【正文】 造，拉動(dòng)內(nèi)需的發(fā)展計(jì)劃，城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng) 110kV變電站建設(shè)迅猛發(fā)展。主接線設(shè)計(jì)的基本原則為：以下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行的“安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、符合國(guó)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(shí)際的具體特點(diǎn)，準(zhǔn)確地掌握原始資料，保證設(shè)計(jì)方案的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。靈活性應(yīng)包括以下幾個(gè)方面： 操作的方便性：電氣主 接線應(yīng)該在服從可靠性的基本要求下，接線簡(jiǎn)單，操作步驟少，以便于運(yùn)行人員掌握，從而避免誤操作。 節(jié)約占地面積：主接線要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約用地條件，以節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。 ⑤ 設(shè)備供貨情況 為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。因?yàn)?110kV 主接線在系統(tǒng)中有重要地位，會(huì)直接影響本地區(qū)的供電，可靠性要求較高，并且后期可能會(huì)根據(jù)負(fù)荷的增長(zhǎng)進(jìn)行擴(kuò)建，故選擇單母線與單母線分段接線進(jìn)行比較，選擇最優(yōu)接線方案。 35kV側(cè)主接線方案 依據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 35kV 配電裝置有出線 4~8 回時(shí)，宜采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。 雙母線接線如圖 24 所示 圖 24 雙母線接線圖 主要有缺點(diǎn)：它具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn)，而且，檢修另一母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶連續(xù)供電。單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后，才能恢復(fù)非故障段的供電 ,并且電壓等級(jí)越高，所接的回路數(shù)越少，一般只適用于一臺(tái)主變壓器。 本章小結(jié) 主接線代表了變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是本次設(shè)計(jì)的首要部分。 （ 2）本設(shè)計(jì)中的負(fù)荷分析如下 東城花園：居民生活小區(qū)對(duì)供電無(wú)特殊要求屬于三級(jí)負(fù)荷。 醫(yī)院：若中斷供電將造成人員的生命危害，所以屬于一級(jí)負(fù)荷。變壓器是變電站中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級(jí)之間交換功率的重要任務(wù)，同時(shí)兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長(zhǎng)情況，需合理選擇，否則，將造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的不合理。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。因?yàn)閱闻_(tái)變壓器組占地多、相對(duì)投資大、運(yùn)行損耗也大，同時(shí)配電裝置復(fù)雜，維修工作量大，故本變電站選用三相變壓器。我國(guó) 110kV 及以上電壓，變壓器三相繞組都采用 YN 連接，中性點(diǎn)直接接地； 35kV 采用 Y 連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地； 10kV 系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地，繞組多采用△連接。為使熱量散發(fā)到空氣中，裝有片狀或管形輻射式冷卻器，以增大油箱冷卻面積。 ⑤ 強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。這些負(fù)荷容量都不太大，因此變電站的站用電壓只需 一級(jí)，采用動(dòng)力與照明混合供電方式。 表 32 站用變壓器參數(shù) 型號(hào) S9125/10 容量（ kVA） 125 額定電壓 高壓（ kV） 10 低壓（ kV） 阻抗電壓 4% 連接標(biāo)號(hào) Y， yn0 損耗（ W） 空載 350 短路 1750 空載電流 % 無(wú)功補(bǔ)償和電容器的選取 （ 1）無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔茫? 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡主要的目的是為了保證電壓質(zhì)量，無(wú)功功率遵循的是分（電壓）層和分（供電）區(qū)就地平衡的原則。 （ 2）無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑恚? 把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并接在同一電路，當(dāng)容性負(fù)荷釋放能量時(shí)，感性負(fù)荷吸收能量，而感性負(fù)荷釋放能量時(shí)，容性負(fù)荷吸收能量，能量在兩種負(fù)荷之間交換。投切任一組電容器時(shí)引起的電壓波動(dòng)不應(yīng)超過(guò) %。 10kV 側(cè)補(bǔ)償前的功率因數(shù)為： 1 0 1 1c os P / S 11 000 / 12447 ? ? ? ? 負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量為： 1 1 0 1Q P ( t a n t a n 39。 19 4 最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算 各回路最大持續(xù)工作電流 max max=3 NS U I （ 41） 式中： maxS —— 所統(tǒng)計(jì)各電壓側(cè)負(fù)荷容量 NU ——— 各電壓等級(jí)額定電壓 maxI —— 最大持續(xù)工作電流 則最大持續(xù)工作電流為 max max=IS 3 NU （ 42） 各側(cè)的最大持續(xù)工作電流如下： 35kV 側(cè) m a x = 5 3 .3 6I 3 3 5 = k?（ ） 0 . 8 8 A 10kV 側(cè) m a x = 1 2 .4 4 7I 3 1 0 = k?（ ） 0 . 7 1 9 A 110kV 側(cè) m a x = 6 5 . 8 0 7I 3 1 1 0 = k?（ ） 0 . 3 4 5 A 表 41 各側(cè)最大持續(xù)工作電流結(jié)果 電壓等級(jí)（ kV） 110 35 10 最大持續(xù)工作電流 (kA) 短路計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的 （ 1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要 采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 （ 5）在工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算一般采用實(shí)用計(jì)算，即在一定的假設(shè)條件下算出短路電流的各個(gè)分量。 短路計(jì)算步驟 所選出的 SFSZ950000/110 型變壓器參數(shù)。 （ 3）為了盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動(dòng)地使有關(guān)斷路器跳閘。 （ 5）無(wú)功補(bǔ)償裝置的設(shè)置 本次設(shè)計(jì)的并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，采用斷路器來(lái)投切，向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無(wú)功，已補(bǔ)償多余的的感性無(wú)功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓質(zhì)量。 三相交流電路功率因數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 22c o s = 3P P PS UIPQ? ??? （ 32） 式中： P— 有功功率， kW； Q— 無(wú)功功率， kVar； S— 視在功率， kVA； U— 線電壓有效值， kV； I— 線電流有效值， A。 （ 3）電站的無(wú)功補(bǔ)償 終端變電所的并聯(lián)電容器補(bǔ)償主要是為了提高電壓和補(bǔ)償主變壓器的無(wú)功損耗。合理的無(wú)功補(bǔ)償和有效的電壓控制，不但可保證電壓質(zhì)量，還將提高電力系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。 所用變臺(tái)數(shù)的確定 《 35～ 110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，對(duì)大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。近年來(lái)大型變壓器都采用這種冷卻方式。簡(jiǎn)稱為風(fēng)冷式。 2 %）以內(nèi)和 30%。 本站經(jīng) 110kV 降壓為 35kV 和 10kV 兩個(gè)電壓等級(jí)，多采用三繞組變壓器，但三繞組變壓器的每個(gè)繞組通過(guò)容量應(yīng)達(dá)到該變壓器額定容量的 15%以上，否則繞組未能充分利用，反而不如選用兩臺(tái)雙繞組變壓器在經(jīng)濟(jì)上更為合理。對(duì)城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 （ 2）對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)可裝設(shè)三臺(tái)主變壓器，以提高供電可靠性。 紫水小區(qū)：生活小區(qū)屬于三級(jí)負(fù)荷。 耐火材料廠：若中斷供電，影響不大，所以應(yīng)屬于三級(jí)負(fù)荷。 10 3 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇 負(fù)荷分類及定義 （ 1）在電力系統(tǒng)中，按重要性的不同將負(fù)荷分為三類： I 類負(fù)荷：即使短時(shí)停電也將造成人員傷亡和重大設(shè)備損壞的最重要負(fù)荷，如礦井、醫(yī)院、電弧煉鋼爐等。 單母帶旁路接線如圖 26 所示： 圖 26 單母帶旁路接線圖 這種接線方式適用于進(jìn)出線不多、容量不大的中小型電壓等級(jí)為 35~110kV 的變電 9 站較為實(shí)用，具有足 夠的可靠性和靈活性。對(duì)于， 110~220kV 輸送功率較多，送電距離較遠(yuǎn)，其斷路器或母線檢修時(shí)，需要停電，而斷路器檢修時(shí)間較長(zhǎng)，停電影響較大，一 般規(guī)程規(guī)定，110~220kV 雙母線接線的配電裝置中，當(dāng) 110kV 出線回路數(shù)達(dá) 7 回，或 220kV 出線回路數(shù)達(dá) 5 回時(shí)，一般應(yīng)裝設(shè)專用旁路母線。但因?yàn)殡p母線接線本身可靠性較高，故而35kV~60kV 采用雙母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔離開(kāi)關(guān)。單母線可用隔 離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后，才能恢復(fù)非故障段的供電 ,并且電壓等級(jí)越高，所接的回路數(shù)越少，一般只適用于一臺(tái)主變壓器。因?yàn)閷?duì)出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮不同，會(huì)出 現(xiàn)多種接線方案。在不受運(yùn)輸條件許可，都采用三相變壓器，以簡(jiǎn)化布置。 擴(kuò)建的方便性：對(duì)于要擴(kuò)建的發(fā)電廠和變電站，其主接線應(yīng)有擴(kuò)建的方便性。 （ 1）可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)的首要要求。因此，變電站的設(shè)計(jì)應(yīng)該按照國(guó)家相關(guān)規(guī)程設(shè)計(jì)，并且考慮多方面的因素以求取得最佳的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算值為 500MVA。s living standard,the requirement of power quality is increasing. The country put forward to accelerate city and rural power grid construction and transformation, stimulating domestic demand,development plan, city and 110kV substation construction of the rapid development ofrural power work. Due to the construction site of geographical conditions of perplexingand other objective conditions, how to design the work of city and rural 110kV substation, is a national work of city and rural construction, transformation of the need to study and solve main substation is an important part of power system, and its reliability is closely related with the development of national economy. The design is the preliminary design of 110 kV transformer substation electrical part ,and draw main electrical oneline diagram. The 110 kV,35kV,10 kV and the main lines are determined by analyzing the concerning load data (including its security, economy and reliability). Meanwhile, the number, capacity and type of the main transformer are made certain through the load calculation . then, according to the results of calculating of the maximum work electric current and short circuits, high voltage breaker, isolator switches, current transformer, voltage transformer and busbar can be selected, and After designing lightning protection , the primary design of 110 kV electricity primary system is pleted .Then,the conservation programme for the main transformer is made and the power distribution unit is the design of 110 kV electricity primary system is pleted. Keywords: substation。由于建設(shè)地點(diǎn)地理?xiàng)l件的錯(cuò)綜復(fù)雜和其他客觀條件限制，如何設(shè)計(jì)城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)110kV 變電站是國(guó)家城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)中需要研究和解決的一個(gè)重要課題。通過(guò)對(duì)原始資料的分析，從可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮，確定了 110kV， 35kV， 10kV 以及站用電的主接線。 main transformer protection 目錄 1 緒論 ........................................................................................................................................ 1 原 始資料分析 ................................................................................................................. 1 設(shè)計(jì)的工作應(yīng)遵循的主要原則 ........................................