【文章內(nèi)容簡介】 本情況 原始資料為滿足城鎮(zhèn)負荷日益增長的需要，提高對用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，擬建設一座110/35的區(qū)域性終端變電站，設計原始資料要求如下：1）、電壓等級：110/35kV2）、設計容量：擬設計安裝兩臺主變壓器。3）、進出線及負荷情況①、110kV 側(cè)，110kV側(cè)有兩回進線，和一無窮大系統(tǒng)相連；35kV側(cè)有六回出線，其中四回出線用雙回路供電，為4000kVA，其余兩回出線為3300kVA；②、35kV 側(cè)，有六回出線，其中四回出線用雙回路供電，為4000kVA，其余兩回出線為3300kVA；?、系統(tǒng)阻抗值為S=100MVA 時的值。 所選地址及環(huán)境+40℃ ，年平均溫度為+20℃。82 負荷計算及變壓器選擇 負荷計算 負荷資料 負荷計算=4000+3300=7300KVA21P??總 負 荷 KVAS50總 KW408.??總 由 2Q得 Q= 主變的選擇主變壓器的選擇主要包括變壓器的容量、變壓器的臺數(shù)、變壓器的形式、繞組連接方式、變壓器的調(diào)壓方式和對變壓器的阻抗選擇。以下分別根據(jù)本次設計進行詳細的闡述。 主變壓器容量和臺數(shù)的確定：主變壓器的容量一般按變電所建成5—l O 年的規(guī)劃負荷選取，并適當?shù)目紤]到遠期10—20 年的負荷發(fā)展。再者，可根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電站，應考慮當一臺主變故障或檢修停運時，其余主變?nèi)萘吭谟嫾斑^負荷能力后的允許時間內(nèi)，應能保證用戶的一級和二級負荷，一般性變電所，應能保證全部負荷的70%。主變壓器的臺數(shù)，對于大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。故選擇兩臺5000kVA 主變壓器。9 主變壓器型式的確定：變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性及運輸條件等因素，在不受運輸條件限制時，330kV 及以下的變電所均應選用三相變壓器，對具有三種電壓的變電所，如果通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的15％以上時，采用三繞組變壓器，本變電站變壓器各側(cè)繞組的功率均已達到了總?cè)萘康?5%，故選三相三繞組變壓器。1）. 繞組連接方式選擇：變壓器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，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形和三角形，如何組合要根據(jù)具體工程來確定，我國ll0kV 及以上電壓變壓器繞組都采用Y0 連接，35kV 采用Y 連接，35kV 以下電壓等級、變壓器繞組都采用△連接，所以本變電所主變壓器繞組連接方式為Y0／Y／△。2）. 調(diào)壓方式的選擇：普通型的變壓器調(diào)壓范圍很小，僅為177。5%而且當調(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就無法滿足要求，有載調(diào)壓它的調(diào)整范圍較大，一般在15%以上，而且，既要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)倒送功率，要求母線電壓恒定保證供電質(zhì)量的情況下，有載調(diào)壓變壓器可以實現(xiàn)。因此選用有載調(diào)壓變壓器。 主變壓器阻抗的選擇：對于三繞組變壓器目前在制造上有兩種基本的組合方式，即“升壓結(jié)構(gòu)”和“降壓結(jié)構(gòu)”。“升壓型”的繞組排列順序為自鐵芯向外依次為中、低、高，所以變壓器中壓側(cè)阻抗最大?！敖祲盒汀钡睦@組排列順序為自鐵芯向外依次為低、中、高，所以高、低壓側(cè)阻抗最大。 站用變壓器的選擇變電所的所用電是變電所的重要負荷，因此，在所用電設計時應按10照運行可靠、檢修和維護方便的要求，考慮變電所發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設備，使設計達到經(jīng)濟合理，技術(shù)先進，保證變電所安全，經(jīng)濟的運行。 站用變臺數(shù)的確定：一般變電所裝設一臺所用變壓器，對于樞紐變電所、裝有兩臺以上主變壓器的變電所中應裝設兩臺容量相等的所用變壓器，互為備用，如果能從變電所外引入一個可靠的低壓備用電源時，也可裝設一臺所用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電所選用兩臺容量相等的所用變壓器。 站用變的容量確定：所用變壓器的容量應按所用負荷選擇。計算負荷可按照下列公式近似計算：； ； 。cadNEPK?tancQP??2cacaSPQ??(3)caNISU?根據(jù)原始資料給出的容量：S=5000KVA113 變電站主接線形式 變電站主接線的要求及原則 設計要求電氣主接線是變電站設計的首要任務，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線方案的確定對電力系統(tǒng)及變電所運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān)，并對電器設備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。因此，主接線的設計必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析論證，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定變電所主接線的最佳方案。（1）可靠性對于一般技術(shù)系統(tǒng)來說，可靠性是指一個元件、一個系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)一定條件下完成預定功能的能力。電氣主接線屬可修復系統(tǒng)，其可靠性用可靠度表示，即主接線無故障工作時間所占的比例。主接線可靠性的具體要求： ①斷路器檢修時。不宜影響對系統(tǒng)的供電：②斷路器或母線故障。以及母線或母線隔離井關(guān)搶修時,盡量減少停運出線的回路數(shù)和停運時間，并保證對 I、II 類負荷的供電。③盡量避免發(fā)電廠或變電站全部停電。④對裝有大型機組的發(fā)電廠及超高壓變電所，應滿足可靠性的特殊要求。 （2）靈活性 ①調(diào)度靈活，操作方便。應能靈活地投入或切除機組、變壓器或線路，靈活的調(diào)配電源和負荷，滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運行方式下的要求。 ②檢修安全。應能方便地停運線路、斷路器、母線及其繼電保護設備，12進行安全檢修而不影響系統(tǒng)的正常運行及用戶的供電要求。 ③擴建方便，在設計主接線時，應留有余地，應能容易地從初期過渡到最終接線，使在擴建時一、二次設備所需的改造最少。 （3）經(jīng)濟性 可靠性和靈活性是主接線設計中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活．將可能導致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟合理。 ①投資省。主接線應簡單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)等一次設備投資；應適當限制短路電流，以便選擇輕型電器設備；對 110kV 及以下的終端或分支變電所，應推廣采用直降式[110／(6～l0)kV]變電所和質(zhì)量可靠的簡易電器(如熔斷器)代替高壓斷路器。②年運行費小。年遠行費包括電能損耗費、折舊費及大修費、日常小修維護費。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇變壓器的型式、容量、臺數(shù) 。 ③占地面積小。主接線的設計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地相節(jié)省構(gòu)架、導線、絕緣子及安裝費用。 ④在可能的情況下，應采取一次設計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。 設計原則1 變電所的高壓側(cè)接線，應盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支界線。2 在3560kV 配電裝置中，當線路為3 回及以上時，一般采用單母線或單母線分段接線，若連接電源較多、出線較多、負荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。3 610kV 配電裝置中，線路回路數(shù)不超過5 回時，一般采用單母線接線方式，線路在6 回及以上時，采用單母分段接線，當短路電流較大，13出線回路較多，功率較大時，可采用雙母線接線。4 110220kV 配電裝置中，線路在4 回以上時一般采用雙母線接線。5 當采用SF6 等性能可靠、檢修周期長的斷路器以及更換迅速的手車式斷路器時，均可不設旁路設施?？傊栽O計原始材料及設計要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程為標準，結(jié)合具體工作的特點，準確的基礎資料，全面分析，做到既有先進技術(shù)，又要經(jīng)濟實用。 變電站主接線形式的選取 110kV 側(cè)主接線方案選取本設計提出兩種方案進行經(jīng)濟和技術(shù)比較。根據(jù)《35kV—ll0kV 變電所設計規(guī)范》 條：110kV 線路為六回及以上時，宜采用雙母線接線，在采用單母線，分段單母線或雙母線的35—ll0kV主接線中，當不容許停電檢修斷路器時，可設置旁路母線和旁路隔離開關(guān)。故預選方案為：雙母接線和雙母線帶旁母接線。方案一、雙母線接線如圖3－1圖31 雙母線接線優(yōu)點：（1） 供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修14一組導線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復供電，檢修任一回路母線隔離開關(guān)，只停該回路。（2） 調(diào)度靈活，各個電源和各個回路負荷可任意切換，分配到任意母線上工作，能夠靈活地適應系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和系統(tǒng)潮流變化的需要。（3） 擴建方便，向雙母線的左右任何一個方向擴建，均不影響兩組母線的電源和負荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。當有雙回架空線路時，可以順序布置，以致連接不同的母線時，不會如單母線分段那樣導致出線交叉跨越。（4） 便于實驗，當個別回路需要單獨進行實驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。缺點：（1） 增加一組母線和每回路就需增加一組母線隔離開關(guān)。（2） 當母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設連鎖裝置。適用范圍：（1） 6—l0kV 配電裝置，當短路電流較大，需要加裝電抗器。（2） 35—63kV，回路總數(shù)超過8 回，或連接電源較多，回路負荷較大時。（3） ll0—220kV，出線回路在5 回及以上時；或當ll0—220kV配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4 回及以上時。方案二、單母線分段接線如圖3－2。優(yōu)點：（1） 用斷路器把母線分段后，對重要負荷可以從不同段引出兩個回路，提供雙回路供電。（2） 安全性，可靠性高。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。15缺點：（1） 當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停電。（2） 擴建時需要向兩個方向均衡擴建，以保證負荷分配的均勻。圖32 單母線分段接線（3） 當出線回路為雙回路時，常使