【正文】 110KV降壓變電站電氣部分設計摘要近年來隨著地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)用電量呈大副增長趨勢。隨之帶來一系列在網(wǎng)運行問題，其中在網(wǎng)負荷量不足尤為重要，為保證城鎮(zhèn)正常用電，配套變電站的建設成為重中之重。今擬建一座110KV變電站，向該地區(qū)用10KV電壓等級供電。設計110KV線路2回、10KV線路10回，架空出線。 關鍵詞：變電站 電氣設計 參數(shù)計算 設備選擇第一篇 前言總則變電所的設計，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負荷性質、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件，結合國情合理得確定設計方案；同時變電所的設計，必須堅持節(jié)約用電的原則。緒論 在本次設計過程中，初步體現(xiàn)了工程設計的精髓內容，如根據(jù)規(guī)程選擇方案，用對比的方法對方案評價等。教會了我們在工程中運用所學專業(yè)知識，鍛煉了我們用實際工程的思維方法去分析和解決問題的能力。一、對電力系統(tǒng)的基本要求（一）保證可靠的持續(xù)供電：供電中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身和設備安全，形成十分嚴重的后果。停電給國民經(jīng)濟造成的損失遠遠超過電力系統(tǒng)本身的損失，因此，電力系統(tǒng)運行首先要滿足可靠、持續(xù)供電的要求。（二）保證良好的電能質量：電能質量包括電壓質量、頻率質量和波形質量三個方面，電壓質量和頻率質量均以偏移是否超過給定值來衡量，波形質量則以畸變率是否超過給定值來衡量。所有這些質量指標，都必須采取一切手段來予以保證。（三）靈活性具體要求：調度時應該可以靈活地投入和切除變壓器和線路調配電流負荷滿足系統(tǒng)在事故運行方式下的系統(tǒng)調度要求。檢修時，可以方便的停運斷路器母線及電器設備進行安全檢修而不影響電力網(wǎng)運行和對用戶的供電。（四）保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性：電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國民經(jīng)濟一次能源總消耗中占的比重約為1/3，而且電能在變換、輸送和分配時的損耗絕對值也相當可觀。因此，降低每生產(chǎn)一度電能消耗的能源和降低變換、輸送和分配時的損耗，具有極其重要的意義。所以經(jīng)濟性的具體要求要①投資省、主接線力求簡單、盡可能減少斷路器隔離開關、互感器、避雷針等的一次設備。②二次保護力求簡單。③占地面積小。④電能損耗少。（五） 可擴性的具體要求：擴建時，可容易地從初期接線過度為最終接線二、 設計原則(一) 本地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)規(guī)劃和通信規(guī)劃，根據(jù)電網(wǎng)結構、變電站理環(huán)境、交通、消防條件、站地區(qū)社會經(jīng)濟狀況，因地制宜地制定設計方案；(二) 除按照電網(wǎng)規(guī)劃中規(guī)定的變電站在電網(wǎng)中地位和作用考慮其控制方式外，其與電網(wǎng)配合、繼電保護及安全自動裝置等均應能滿足運行方式的要求；(三) 自動化技術裝備上要堅持安全、可靠、經(jīng)濟實用、正確地處理近期建設與遠期發(fā)展關系，做到遠近結合；(四) 節(jié)約用電，減少建筑面積，既降低電網(wǎng)造價，又滿足了電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行；(五) 對一、二次設備及土建進行必要簡化，取消不必要措施；(六) 應滿足備用電源自投、無功功率和電壓調節(jié)。三、 基本概念（一） 按突然中斷供電造成的損失程度分為：一級負荷、二級負荷、三級負荷。一級負荷中斷供電將造成人身傷亡和將在政治經(jīng)濟上造成重大損失，如造成重大設備損壞，打亂重點企業(yè)生產(chǎn)次序并需要長時間的恢復，重要鐵路樞紐無法工作，經(jīng)常用于國際活動的場所的負荷。（二）一級負荷供電可靠性要求高，一般要求有一個以上的供電電源（來自不同的變電所或發(fā)電廠，或雖來自同一變電所，但故障時不相互影響不同母線段供電）。（三） 同時率各用戶負荷最大值不可能在同一時刻出現(xiàn)，一般同時率大小與電力用戶多少、各用戶的用電特點有關。 對所建變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用和用戶的分析，變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為以下幾類：（一） 樞紐變電所：位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)的高壓和中壓的幾個部分，匯集多個電源，電壓為330500kv的變電所，成為樞紐變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)的癱瘓。（二） 中間變電所：高壓側以交流潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或是長距離輸電線路分段，一般匯集23個電源，電壓為220330kv，同時降壓供當?shù)厥褂茫@樣的變電所主要起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。全所停電后將引起區(qū)電網(wǎng)瓦解。（三） 地區(qū)變電所：高壓側一般為110220kv，向當?shù)赜脩艄╇姙橹鞯淖冸娝?，這是一個地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。（四）終端變電所：在輸電線路的終端，接近負荷點，高壓側多為110kv經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電所。全所停電后僅使用戶中斷供電。第二篇 變電站一次系統(tǒng)的設計第一章 原始材料分析及主變的選擇由原始資料知，新建變電站位于市工業(yè)區(qū)，臨近負荷中心，用于工業(yè)和城市生活用電。且該新建變電站有110kv及10kv兩個電壓等級，110kv有兩回線路，10kv有十回線路，可知該變電所為一地區(qū)變電所。根據(jù)《電力工程電氣設計手冊》的要求，并結合本變電站的具體情況及相關要求，選用兩臺同樣型號的無勵磁調壓的兩繞組變壓器。第一節(jié) 主變容量的確定主變壓器容量應根據(jù)510年的發(fā)展規(guī)劃進行。根據(jù)城市規(guī)劃、負荷性質、電網(wǎng)結構等綜合考慮確定其容量。對重要變動所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力允許時間內，應滿足Ⅰ類及Ⅱ類負荷的供電。對于裝設兩臺變壓器的變電所，每臺變壓器的容量Sn通常按下式進行初選：Sn=Simp式中：Simp—變電所全部重要負荷容量變電所某一級電壓的最大計算負荷為：Smax=Kt∑Pmax(1+α)/cosα式中Kt—同時率； Pmax、cosα各用戶的最大有功和功率因數(shù)α—該電壓級電網(wǎng)的線損率計算如下： Pimp=*80%+2*75%+6*80%+2*80%+3*40%+*80%+*70%+*50%= Simp=**（1+5%）/= 考慮到同一重要負荷不在同一時刻出現(xiàn)，應考慮同時率Kt=第二節(jié) 變壓器臺數(shù)的選擇 為保證供電可靠性，變電所一般裝設兩臺主變壓器，以免一臺主變故障或檢修時中斷供電?？紤]近期及遠景規(guī)劃，經(jīng)上述分析，擬選用SF740000/110型變壓器。第三節(jié) 變壓器相數(shù)的選擇 對于330kv及以下的變電所，在設備運輸不受條件限制時，應采用三相變壓器。第四節(jié)主變繞組數(shù)量的選擇 對接入負荷中心具有直接從高壓降為低壓供電的變電所，為簡化電壓等級和避免重復容量，一般采用雙繞組變壓器。第五節(jié)繞組聯(lián)結方式 我國110kv級以上的電壓變壓器繞組都采用“Y”連接，35kv及以下電壓等級，變壓器都采用“YΔ”連接，故選擇YN，D11連接。結論 根據(jù)電壓允許波動范圍為5%以內，結合本站實際選擇兩臺同樣型號的雙繞組無勵磁電力變壓器SF740000/110。第二章 電氣主接線設計 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站的設計主體。采用何種形式的接線，與電力系統(tǒng)原始資料，發(fā)電廠、變電站本身的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求密切相關，并且對電氣設備的選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定都有較大的影響。因此，主接線的設計必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析，正確地處理好各方面的關系，合理地選擇主接線方案。 電氣主接線設計的基本原則:電氣主接線設計應以設計任務為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設的方針、政策、技術規(guī)定、標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭設備元件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。主接線設計的基本要求： 在設計主接線時，應使其滿足供電可靠、運行靈活和經(jīng)濟等項基本要求。1． 可靠性1） 斷路器檢修時不宜影響對系統(tǒng)的供電；2） 線路、斷路器、母線發(fā)生故障或母線檢修時，應保證對重要用戶的供電。2． 靈活性1） 調度靈活，操作簡便：應能；靈活地投入（或切除）某些機組、變壓器或線路，調配電源和負荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調度要求；2） 檢修安全：應能方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運行及對用戶的供電；3） 擴建方便：應能容易地從初期過渡到最終接線，使在擴建過渡時，一次和二次設備等所需的改造最少。3． 經(jīng)濟性1） 投資省：主接線應簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關等一次設備投資；要使控制、保護方式不過于復雜，以利于運行并節(jié)約二次設備和電纜投資；要適當限制短路電流，以便選擇價格合理的電器設備；2） 占地面積少：電氣主接線設計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構、導線、絕緣子及安裝費用；3） 電能損耗少：經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。第一節(jié) 110kv側接線 這里主要介紹有匯流母線接線中的單母線接線、單母分段接線和無匯流母線的橋型接線。單母線接線具有簡單清晰、設備少、投資小、運行操作方，且有利于擴建等優(yōu)點。但可靠性、靈活性較差，這種接線只適用于6220KV系統(tǒng)中只有一臺發(fā)電機或一臺主變壓器，且出線回路數(shù)又不多的中、小型發(fā)電廠或變電所，它不能滿足一、二類用戶的要求。單母分段接線對重要用戶可以從不同段引出兩回饋線回路，由兩個電源供電，當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電。這種接線廣泛用于中小容量發(fā)電廠的610KV接線和6220KV變電所中。 橋型接線的特點：一般當只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，采用橋型接線。高壓斷路器數(shù)量少，是比較經(jīng)濟的接線，四個元件只需要三臺斷路器，線路的投入和切除操作方便，線路故障是僅將