【文章內(nèi)容簡介】 會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。 經(jīng)濟(jì)上合理 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 應(yīng) 具有擴(kuò)建的可能性 由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。 變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。 110kV 龍圩變電站一次部分設(shè)計(jì) 10 第二節(jié) 主接線設(shè)計(jì) 110kV 主接線設(shè)計(jì) 龍圩城郊 110kV 變電站建成后主要作為供給城郊的工廠以及一部分城郊居民生活用電。 該變電站的電壓等級(jí)為 110kV/35kV/10kV， 110kV 是電源電壓， 35kV 和 10kV 是二次電壓。 主供電源由 100 公里外的黑石 220kV變電站110kV引出 兩回 母線供給。 方案 I：采用單母線接線 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開關(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，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。 適用范圍：一般適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)變壓器的 110220kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。 方案 II：采用單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)： 1）用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段 引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。 2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點(diǎn)： 1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。 2）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 適用范圍： 110220kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 34 回時(shí)。 經(jīng)過以上論證，雖然方案 II 要多兩個(gè)個(gè)隔離開關(guān)和一個(gè)斷路器，但為了保證對(duì)重要負(fù)荷的不間斷供電，決定采用單母線分段接線。 110kV 龍圩變電站一次部分設(shè)計(jì) 11 35kV 主接線設(shè)計(jì) 主要考慮 35kV的 4 回出線供給對(duì)象的負(fù)荷性質(zhì)。 考慮以下兩種優(yōu)化方案： 方案 I：采用單母線接線 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開關(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，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。 適用范圍：一般適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)變壓器的 3563kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 3 回。 方案 II：采用單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)： 1）用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè) 回路，有兩個(gè)電源供電。 2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點(diǎn)： 1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。 2）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 適用范圍： 3563kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 48 回時(shí)。 吳圩 110kV變電站低壓 35kV 側(cè)送出 4 回 線路 ， 其負(fù)荷情況如下表所示： 表 1 35kV 用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料 線路名稱 容量（ MVA） 負(fù)荷性質(zhì) 傳輸距離（ km） L301 線 9 2 類負(fù)荷 10 L302線 7 2 類負(fù)荷 10 L303 線 10 3 類負(fù)荷 10 L304 線 10 3 類負(fù)荷 5 圖 35kV側(cè)負(fù)載出線表 110kV 龍圩變電站一次部分設(shè)計(jì) 12 考慮到 35kV 出線中的 L301 線和 L302 線是 2 類負(fù)荷，為保證對(duì)重要負(fù)荷的可靠供電，和快速檢修，經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。 10kV 主接線設(shè)計(jì) 主要考慮為變電站周圍地區(qū)供電。 方案 I：采用單母線接線 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置 停電。單母線可用隔離開關(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，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。 適用范圍： 6 10kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回 。 方案 II：采用單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)： 1）用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。 2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點(diǎn)： 1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。 2）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方 向均衡擴(kuò)建。 適用范圍： 6 10kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)。 110kV 龍圩變電站一次部分設(shè)計(jì) 13 吳圩 110kV 變電站低壓 10kV 側(cè)送出 6回 線路 ， 其負(fù)荷情況如下表所示： 表 2 10kV 用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料 線路名稱 容量（ MVA） 負(fù)荷性質(zhì) 線路 類型 傳輸距離（ km） L1001 線 1 類負(fù)荷 架空 1 L1002 線 2 類負(fù)荷 L1003 線 1 1 類負(fù)荷 電纜 1 L1004 線 3 類負(fù)荷 架空 2 L1005 線 2 類負(fù)荷 L1006 線 1 3 類 負(fù)荷 1 圖 10kV側(cè)負(fù)載出線表 考慮到 35kV 出線中的 L1001 線和 L1003 線是 2 類負(fù)荷，為保證對(duì)重要負(fù)荷的可靠供電，和快速檢修，經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。 本章小結(jié) ： 本章主要對(duì)變電站三個(gè)電壓側(cè)（ 110kV、 35kV 和 10kV）的主接線方式進(jìn)行方案分析比較。從經(jīng)濟(jì)方面、運(yùn)行可靠性方面和維修靈活性方面綜合研究分析并確定各側(cè)均采用單母線分段接線方式。此方案可以保證重要負(fù)荷在一部分線路故障時(shí)的可靠運(yùn)行，并減少維修時(shí)繁瑣的步驟跟時(shí)間，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化運(yùn)行。 110kV 龍圩變電站一次部分設(shè)計(jì) 14 第三章 主 變 壓器的選擇和 站 用電的設(shè)計(jì) 第一節(jié) 負(fù)荷計(jì)算 要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計(jì)算各側(cè)的負(fù)荷，包括站用電負(fù)荷（動(dòng)力負(fù)荷和照明負(fù)荷）、 10kV負(fù)荷、 35kV 負(fù)荷和 110kV側(cè)負(fù)荷。 由公式 ? ?%1c os1 ?? ?? ??nitc pKS （ 31） 式中 sC —— 某電壓等級(jí)的計(jì)算負(fù)荷 kt —— 同時(shí)系數(shù)（ 各側(cè)均取 ） %? —— 該電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率，一般取 5% P、 ? cos —— 各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù) 站用負(fù)荷計(jì)算 5 % )(1)( 9 1 . 5 / 0 .8 50 .8 5 S ????站 由公式（ 31）求得 = ≈ 10kV 側(cè) 負(fù)荷計(jì)算 由公式（ 31）求得 5 % )(1) / 0 .8 5 ]S11 .20 .812 .5[ ( 3 . 50 .8 5S 1 0k V ?????????? 站 = 110kV 龍圩變電站一次部分設(shè)計(jì) 15 35kV 側(cè) 負(fù)荷計(jì)算 由公式（ 31）求得 5 % )(11 0 ) / 0 .8 5 ]107[(90 .8 5S 3 5 kV ??????? = 110kV 側(cè) 負(fù)荷計(jì)算 由公式（ 31）求得 5 % )(1 0 . 8 5 )1 0 . 0 9 60 . 8 5(30 . 8 5S 110kV ??????? = 第二節(jié) 主變的確定 主變臺(tái)數(shù)確定： 對(duì)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，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。考慮到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用 母線分段 的方式。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。 變電 站 主變壓器的確定 主變壓器容量 確定的要求： 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10～ 20年的負(fù)荷發(fā)展。 。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷：對(duì)一般性 110kV 龍圩變電站一次部分設(shè)計(jì) 16 變電站停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的 70～ 80%。 0 .8 )S m ax~(0 .7 Se ? 3 8 . 7 2 M V A~3 3 . 8 84 8 . 4 00 . 8 )~( 0 . 70 . 8 ) S m a x~( 0 . 7 ??? 由于上述條件所限制。當(dāng)一臺(tái)停運(yùn) 時(shí)，另一臺(tái)則承擔(dān) 70%為 。故選兩臺(tái) 40MVA 的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。 故主變參數(shù)如下： 圖 主變壓器參數(shù)表 第三節(jié) 站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 站用變臺(tái)數(shù)的確定 對(duì)大中型變電站，通常 裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺(tái)主變壓器和兩段 10kV 母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器，并采用暗備用的方式。 站用變?nèi)萘康拇_定 站用變壓器 容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有 10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用?？紤]到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺(tái)變壓器運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因故障被斷開后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。 型號(hào) 電壓組合及分接范圍 阻抗電壓 空載電流 連接組 高壓 中壓 低壓 高 中 高 低 中 低 YN，yn0, d11 SFSZ940000/110 110177。 8179。% 177。 5% 11 17． 5 110kV 龍圩變電站一次部分設(shè)計(jì) 17 1 0 % )9 6 .0 7 5 /(1S ?站 =106kVA 站用變型式的選擇 考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無油化過渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。 故站用變參數(shù)如下： 型號(hào) 電壓組合 連接組標(biāo)號(hào) 空載 損耗 負(fù)載 損耗 空載電流 阻抗電壓 高壓 高壓分接范圍 低壓 S9200/10 10。6 177。 5% Y,yn0 4 圖 站用變壓器參數(shù)表 本章小結(jié) ： 本章針對(duì)變電站計(jì)劃運(yùn) 行的情況，對(duì)負(fù)荷功率進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)計(jì)算結(jié)果，主變壓器決定選擇兩臺(tái) 40MVA 的三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行，一方面可以保證近期負(fù)荷的可靠供電，一方面也提供相對(duì)大的容量供遠(yuǎn)期擴(kuò)展。站用電方面也預(yù)備了足夠的容量，確保了檢修時(shí)站用電關(guān)鍵區(qū)的可靠運(yùn)行。 110kV 龍圩變電站一次部分設(shè)計(jì) 18 第四章 補(bǔ)償電容 因本站有許多無功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償。 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范第 條自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低 壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點(diǎn)不接地的星型接線。 《電力工程電力設(shè)計(jì)手冊》規(guī)定“對(duì)于 10～ 110kV 變電所，可按主變壓器額定容量的 1030%作為所有需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o功量，地區(qū)無功或距離電源點(diǎn)接近的變電所，取較低者。地區(qū)無功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。 提高功率因數(shù)所需電容器容量 Qfm為 ?21(Q ?? tgtgP fmfm ?? （ 41） fmQ ———————— 負(fù)荷所 需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功量（ kvar）； fmP ———————— 母線上的最大有功負(fù)荷， （ kW） ； 1? ———————— 補(bǔ)償前的最大功率因數(shù)角， （ 176。 ） ； 2? ———————— 補(bǔ)償后的最大功率因數(shù)角， （ 176。 ） ； 第一節(jié) 10kV 并聯(lián)電容補(bǔ)償器選擇 可以取 1 0 .6 0 M V AS1 0 kV10 ??fmP，功率因數(shù)由 補(bǔ)償?shù)? 由 公式（ 41）求得 ： 10Qfm =1378kvar 按需求可選取兩臺(tái) WBBG1111500 型高壓并聯(lián)電容補(bǔ)償柜 110kV 龍圩變電站一次部分設(shè)計(jì) 19 第二節(jié) 35k