220KV降压变电所电气一次部分初步设计

2.3 电气主接线的方案选择

2.3.1 双母线接线方案

双母线接线方案一：220kV侧双母接线，110kV侧双母接线、10kV侧单母分段接线。

220kV出线3回，并且有两台变压线路，而双母接线使用范围是110～220kV出线数为4回及以上时。满足主接线的要求。且具备供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点。

110kV出线2回，110kV侧有两回出线供给远方大型炼钢厂，其最大负荷为42000KW。根据条件选择双母接线方式。

10kV出线12回，10kV侧总负荷9800kW。选择单母分段接线方式[9]。

方案主接线图如图2-1所示：

图2-1 主接线方案一

2.3.2 双母线带旁路母线接线方案

双母线带旁路母线接线方案二：220kV侧双母带旁路接线，110kV侧双母接线、10kV侧单母分段接线。

220kV出线3回，而由于本回路为重要负荷停电对其影响很大，因而选用双母带旁路接线方式。双母线带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离

开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。主接线如图2-2所示：

图2-2 主接线方案二

现对两种方案比较如下表2-1所示[10]：

表2-1 主接线方案比较表

方案 项目 方案一：220kKV侧双母接线，110kV侧双母接线、10kV侧单母分段接线。 1.220kV接线简单，设备本身故障率少； 2.220kV故障时，停电时间较长。 1.220kV运行方式相对简单，灵活性差； 2.各种电压级接线都便于扩建和发展。 设备相对少，投资小。 方案二：220kV侧双母带旁路接线，110kV侧双母接线、10kV侧单母分段接线。 1.可靠性较高； 2.有两台主变压器工作，保证了在变压器检修或故障时，不致使该侧不停电，提高了可靠性。 1.各电压级接线方式灵活性都好； 2.220kV电压级接线易于扩建和实现自动化。 1.设备相对多，投资较大； 2.母线采用双母线带旁路，占地面增加。 可靠性 灵活性 经济性 通过对两种主接线可靠性，灵活性和经济性的综合考虑，辨证统一，现确定第二方案为设计最终方案。

第3章 主变压器的选择

在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本所（厂）用的变压器，称为站（所）用变压器或自用变压器。本章是对变电站主变压器的选择。

3.1 主变压器的选择原则

选择主变压器技术参数，应以变压器整体的可靠性为基础，综合考虑技术参数的先进性和合理性，结合损耗评价的方式，提出技术经济指标。同时还要考虑可能对系统安全运行、运输和安装空间方面的影响。例如：

1.主变容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。

2.根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的Ⅰ级和Ⅱ级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的70%～80%。

3.为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性[11]。

3.1.1 主变压器台数的选择

主变压器是变电站中的主要设备,合理地选择主变压器台数,不仅可以减少停电、限电几率,提高电网运行的经济性、灵活性和可靠性,而且可以提高电能质量。一般有以下几点：

①对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。

②对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。

③对于规划只装设两台主变压器的变电所，以便负荷发展时，更换变压器的容量。

3.1.2 主变压器容量的选择

合理地选择主变压器的容量并考虑变压器的过负荷能力以及当地日后发展趋势,是减少变电所投资的一项重要措施。

①主变压器容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷选择，适当考虑到远期10～20年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。

②根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%～80%[12]。

③同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。应从全网出发，推行系列化、标准化[13]。

采用系数法求各用户的计算负荷：

Sei （2-1） Sjsi=Kt·式中

Sjsi—各用户的计算负荷，kVA； Sei —各用电设备额定容量，kVA。 每条出线路的负荷：

线路1： Sjs1?0.95?42000?39900kVA

线路2： Sjs2?0.95??1800?900?2100?2400?2000?600??9310kVA 变电所设计当年的计算负荷可由式（2-2）计算

Sjs?Kt?Sjsi?1?X%? （2-2）

i?115式中 Kt —同时系数，一般取0.85-0.9，这里取0.9；

X%—线损率，材料给出为5%。

Sjs =0.9?(39900+9310)?(1+0.05)?46503.45kVA 计算负荷增长后的变电所最大计算负荷为

Sjszd?Sjsem?n （2-3） 式中 n — 年数，取10年；

m — 年平均增长率，取7%； Sjszd— n年后的最大计算负荷。

Sjszd?46503.45?e10?0.07?93675.796kVA

装设两台主变压器的变电站，根据我国变电压器运行的实践经验，并参考经验，每台主变的额定容量：

Se?0.7Sjszd （2-4）

Se?0.7?93675.796?65573.057kVA 按重要负荷计算变压器容量：