【正文】 kV低壓kVSFSZ1031500/110三繞組有載調(diào)壓電力變壓器31500110YNy0d11高中高低中低3 電氣主接線選擇與設(shè)備配置 概述電氣主接線代表了變電所高電壓、大電流的電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。對(duì)于110kV及以下的變壓器，宜考慮至少有一級(jí)電壓采用有載調(diào)壓。小容量變壓器通常采用依靠裝在變壓器油箱上的片狀或管形輻射式冷卻器及電動(dòng)風(fēng)扇的自然風(fēng)冷卻和強(qiáng)迫風(fēng)冷卻方式來(lái)散發(fā)熱量。結(jié)合變電所設(shè)計(jì)任務(wù)書，綜合考慮，采用三相三繞組變壓器，聯(lián)結(jié)組號(hào)采用YNy0d11常規(guī)接線。根據(jù)公式帶入計(jì)算 目前我國(guó)規(guī)定中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的適用范圍：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏鞑淮笥?0A的310kV電力網(wǎng)和單相接地電流不大于10A的3560kV電力網(wǎng)[3]。對(duì)于35kV側(cè)，根據(jù)單相接地電流（電容電流）經(jīng)驗(yàn)公式式中：Ic為接地電流過(guò)的電容電流，A；UN為電網(wǎng)的額定線電壓，kV；l1為同級(jí)電網(wǎng)具有電的直接聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度，km。變電所和發(fā)電廠中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制3次諧波對(duì)電源的影響等因素，主變壓器聯(lián)結(jié)組號(hào)一般都選用YNd11和YNyn0d11常規(guī)接線。電力系統(tǒng)采用的繞組聯(lián)結(jié)方式有星形和三角形兩種。 本變電站有兩種升高電壓，且變壓器各側(cè)繞組的通過(guò)容量均達(dá)到該變壓器額定容量的15%以上，因此采用三繞組變壓器。 主變壓器型式的選擇（1）繞組數(shù)的確定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（包括自耦變壓器）。對(duì)于本變電站，由計(jì)算得主變的最大負(fù)荷，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)則應(yīng)承擔(dān)最大負(fù)荷的60%。供配電系統(tǒng)的變電站僅有少量二級(jí)負(fù)荷，而且低壓側(cè)有足夠容量的聯(lián)絡(luò)電源作為備用時(shí)和僅有容量較小時(shí)的三級(jí)負(fù)荷時(shí)，可裝設(shè)1臺(tái)變壓器。所以補(bǔ)償后的無(wú)功功率為：由計(jì)算可知主變壓器的最大負(fù)荷為： 主變壓器的選擇 主變壓器容量、臺(tái)數(shù)的確定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(fù)荷考慮，并應(yīng)按照其中一臺(tái)停用時(shí)其余變壓器能滿足變電站最大負(fù)荷Smax的60%～70%（35kV～110kV變電站為60%，220kV～500kV變電站為70%）或全部重要負(fù)荷（當(dāng)Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷超過(guò)上述比例時(shí)）選擇。電力系統(tǒng)中，大部分是感性的無(wú)功負(fù)荷，若在用戶處或靠近用戶的變電站中，裝設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，如靜止電容器，就可以實(shí)現(xiàn)就地供給用戶所需的無(wú)功功率，限制無(wú)功功率在電網(wǎng)中傳送，提高用戶的功率因數(shù)，從而降低配電網(wǎng)的電能損耗。由此計(jì)算各電壓等級(jí)的負(fù)荷，110kV：35kV：10kV： 無(wú)功補(bǔ)償根據(jù)我國(guó)目前的有關(guān)規(guī)定，高壓供電線路應(yīng)保證功率因數(shù)cosφ≥。2 負(fù)荷計(jì)算與主變選擇 負(fù)荷計(jì)算已知110kV側(cè)最大負(fù)荷16MW，35kV側(cè)最大負(fù)荷16MW，10kV側(cè)最大負(fù)荷為18MW，待建變電站總負(fù)荷按年增長(zhǎng)率5%，考慮五年的負(fù)荷的發(fā)展。變壓器聯(lián)結(jié)號(hào)為YNy0d11。（4）設(shè)計(jì)內(nèi)容本次設(shè)計(jì)的是一個(gè)降壓變電站，有三個(gè)電壓等級(jí)(110/35/10kV)，110kV、35kV和10kV的電氣主接線均采用單母線分段接線。10kV：14回，合計(jì)最大負(fù)荷18MW，；典型回路P=。備用1回。（3）各級(jí)出線及負(fù)荷情況：110kV ：共4回。土壤電阻率為120。年最高氣溫+40℃，年最低氣溫16℃，年平均溫度+12℃，最熱月平均最高溫度+34℃。本站屬于新建變電站，電壓等級(jí)：110/35/10kV。系統(tǒng)容量按無(wú)窮大。5 高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ 1611995 電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程N(yùn)DGJ 961992 變電所建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 原始資料分析（1）電力系統(tǒng)情況待建110kV變電所的兩回110kV電源都引自西北方向29km外系統(tǒng)變電站。 電氣工程設(shè)計(jì)的依據(jù)(1)設(shè)計(jì)依據(jù)性文件國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于印發(fā)國(guó)家電網(wǎng)公司220kV和110kV變電站典型設(shè)計(jì)指導(dǎo)性意見(jiàn)的通知》（國(guó)家電網(wǎng)基建[2Q05] 50I號(hào)）；國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于印發(fā)國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施)(試行)的通知》(國(guó)家電網(wǎng)生技[2005] 400號(hào))；國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于印發(fā)(國(guó)家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償配置技術(shù)原則)的通知》(國(guó)家電網(wǎng)生[2004] 435號(hào))；國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于國(guó)家電網(wǎng)公司220kV和110kV變電站典型設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)組第四次協(xié)調(diào)會(huì)議紀(jì)要》(基建建管[2005] 88號(hào))。④設(shè)計(jì)概算應(yīng)準(zhǔn)確地反映設(shè)計(jì)內(nèi)容及深度，滿足控制投資、計(jì)劃安排及撥款的要求。③積極穩(wěn)妥地采用成熟的新技術(shù)，力爭(zhēng)比以往同類型工程在水平上有所提高。②設(shè)計(jì)文件表達(dá)設(shè)計(jì)意圖充分，采用的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)，技術(shù)先進(jìn)可靠，指標(biāo)先進(jìn)合理，專業(yè)間相互協(xié)調(diào)、分期建設(shè)與發(fā)展處理得當(dāng)。施工組織設(shè)計(jì)的編制，施工準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備等。土地征用。（1）設(shè)計(jì)內(nèi)容初步設(shè)計(jì)文件應(yīng)包括:總體、系統(tǒng)、總布置和交通運(yùn)輸、機(jī)務(wù)、電氣、土建、水工、環(huán)境保護(hù)、運(yùn)行組織、概算、主要設(shè)備材料清冊(cè)等。解釋設(shè)計(jì)文件，及時(shí)解決施工中設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)的問(wèn)題。完成說(shuō)明書、各項(xiàng)圖紙和設(shè)備及主要材料清冊(cè)，作為訂貨、施工、運(yùn)行和工程結(jié)算的依據(jù)。完成初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書和有關(guān)圖紙，確定設(shè)計(jì)原則和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的比較選擇和確定，編制主要設(shè)備材料清冊(cè)，確定總概算，進(jìn)行施工準(zhǔn)備。（2）設(shè)計(jì)階段。電氣工程設(shè)計(jì)可分為三個(gè)階段：（1）前期工作階段。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為110/35/10kV變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并根據(jù)變電所設(shè)計(jì)的基本原理，掌握常規(guī)變電所的電氣一次系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì)過(guò)程。我國(guó)電力網(wǎng)目前的情況是常規(guī)變電所依然存在，小型變電所，微機(jī)監(jiān)測(cè)變電所，綜合自動(dòng)化變電所相繼出現(xiàn)，并得到迅速的發(fā)展。而電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計(jì)和配置。變電站是電力系統(tǒng)一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，是電力網(wǎng)中線路的連接點(diǎn)，其作用是變換電壓、匯集、分配電能。某110/35/10kV變電所電氣一次系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)1 緒論 課題背景與意義在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用已為人所共知。它不僅全面地影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)其他部門的發(fā)展，同時(shí)也極大地影響人民的物質(zhì)和文化生活水平的提高，影響整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步。變電站能否正常運(yùn)行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全問(wèn)題。目前，我國(guó)城市電力網(wǎng)和農(nóng)村電力網(wǎng)正進(jìn)行大規(guī)模的改造，與此相應(yīng)，城鄉(xiāng)變電所也正不斷的更新?lián)Q代。然而，所有的變化發(fā)展都是根據(jù)變電設(shè)計(jì)的基本原理而來(lái)，因此對(duì)于變電設(shè)計(jì)基本原理的掌握是創(chuàng)新的根本。 電氣工程設(shè)計(jì)的階段、要求和依據(jù) 電氣工程設(shè)計(jì)的階段電氣工程設(shè)計(jì)是電力工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它對(duì)工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資和投產(chǎn)后運(yùn)行安全可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，往往起著決定性的作用。編寫可行性研究報(bào)告，明確建設(shè)目的、依據(jù)、規(guī)模、條件，提出設(shè)計(jì)原則方案，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和方案比較，提出環(huán)境影響報(bào)告、投資估算和建設(shè)進(jìn)度等。①初步設(shè)計(jì)。②施工圖設(shè)計(jì)。（3）施工運(yùn)行階段。 電氣工程設(shè)計(jì)的要求由于本設(shè)計(jì)僅相當(dāng)于實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的初步設(shè)計(jì)，以下只對(duì)初步設(shè)計(jì)的要求予以說(shuō)明。（2）設(shè)計(jì)深度的要求初步設(shè)計(jì)深度應(yīng)滿足以下要求:進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的比較選擇和確定，主要設(shè)備材料訂貨?；ㄍ顿Y的控制，施工圖設(shè)計(jì)的編制。（3）對(duì)設(shè)計(jì)文件的基本要求①?zèng)]有批準(zhǔn)的計(jì)劃任務(wù)書和批準(zhǔn)的工程選站報(bào)告以及完整的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料，不能提供初步設(shè)計(jì)文件。重大設(shè)計(jì)原則應(yīng)經(jīng)多方案比軟選擇，提出推薦方案供審批選擇。設(shè)計(jì)文件中應(yīng)闡明其技術(shù)優(yōu)越性、經(jīng)濟(jì)合理性和采用可熊性。⑤設(shè)計(jì)文件內(nèi)容完整、正確，文字簡(jiǎn)練，圖面清晰，簽署齊全。(2)主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程規(guī)范GB 500592011 35kV～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范GB 500601992 35kV～110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)技規(guī)范GB 高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合GB 500621992 電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GIG 502271995 并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB 502171994 電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范GB 502601996 電力設(shè)施抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB 500112001 建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范DI./T 50561996 變電所總布置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ 529amp。雙回線一用一備分列運(yùn)行。本站還以一回110kV線路向其它變電所供電，一回備用。（2）站址條件本站位于縣城郊區(qū)，站址地區(qū)海拔小于1000m，地勢(shì)平坦，屬輕微地震區(qū)。冬季主導(dǎo)風(fēng)向：西北，最大風(fēng)速30m/s，覆冰厚度為10mm。地下水位較低，水質(zhì)良好，無(wú)腐蝕作用。電源進(jìn)線2回，出線1回，最大負(fù)荷16MW，長(zhǎng)度18km。35kV：6回，合計(jì)最大負(fù)荷16MW，；典型回路P=，長(zhǎng)度9km。待建變電所總負(fù)荷按年增長(zhǎng)率5%，考慮五年的負(fù)荷發(fā)展。根據(jù)電力系統(tǒng)的規(guī)劃需要安裝2臺(tái)變壓器，主變各側(cè)容量比為100/100/100。設(shè)計(jì)中主要涉及的是變電站內(nèi)部電氣部分的設(shè)計(jì)，并未涉及具體用戶，所以負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表相對(duì)比較簡(jiǎn)潔。根據(jù)公式：式中 —計(jì)算負(fù)荷；—最大負(fù)荷；—負(fù)荷的年增長(zhǎng)率；—考慮發(fā)展的年數(shù)； —該電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率；—視在功率；：功率因數(shù)。所以應(yīng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。當(dāng)有功功率取時(shí)，要使功率因數(shù)從提高到，必須裝設(shè)的無(wú)功補(bǔ)償容量為：選擇容量為100Kvar的電容器，數(shù)量為27個(gè)，采用星形接線。為了保證供電的可靠性，變電一般裝設(shè)2臺(tái)主變壓器；樞紐變電站裝設(shè)24臺(tái)；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(shè)3臺(tái)。當(dāng)季節(jié)性負(fù)荷或照明負(fù)荷較大時(shí)，可分別設(shè)專用變壓器。由于本變電所35kV側(cè)與10kV側(cè)的最大負(fù)荷基本相同，因此，選擇變壓器容量比為100/100/100。當(dāng)最大機(jī)組容量為125MW及以下，有兩種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接，而且變壓器各側(cè)繞組的通過(guò)容量均達(dá)到該變壓器額定容量的15%及以上（否則繞組利用率太低）時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用三繞組變壓器。（2）繞組聯(lián)結(jié)型號(hào)的確定變壓器三相繞組的聯(lián)