【文章內容簡介】 會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。 經濟上合理 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經濟效益。 應 具有擴建的可能性 由于我國工農業(yè)的高速發(fā)展，電力負荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。 變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統中的地位、環(huán)境、負荷的性質、出線數目的多少、電網的結構等。 110kV 龍圩變電站一次部分設計 10 第二節(jié) 主接線設計 110kV 主接線設計 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：接線簡單清晰、設備少操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。 缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電。 適用范圍：一般適用于一臺發(fā)電機或一臺變壓器的 110220kV 配電裝置的出線回路數不超過兩回。 方案 II：采用單母線分段接線 優(yōu)點： 1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段 引出兩個回路，有兩個電源供電。 2）當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點： 1）當一段母線或母線隔離開關故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電。 2）擴建時需向兩個方向均衡擴建。 適用范圍： 110220kV 配電裝置的出線回路數為 34 回時。 經過以上論證，雖然方案 II 要多兩個個隔離開關和一個斷路器，但為了保證對重要負荷的不間斷供電，決定采用單母線分段接線。 110kV 龍圩變電站一次部分設計 11 35kV 主接線設計 主要考慮 35kV的 4 回出線供給對象的負荷性質。 考慮以下兩種優(yōu)化方案： 方案 I：采用單母線接線 優(yōu)點：接線簡單清晰、設備少操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。 缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電。 適用范圍：一般適用于一臺發(fā)電機或一臺變壓器的 3563kV配電裝置的出線回路數不超過 3 回。 方案 II：采用單母線分段接線 優(yōu)點： 1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個 回路，有兩個電源供電。 2）當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點： 1）當一段母線或母線隔離開關故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電。 2）擴建時需向兩個方向均衡擴建。 適用范圍： 3563kV 配電裝置的出線回路數為 48 回時。 吳圩 110kV變電站低壓 35kV 側送出 4 回 線路 ， 其負荷情況如下表所示： 表 1 35kV 用戶負荷統計資料 線路名稱 容量（ MVA） 負荷性質 傳輸距離（ km） L301 線 9 2 類負荷 10 L302線 7 2 類負荷 10 L303 線 10 3 類負荷 10 L304 線 10 3 類負荷 5 圖 35kV側負載出線表 110kV 龍圩變電站一次部分設計 12 考慮到 35kV 出線中的 L301 線和 L302 線是 2 類負荷，為保證對重要負荷的可靠供電，和快速檢修，經過以上論證，決定采用單母線分段接線。 10kV 主接線設計 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：接線簡單清晰、設備少操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。 缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關等）故障或檢修，均需使整個配電裝置 停電。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電。 適用范圍： 6 10kV 配電裝置的出線回路數不超過 5 回 。 方案 II：采用單母線分段接線 優(yōu)點： 1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。 2）當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點： 1）當一段母線或母線隔離開關故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電。 2）擴建時需向兩個方 向均衡擴建。 適用范圍： 6 10kV 配電裝置的出線回路數為 6 回及以上時。 110kV 龍圩變電站一次部分設計 13 吳圩 110kV 變電站低壓 10kV 側送出 6回 線路 ， 其負荷情況如下表所示： 表 2 10kV 用戶負荷統計資料 線路名稱 容量（ MVA） 負荷性質 線路 類型 傳輸距離（ km） L1001 線 1 類負荷 架空 1 L1002 線 2 類負荷 L1003 線 1 1 類負荷 電纜 1 L1004 線 3 類負荷 架空 2 L1005 線 2 類負荷 L1006 線 1 3 類 負荷 1 圖 10kV側負載出線表 考慮到 35kV 出線中的 L1001 線和 L1003 線是 2 類負荷，為保證對重要負荷的可靠供電，和快速檢修，經過以上論證，決定采用單母線分段接線。 本章小結 ： 本章主要對變電站三個電壓側（ 110kV、 35kV 和 10kV）的主接線方式進行方案分析比較。從經濟方面、運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均采用單母線分段接線方式。此方案可以保證重要負荷在一部分線路故障時的可靠運行，并減少維修時繁瑣的步驟跟時間，實現最優(yōu)化運行。 110kV 龍圩變電站一次部分設計 14 第三章 主 變 壓器的選擇和 站 用電的設計 第一節(jié) 負荷計算 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的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計算各側的負荷，包括站用電負荷（動力負荷和照明負荷）、 10kV負荷、 35kV 負荷和 110kV側負荷。 由公式 ? ?%1c os1 ?? ?? ??nitc pKS （ 31） 式中 sC —— 某電壓等級的計算負荷 kt —— 同時系數（ 各側均取 ） %? —— 該電壓等級電網的線損率，一般取 5% P、 ? cos —— 各用戶的負荷和功率因數 站用負荷計算 5 % )(1)( 9 1 . 5 / 0 .8 50 .8 5 S ????站 由公式（ 31）求得 = ≈ 10kV 側 負荷計算 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計 15 35kV 側 負荷計算 由公式（ 31）求得 5 % )(11 0 ) / 0 .8 5 ]107[(90 .8 5S 3 5 kV ??????? = 110kV 側 負荷計算 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 主變臺數確定： 對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側已構成環(huán)網的情況下，變電站以裝設兩臺主變壓器為宜?？紤]到該變電站為一重要中間變電站，與系統聯系緊密，且在一次主接線中已考慮采用 母線分段 的方式。故選用兩臺主變壓器，并列運行且容量相等。 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)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期 10～ 20年的負荷發(fā)展。 。對于有重要負荷的變電站，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在設計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷：對一般性 110kV 龍圩變電站一次部分設計 16 變電站停運時，其余變壓器容量就能保證全部負荷的 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。當一臺停運 時，另一臺則承擔 70%為 。故選兩臺 40MVA 的主變壓器就可滿足負荷需求。 故主變參數如下： 圖 主變壓器參數表 第三節(jié) 站用變臺數、容量和型式的確定 站用變臺數的確定 對大中型變電站，通常 裝設兩臺站用變壓器。因站用負荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺主變壓器和兩段 10kV 母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設兩臺站用變壓器，并采用暗備用的方式。 站用變容量的確定 站用變壓器 容量選擇的要求：站用變壓器的容量應滿足經常的負荷需要和留有 10%左右的裕度，以備加接臨時負荷之用?？紤]到兩臺站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺變壓器運行。每臺工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運行，當任意一臺變壓器因故障被斷開后，其站用負荷則由完好的站用變壓器承擔。 型號 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計 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廠家的情況和實現電力設備逐步向無油化過渡的目標，可選用干式變壓器。 故站用變參數如下： 型號 電壓組合 連接組標號 空載 損耗 負載 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 站用變壓器參數表 本章小結 ： 本章針對變電站計劃運 行的情況，對負荷功率進行計算。針對計算結果，主變壓器決定選擇兩臺 40MVA 的三相變壓器并聯運行，一方面可以保證近期負荷的可靠供電，一方面也提供相對大的容量供遠期擴展。站用電方面也預備了足夠的容量，確保了檢修時站用電關鍵區(qū)的可靠運行。 110kV 龍圩變電站一次部分設計 18 第四章 補償電容 因本站有許多無功負荷，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，以及提高系統運行的穩(wěn)定性、安全性和經濟性，應進行合理的無功補償。 根據設計規(guī)范第 條自然功率應未達到規(guī)定標準的變電所，應安裝并聯電容補償裝置，電容器裝置應設置在主變壓器的低 壓側或主要負荷側，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。 《電力工程電力設計手冊》規(guī)定“對于 10～ 110kV 變電所，可按主變壓器額定容量的 1030%作為所有需要補償的最大容量性無功量，地區(qū)無功或距離電源點接近的變電所，取較低者。地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠的變電所取較高者。 提高功率因數所需電容器容量 Qfm為 ?21(Q ?? tgtgP fmfm ?? （ 41） fmQ ———————— 負荷所 需補償的最大容性無功量（ kvar）； fmP ———————— 母線上的最大有功負荷， （ kW） ； 1? ———————— 補償前的最大功率因數角， （ 176。 ） ； 2? ———————— 補償后的最大功率因數角， （ 176。 ） ； 第一節(jié) 10kV 并聯電容補償器選擇 可以取 1 0 .6 0 M V AS1 0 kV10 ??fmP，功率因數由 補償到 由 公式（ 41）求得 ： 10Qfm =1378kvar 按需求可選取兩臺 WBBG1111500 型高壓并聯電容補償柜 110kV 龍圩變電站一次部分設計 19 第二節(jié) 35k