設(shè)計方案的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性。 電氣主接線的設(shè)計步驟[2]電氣主接線的設(shè)計是發(fā)電廠、變電站整體設(shè)計的重要內(nèi)容之一。電氣主接線設(shè)計的一般步驟：（1）原始資料分析。在分析原始資料的基礎(chǔ)上，各電壓等級擬定可采用的數(shù)個主接線方案。（2）對擬定的各方案進行技術(shù)、經(jīng)濟比較，選出最好的方案。各主接線方案都應(yīng)該滿足系統(tǒng)和用戶對供電可靠性的要求，最后確定何種方案，要通過經(jīng)濟比較，選用年運行費用最小的作為最終方案，當(dāng)然，還要兼顧到今后的擴容和發(fā)展。（3）繪制電氣主接線圖。按工程要求，繪制工程圖，圖中采用新國標(biāo)圖形符號和文字代號，并將所有設(shè)備的型號、主要參數(shù)、母線及電纜截面等標(biāo)注在圖上。 對主接線設(shè)計的基本要求[2]主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟性和發(fā)展性等四方面的要求。（1）可靠性。為了向用戶供應(yīng)持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力，主接線首先必須滿足這一可靠性的要求。主接線的可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐，要充分地做好調(diào)研工作，力求避免決策失誤，鑒于進行可靠性的定量計算分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不完善的情況，充分地做好調(diào)查研究工作顯得尤為重要。為了提高主接線的可靠性，選用運行可靠性高的設(shè)備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟性兩方面，作出切合實際的決定。（2）靈活性。電氣主接線的設(shè)計，應(yīng)當(dāng)適應(yīng)在運行、熱備用、冷備用和檢修等各種方式下的運行要求。在調(diào)度時，可以靈活地投入或切除發(fā)電機、變壓器和線路等元件，合理調(diào)配電源和負(fù)荷。在檢修時，可方便的停運斷路器、母線及二次設(shè)備，并方便的設(shè)置安全設(shè)施，不影響電網(wǎng)的正常運行和對其他用戶的供電。（3）經(jīng)濟性。方案的經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在投資省、占地面積小、電能損耗小三個方面。（4）發(fā)展性。主接線可以容易的從初期接