#110～220kV降压变电所电气一次部分设计

摘 要

随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。

变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送和保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输和控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展，为目前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。

110KV变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）电气主接线的设计（3）短路电流的计算（4）电气设备的选择（5）防雷和接地保护等内容。

随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。

一、电气主接线的设计

1.1对原始资料的分析

在本区建110kV\\35kv\\10kv降压变电所。该变电所建成后，主要对本区用户供电为主，改善提高供电水平。同时和其他地区变电所联成环网，提高了本地供电质量和可靠性。110kV出线2回，35kV出线6回，10kV线路12回。 35kV侧最大负荷25MW, 10kV侧最大负荷为15MW，变电站最大负荷96 KVA，cos??0.85,负荷同时率为0.8

1.2、110KV侧主接线的设计

110KV侧是以双回路和系统相连。

由《电力工程电气一次设计手册》[4]第二章第二节中的规定可知：35—110KV线路为两回以下时，宜采用桥形，线路变压器组线路分支接线。 故110KV侧采用桥形的连接方式。

接

路气第规置分电时接线。

1.3、 35KV侧主线的设计

35KV侧出线回数为6回。 由《电力工程电一次设计手册》[4]二章第二节中的定可知：当35—63KV配电装出线回路数为4—8回，采用单母段连接，当连接的源较多，负荷较大也可采用双母线

故35KV可采用单母分段连接也可采用双母线连接。

1.4、10KV侧主接线的设计

10KV侧出线回路数为7回。

[4]由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：当6—10KV

配电装置出线回路数为6回及以上时采用单母分段连接。 故10KV采用单母分段连接。

1.5、主接线方案的比较选择

由以上可知，此变电站的主接线有两种方案

方案一：110KV侧采用外桥形的连接方式，35KV侧采用单母分段连接，10KV侧

采用单母分段连接，如图2-1所示。

图2-1 110KV电气主接线方案一

方案二：110KV侧采用外桥形的连接方式，35KV侧采用双母线连接，10KV侧采

用单母分段连接，如图2-2所示。

此两种方案的比较：

方案一 110KV侧采用外桥形的连接方式，便于变压器的正常投切和故障切除，35KV、10KV采用单母分段连线，对重要用户可从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常母线供电不间断，所以此方案同时兼顾了可靠性，灵活性，经济性的要求。

方案二 虽供电更可靠，调度更灵活，但和方案一相比较，设备增多，配电装置布置复杂，投资和占地面增大，而且，当母线故障或检修时，隔离开关作为操作电器使用，容易误操作。

由以上可知，在本设计中采用第一种接线，即110KV侧采用外桥形的连接方式，35KV侧采用单母分段连线，10KV侧采用单母分段连接。

图2-2 气主接线

110KV电方案二

1.6、 中的设主接线备配置

1.6.1．隔离开关的配置

（1） 中小型发电机出口一般应装设隔离开关：容量为220MW及以上大机组和双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。

（2） 在出线上装设电抗器的6—10KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。

（3） 接在发电机、变压器因出线或中性点上的避雷器不可装设隔离开关。 （4） 中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。

1.6.2 电压互感器的配置

（1） 电压互感器的数量和配置和主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护 装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。

（2） 旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。

（3） 当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。 （4） 当需要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。

（5） 发电机出口一般装设两组电压互感器，供测量、保护和自动电压调整装置需要。当发电机配有双套自动电压调整装置，且采用零序电压式匝间保护时，可再增设一组电压互感器。

1.6.3 电流互感器的配置

（1） 凡装有断路器的回路均应装设电流互感器其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。

（2） 在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。

（3） 对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。

（4） 一台半断路器接线中，线路—线路串可装设四组电流互感器，在能满足保护和测量要求的条件下也可装设三组电流互感器。线路—变压器串，当变压器的套管电流互感器可以利用时，可装设三组电流互感器。

二、 主变压器的选择

2.1负荷计算

最大综合计算负荷的计算可按照公式：

Smax求得。

?mPi.max?Kt???cos?i?i?1????1??%? （3-1） ?