【正文】 是變電站設計的主體，是電力系統原始數據及變電站運行的可靠性、經濟性要求密切相關。220KV，110KV側采用分級絕緣的經濟效益比較顯著，并且選用與中性點絕緣等級相當的避雷器加以保護。按一般情況，220KV變電站宜選用自然風冷式。綜合以上分析本設計中此變電站的主變宜采用有載調壓方式。規(guī)程規(guī)定：在能滿足電壓正常波動情況下可以采用手動調壓方式（手動調壓方式的變壓器便宜、維修方便）。變壓器的阻抗選擇實際上是指三個繞組在變壓器鐵心中纏繞的位置，由此變壓器可以分為升壓結構和降壓結構兩種類型。故該市郊變電所主變應采用的繞組連接方式為： 。電力系統中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個繞組是△型的，我國110KV及以上的電壓等級均為大電流接地系統，為取得中型點，所以都需要選擇的連接方式。故該市郊變電所主變選擇三繞組變壓器。二、變壓器型式的選擇（一）相數的選擇由相應規(guī)程規(guī)定，若站址地勢開闊，交通運輸方便，也不是由于容量過大而無法解決制造問題宜采用三相變壓器，結合以上分析，此變電所應采用三相變壓器。（3）對規(guī)劃只裝兩臺主變的變電所，其主變基礎宜大于變壓器容量的12級設計，以便負荷發(fā)展時更換主變。（二）主變臺數的考慮原則及臺數的選擇（1）對大城市的一次變，在中、低壓側構成環(huán)網情況下，裝兩臺主變?yōu)橐恕＃ㄖ饕紤]備用品，備件及維修方便。（2）根據變電所帶負荷性質和電網結構來確定主變容量，對有重要負荷的變電站應考慮一臺主變壓器停運時，其余主變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一、二級負荷；對一般性變電站，當一臺主變停運時，其余主變壓器應能保證全部負荷的60％。（3） 在確定變電所主要變壓器臺數時,應適當考慮負荷的發(fā)展留有一定的余地。（1） 對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經濟運行方式的變電所也可以考慮采用兩臺變壓器。SGZ3等）降壓變電所主變壓器臺數和容量的確定。在選擇變壓器時，應選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列或S10系列。按用途又可分為普通變壓器和特種變壓器，按調壓方式分有無載調壓變壓器和有載調壓變壓器。變壓器的分類方法比較多，按功能分有升壓變壓器和降壓變壓器，按相數分有單相和三相變壓器，按繞組導體的材質分有銅繞組和鋁繞組變壓器，按冷卻方式和繞組絕緣分有油浸式，干式兩大類，其中油浸式變壓器又有油浸自冷式，油浸風冷式，油浸水冷式和強迫油循環(huán)冷卻式等。220KV降壓變電所電氣設計說明書第一章 主變的選擇一、 主變選擇 變壓器是變電所中最重要的和最貴重的是設備，變壓器的選擇在變電所中是比較重要的。它是變電站中關鍵的一次設備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送，分配和利用。而干式變壓器又有澆注式，開啟式，充氣壓（SF6）等。安裝在總降壓變電所的變壓器通常被稱為主變壓器，6~10KV/。高損耗變壓器已被淘汰，不在采用，在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全的場所，應選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器，供電系統中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器 （S9，S10M，S11，S11M等）；對于高建筑，地下建筑，發(fā)電廠化工等單位對消防要求較高的場所，宜采用干式電力變壓器（SC，SCZ，SG3，SG10，SC6等）；對電網電壓波動較大的，為改善電能質量應采用有載調壓電力變壓器（SZ7，SFSZ。主變壓器的選擇原則選擇主變壓器臺數時應考率下列原則：應滿足用電負荷對供電可靠性的要求,對供有大量一、二級負荷的變電所,應采用兩臺變壓器,以便當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時,也可以只采一臺變壓器,但必須在低壓側敷設與其他變電所相連的聯絡線作為備用電源或另有自備電源。（2） 除上述兩種情況外,雖為三級負荷,也可以采用兩臺變壓器。（一）變壓器容量的選擇主變容量選擇應考慮：（參考《電力工程電氣設計手冊》一中的第五章）（1）主變容量選擇一般應按變電所建成后510年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期幾年發(fā)展，對城郊變電所，主變容量應與城市規(guī)劃相結合。(3)同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應從全網出發(fā)，推行系列化，標準化。）由計算結果得知應選擇容量為SFPSL63000/220型。（2）對地區(qū)性孤立的一次變或大型的工業(yè)專用變電所，設計時應考慮裝三臺的可能性。由以上分析知應選擇兩臺主變。（二）繞組數和繞組連接方式的選擇參考《電力工程電氣設計手冊》和相應的規(guī)程中指出：在具有三種電壓的變電所中，如果通過主變各繞組的功率達到該變壓器容量的15％以上，或在低壓側雖沒有負荷，但是在變電所的實際情況，由主變容量選擇部分的計算數據，明顯滿足上述情況。參考《電力工程電氣設計手冊》和相應規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統電壓一致，否則不能并列運行。而610KV側采用△型的連接方式。（三）主變阻抗和調壓方式的選擇參考《電力系統電氣設計手冊》和相應規(guī)程中指出：變壓器各側阻抗值的選擇必須從電力系統穩(wěn)定，潮流方向，無功分配，繼電保護，短路電流，系統內的調壓手段和并列運行等的方面進行綜合考慮，并應以對工程起決定性作用的因素來確定。調壓方式是指采用有載（帶負荷）調壓還是手動（不帶負荷）調壓方式。近年來隨著對電壓質量的要求的提高和有載調壓變壓器的質量的提高，作為城市變電站，一般也都用有載調壓方式。（四）主變壓器的冷卻方式根據型號有：自然風冷、強迫油循環(huán)風冷、強迫油循環(huán)水冷、強迫導向油循環(huán)等。（五）全絕緣、半絕緣、繞組材料等問題的解決在110KV及以上的中型點直接接地系統中，為了減小單相接地時的短路電流，有一部分變壓器的中性點采用不接地的方式，因而需要考慮中性點絕緣的保護問題。10KV側為中性點不直接接地系統中的變壓器，其中性點都采用全絕緣。主接線的確定對電力系統的安全、穩(wěn)定、靈活，經濟運行以及變電站電氣設備選擇，配電裝置的布置，會有直接的影響。變電站電氣主接線的可靠性、靈活性和經濟性是一個綜合的概念，不能單獨的強調其中的某一特性，也不能忽略其中的某一特性。例如系統中的超高壓、大容量樞紐變電站，因停電會對系統和用戶造成重大損失，故對其可靠性要求就特別高；系統中的中小容量中間變電站或終端變電站，因停電對系統和用戶造成的損失較小，這類變電站的數量特別大，故對其主接線的經濟性就要特別重視。 （2）考慮遠期發(fā)展規(guī)模。（4）考慮主變壓器臺數對主接線的影響。（二） 主接線的基本要求 （1）可靠性 （2）靈活性 （3）經濟性考慮以符合設計要求，國家政策，技術規(guī)定為準。二、方案的擬定各接線形式的優(yōu)缺點及應用范圍（一）單母線接線 （1）優(yōu)點：接線簡單清晰，設備少，操作方便，便于礦建和采用成套配電裝置。（3）適用范圍：一般只適用于一臺發(fā)電機或一臺主變壓器的情況。（二）單母線分段接線 這種接線除具有單母線接線的簡單、清晰，采用設備少、操作方便、擴建容易等優(yōu)點外，增加分段斷路器后，提高了可靠性。其缺點是當分段斷路器故障時，整個配電裝置會全停；母線和母線隔離開關檢修時，該段母線上連接的組件都要在檢修期間停電。②當一段母線上發(fā)生故障時，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。②出線雙回時，常使架空線交叉跨越。（3）適用范圍：6~10kV配電裝置出線回路數為6回及以上，110~220kV配電裝置出線回路數為3~4回。但由于設備制造水平的提高，高質量的斷路器不斷涌現。此外，110kV和220kV側也考慮采用単母分段接線方式。 （2）缺點：①增加一組母線和使每回路要增加一組母線隔離開關②當母線故障或檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤操作。當短路電流較大，出線需要帶電抗器時。出線回路數為5回及以上時，或當110~220kV配電裝置在系統中占重要地位且出線回路數為4回及以上時。110kV側可以適當考慮。（1）內橋形接線 優(yōu)點：高壓斷路器數量少，四個回路只需三臺斷路器。②橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行。適用范圍：較小容量的發(fā)電廠，變電站且變壓器不經常切換或線路較長，故障率較高的情況?？煽紤]選用。缺點：①線路的投入和切除較復雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺斷路器暫時停運。③變壓器側斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外橋接線。而較容易實現分階段的擴建等優(yōu)點，但是易受到母線故障的影響，斷路器檢修時要停運線路，占地面積較大，一般當連接的進出線回路數在11回及以下時，母線不分段。 主接線方案三三、最佳方案的確定方案一與方案二比較，在于方案二110kV側采用了雙母線接線形式，而方案一則采用了單母分段接線形式，方案二比方案一多用了一根母線和四個隔離開關，更可靠；方案三與方案二比較，在于方案二110kV側采用了采用了雙母接線形而方案三則采用了內橋接線形式，由于110kV側出線較少，且是供給另一終端變電站的，采用雙母線、內橋接線方式均可滿足可靠性要求，但采用雙母線接線方式操作復雜，成本高、易誤操作，所以二者相比，方案三更佳。第四章 短路電流計算一、等值電抗計算由任務書和主接線圖畫出系統圖如下：：各組件等值電抗的計算如下：選取基準容量： 基準電壓： 線路電抗： 發(fā)電機G1電抗：因為發(fā)電機電抗相等：X1 = X3 = X5 = X7與G1 相連的變壓器電抗：由于與G1G2G3G4相連的變壓器電抗相等：X2 = X4 = X6 = X8線路電抗其中線路長度L如上圖11所示： 與GG6相連變壓器電抗：由于兩變壓器電抗相等：X15 = X16 發(fā)電機GG6電抗：發(fā)電機GG6電抗相等：X17 = X18線路電抗： 由短路電壓百分比計算出所選變壓器各繞組電抗：注：由于變壓器中壓側繞阻電抗X2%為負值，因此其電抗其為零。二、 220KV側短路系統并列，K1點短路時的短路電流：K1點短路等值電抗圖如下：