【導讀】等違反學術道德、學術規(guī)范的侵權行為。文中除已經標注引用的內容外，不包含其他人或集體已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出。重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。特授權華北水利水電學院可以將畢業(yè)設計（論文）的全部或部。制手段復制、保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或。密后應遵守此規(guī)定）。

　　

【正文】 華北水利水電學院畢業(yè)設計 第 3 頁 注：總負荷：近期為 ，遠期為 ，其中 35kV 側近期為 ，遠期為 31MW； 10kV 側近期為 ，遠期為 ； 變電站主變壓器的選擇依據 發(fā)電廠和變電站中，用于向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；只用于兩種升高電壓等級之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡變壓器。 主變壓器的選擇 除依據基礎資料外，主要取決于輸送功率的大小、與系統(tǒng)連接的緊密程度、運行方式及負荷的增長速度等因素，并至少要考慮 5 年內負荷的發(fā)展需要。根據《電力工程電氣設計手冊》中主變壓器選擇的有關規(guī)定，主變壓器的臺數、容量和型式等的選擇如下： 主變壓器容量： 變電站主變壓器的容量一般按變電站建成后 5~10 年的規(guī)劃負荷考慮，并且按照其中一臺停用時其余變壓器能滿足變電站最大負荷 MAXS 的 60%~70%（ 35~110kV 變電站為 60%， 220~500kV 變電站為 70%）或全部重要 負荷選擇。即： 1)~( ??? nSS M A Xn； ?c os )( 21 ????? SSS M A X； 式中： n 為變電站主變壓器臺數； MAXS 為變電站最大負荷； 為同時系數； 1S 為 35kV 側最大遠期負荷； 2S 為 10kV 側最大遠期負荷； ?cos 為功率因素，取 。 主變壓器臺數 : 為保證供電的可靠性，變電站一般裝設 2 臺主變壓器，兩臺主變壓器互為備用；樞紐變電站裝設 2~4 臺；地區(qū)性孤立的一次變電站或大型工業(yè)專用變電站，可裝設 3 臺。 華北水利水電學院畢業(yè)設計 第 4 頁 主變壓器型式： （ 1）相數： 330kV 及以下的發(fā)電廠和變電站中，一般都選用三相式變壓器。因為單相變壓器組相對投資大，占地多，運行損耗也較大。同時配電裝置結構復雜，也增加了維修工作量。 （ 2）繞組數： 有兩種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，以及有三種電壓的變電站，可以采用雙繞組變壓器或三繞組變壓器。 （ 3）繞組連接組別： 通過查選定的變壓器的技術數據可得。 110~500kV 均有三繞組變壓器，其接線組別為“ YN， y0， d11”、“ YN， yn0， d11”、“ YN， yn0， y0”等。 （ 4）結構型式： 三繞組變壓器在結構上有兩種基本型式：升壓型和降壓型。 變電站的三繞組變壓器，如果以高壓側向中壓側供電為主、向低壓側供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓向低壓側供電為主、向中壓側供電為輔，可選用升壓型。 調壓方式： 有載調壓變壓器的分接頭較多，調壓范圍可達 30%，且分接頭可在帶負荷的情況下調節(jié)，但其結構復雜、價格貴，在以下情況采用較為合理。 （ 1）出力變化大，或發(fā)電機經常在 低功率因數運行的發(fā)電廠的主變壓器。 （ 2）具有可逆工作特點的聯(lián)絡變壓器； （ 3）電力潮流變化大和電壓偏移大的 110kV 變電站的主變壓器； （ 4）電網電壓可能有較大變化的 220kV 及以上的降壓變壓器。 冷卻方式： 冷卻方式隨其型式和容量不同而異，主要有： （ 1）自然風冷卻：額定容量在 10000kVA 及以下； （ 2）強迫空氣冷卻：額定容量在 8000kVA 及以上； （ 3）強迫油循環(huán)風冷卻：額定容量在 40000kVA 及以上； （ 4）強迫油循環(huán)水冷卻：額定容量在 120200kVA 及以上； 華北水利水電學院畢業(yè)設計 第 5 頁 綜上所述：本站選 用兩臺三相三繞組變壓器，容量為 40000kVA，調壓方式為有載調壓，冷卻方式為油浸風冷方式。變壓器型號： SFSZ940000/100。主變壓器技術參數如表 13 所示。 表 13 SFSZ940000/110 三繞組變壓器其額定技術參數： 型號 額定容量 （ kVA） 額定電壓（ kV） 連接 組 空載 損耗 （ kW） 空載 電流 （ %） 阻抗電壓（ %） 高壓 中壓 低壓 高中 高低 中低 SFSZ9 40000/110 40000 110177。2% 177。5% YN， yn0， d11 41 17 注：變壓器型號中字母代表的含義： S在第一位表示三相，在第三、第四則表示三繞組 F代表風冷式 Z代表有載調壓 華北水利水電學院畢業(yè)設計 第 6 頁 第 2 章 電氣主接線的設計 電氣主接線的設計原則 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設計的首要部分，也是構成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電站本身運行的可靠性、靈敏性和經濟性密切相關，并且對電氣設備選擇，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，必須正確處理好 各方面的關系，全面分析有關影響因素，通過技術經濟比較，確定主接線方案。 電氣主接線的基本要求 對電氣主接線的基本要求，概括地說包括可靠性、靈活性和經濟性三方面。 可靠性： 可靠性即主接線無故障工作時間所占的比例。主要指當主回路發(fā)生故障或電氣設備檢修時，主接線在結構上能夠將故障或檢修所帶來的不利影響限制在一定范圍內，以提高供電的能力和電能的質量。 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開關檢修時，盡量減少停運出線的回 路數和停運時間，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運的可能性。 （ 4）對裝有大型機組的發(fā)電廠及超高壓變電站，應滿足可靠性的特殊要求。 靈活性： （ 1）調度靈活，操作方便。應能靈活的投入和切除機組、變壓器或線路，靈活地調配電源和負荷，能滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運行方式下的要求。 （ 2）檢修安全。應能方便的停運線路、斷路器、母線及其繼電保護設備，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。 華北水利水電學院畢業(yè)設計 第 7 頁 （ 3）擴建方便。應能容易的從初期過渡到終期接線，使在擴建時一、二 次設備所需的改造最小。 經濟性： 從經濟性上考慮就是要看滿足投資省，年運行費小，占地面積小。在可能的情況下，應該采取一次設計，分期投資、投產，盡快發(fā)揮經濟效益。 110kV 側主接線的設計方案 110kV 配電裝置可能接線形式有不分段單母線、分段單母線、分段單母線帶旁路、雙母線、雙母線帶旁路等。 方案的初步設計 方案一：雙母線接線 方案二：單母線分段接線 方案各自的特點與適用范圍 （ 1）單母線分段主接線的特點： 單母線分段接線，即用分段斷路器或分段隔離開關將單母線分成 幾段。 優(yōu)點：分段的單母線和不分段的相比較，提高了可靠性和靈活性。 缺點：分段的單母線接線增加了分段設備的投資和占地面積；某段母線故障或檢修仍有停電問題；某回路的斷路器檢修，該回路停電；擴建時，需向兩端均衡擴建。 適用范圍： ① 6~10kV 配電裝置，出線回路數為 6 回及以上時；發(fā)電機電壓配電裝置，每段母線上的發(fā)電機容量為 12MW 及以下時。 ② 35~63kV 配電裝置，出線回路數為 4~8 回時。 ③ 110~220kV 配電裝置，出線回路數為 3~4 回時。 （ 2）雙母線接線的特點 : 優(yōu)點：供電可靠，運行方式靈活，擴建方便 ，可向母線的任一端擴建。 缺點：①在倒母線的操作過程中，需使用隔離開關切換所以負荷電流回路，操作過程比較復雜，容易造成誤操作。 ②工作母線故障時將造成短時全部進出線停電。 華北水利水電學院畢業(yè)設計 第 8 頁 ③在任一斷路器檢修時，該回路仍需停電或短時停電。 ④使用的母線隔離開關數量較多，同時也增加了母線的長度，使得配電裝置結構復雜，投資和占地面積增大。 適用范圍 : ① 6~10kV 配電裝置，當短路電流較大，出線需帶電抗器時 ② 35~63kV 配電裝置當出線回路超過 8 回時，或連接的電源較多、負荷較大時 ③ 110~220kV 配電裝置出線回路為 5 回及以 上時，或者出線回路為 4 回但在系統(tǒng)中地位重要時。 分析比較： 本次設計的變電站 110kV 側進出線 4 回，其中兩回為電源進線，另兩回為出線，本期擬建設一回，留一回為備用出線間隔。由《電力工程電氣設計手冊》中的規(guī)定可知： 110kV 側配電裝置可采用單母線分段的接線方式。 但是綜合考慮到本變電站 110kV 側有明顯的穿越功率，該變電站一旦停電，不但對本地區(qū)的工農業(yè)生產造成很大的影響，而且影響全系統(tǒng)的安全運行。為了更好地提高本站的運行安全的程度，宜采用雙母線分段的接線方式。 35kV 側主接線的設計方案 35~63kV 配電裝置可能接線形式有不分段單母線、分段單母線、分段單母線帶旁路、雙母線、橋型接線等。 方案的初步設計 方案一：單母線分段接線 方案二：不分段單母線接線 方案各自的特點與適用范圍 （ 1）不分段單母線接線的特點： 特點就是只有一組工作母線，這種接線的每回進出線都只經過一臺斷路器固定于母線的某一段上。 優(yōu)點：接線簡單、清晰、配置的設備較少，比較經濟，操作簡單方便，便于擴建。另外隔離開關僅僅用于檢修，不作為操作電器，不易發(fā)生誤操作。 華北水利水電學院畢業(yè)設計 第 9 頁 缺點：可靠性不好，不夠靈活，母線和隔離開關 檢修或發(fā)生短路故障時，造成全部停電。 適用范圍： 不分段單母線接線一般只適用于 6~220kv 系統(tǒng)中只有一臺發(fā)電機或一臺主變壓器的以下三種情況： ① 6~10kV 配電裝置的出線不超過 5 回時 ② 35~60kV 配電裝置的出線不超過 3 回時 ③ 110~220kV 配電裝置的出線不超過 2 回時 （ 2）單母線分段接線的特點 如上 所述。 分析比較： 本次設計的變電站 35kV 側出線為 8 回，本期 6 回。由《電力工程電氣設計手冊》中的規(guī)定可知： 35kV 側配電裝置宜采用單母線分段的接線方式。有如下優(yōu)點： ①兩母線段可 并列運行，也可以分裂運行。 重要用戶可以用雙回路接于不同母線段，保證不間斷供電。 ②任一段母線或母線隔離開關檢修，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，減少了停電范圍。 ③當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 若采用不分段單母線接線方式，有接線簡單、清晰、配置的設備較少，比較經濟，操作簡單方便，便于擴建等優(yōu)點。但其可靠性不好，不夠靈活，母線和隔離開關檢修或發(fā)生短路故障時，造成全部停電。且 35~63kV 配電裝置不分段單母線接線的適用范圍為：出線回路數不超過 3 回。本 次設計變電站 35kV 側出線為 8 回，與之不符。 故綜上所述： 35kV 側的主接線宜采用方案一。 10kV 側主接線的設計方案 6~10kV 配電裝置常采用分段單母線、有時也采用雙母線接線，以便于擴建。 華北水利水電學院畢業(yè)設計 第 10 頁 方案的初步選擇 方案一：單母線分段接線 方案二：雙母線接線 方案各自的特點與適用范圍 （ 1）單母線分段接線的特點 如上 所述。 （ 2）雙母線接線的特點 如上 所述。 分析比較： 本次設計的變電站 10kV 側出線為 10 回，本期 8 回。由《電力工程電氣設計手冊》中的 規(guī)定可知： 10kV 側配電裝置宜采用單母線分段的接線方式。有如下優(yōu)點： ①供電可靠性：當一組母線停電或故障時，不影響另一組母線供電； ②調度靈活，任一電源消失時，可用另一電源帶兩段母線； ③擴建方便； ④在保證可靠性和靈活性的基礎上，較經濟。 缺點： ①當一段母線故障或檢修時該段母線的回路都要在檢修期間停電； ②擴建時需兩端均衡擴建； ③若采用雙母線接線方式，