第2章 主变压器的选择及主接线选择

第2章 主变压器的选择及主接线选择

2.1 主变压器的选择

2.1.1 主变台数的选择原则

（1）对大城市郊区的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主变为宜。

（2）对地区性孤立的一次变或大型的工业专用变电所，设计时应考虑装三台的可能性。

（3）对规划只装两台主变的变电所，其主变基础宜大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时更换主变。

（4）在有一级，二级负荷的变电站中，应该装设两台主变电压器。当技术经济比较合理时主变压器的台数也可以多于两台。如果变电站可由中、低压侧电力网中取得足够能量的备用电源时，可以装设一台主变压器。

（5）装设两台及其以上主变压器的变电站中，当断开一台时，其余主变压器的容量应保证用户一级负荷和部分二级负荷（一般不应小于主变压器容量的60%）。具有三种电压等级的变电站中，如果通过主变压器各侧绕组的功率均达到主变压器容量的15%时，主变电压器宜采用三绕组变压器。

2.1.2 主变容量选择原则

（1）主变容量选择一般应按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期几年发展，对城郊变电所，主变容量应与城市规划相结合。

（2）根据变电所带负荷性质和电网结构来确定主变容量，对有重要负荷的变电站应考虑一台主变压器停运时，其余主变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷；对一般性变电站，当一台主变停运时，其余主变压器应能保证全部负荷的60％。

（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。（主要考虑备用品，备件及维修方便）。

2.1.3 主变台数和容量选择计算

1.台数选择

本变电所选择两台变压器，并列运行。

2.容量选择

通过对原始资料负荷的分析：35kV 侧最大综合负荷为74MW ，功率因数为0.85,可得:

35.max 35.max 7487.05cos 0.85

P S φ===MV A 通过对原始资料负荷的分析：10kV 侧最大综合负荷为23MW ，功率因数为

0.85,可得:

10.max 10.max 2327.06cos 0.85

P S φ===MV A 变电所的总负荷为：

351087.0527.06114.11S S S ∑=+=+= MV A

选择变压器.114.11N T S S ∑≥= MV A

选择变压器的容量时，本变电所选择两台主变压器并列运行。但是必须保证一台故障时另一台变压器能够维持一、二级负荷的正常运行。故选用两台主变压器时，其单台的最小容量为：

0070S S ∑=?N.T

00114.1170=? 79.88= MV A

所选变压器型号及参数见表

表2-1

变电站选用的变压器为SFSL 1-90000/110,其技术参数为额定电压Ue=110/35/11,空载损耗：98.6KW ，阻抗电压：高---中18，高---低10.5，中---低：

6.5。

1123123212231331323121%(%%%)2

1(1810.5 6.5)2

11

1%(%%%)2

1(18 6.510.5)2

7

1%(%%%)2

1(10.5 6.518)2

k k k k k k k k k k k k U U U U U U U U U U U U =+-=+-==+-=+-==+-=+-=

*

11*

22*

33%111000.1210010090%71000.0810010090%0100010010090

B k T e B k T e B k T e U S X S U S X S U S X S ?=

==??=

==??===? 2.2 电气主接线设计

2.2.1 电气主接线的设计要求

变电所电气主接线是电力系统的主要组成部分，它表明了变压器线路和断路器与电器设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成输变电的任务。它的设计直接关系全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定。关系着电力系统的安全稳定灵活和经济运行，因此，对电气主接线的基本要求，概括地说包括以下三个方面。

1.可靠性：设备检修时，不宜影响对系统的供电。

2.灵活性：调度灵活，操作方便、检修安全、扩建方便。

3.经济性：投资省，占地面积小，电能损失小[1]。

2.2.2 主接线选择原则

主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。一般应当从以下几方面考虑：

（1）投资省

主接线应简单清晰，以节省开关电器数量，降低投资；要适当采用限制短路电流的措施，以便选用廉价的电器或轻型电器。

（2）占地面积少

主接线设计要为配电布置创造节约土地的条件，尽可能使占地面积减少。

（3）电能损耗少

在发电厂或变电所中，正常运行时，电能损耗主要来自变压器，应经济合理地选择变压器的型式、容量、和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。

2.2.3 电气主接线形式的确定

1.变压器主接线的形式：

单母线分段：形式如图2-1

图2-1单母线分段接线

单母线分段接线的优缺点：

优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使大面积停电。

缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电；当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。

单母线分段接线的适用范围：

这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整个母线系统可靠性受到限制，所以在出线回路较多或供电容量较大时一般不予采用[2]。

2. 双母线接线：

形式如图2-2

图2-2双母线接线

双母线接线的优缺点：

优点：供电可靠、调度灵活、扩建方便、便于试验。

缺点：增加了电气设备的投资，当母线故障或检修时，隔离开关作为倒闸操作电器需在隔离开关和断路器之间装设闭锁装置，当馈出线断路器或线路侧隔离

开关故障时停止对用户供电。

双母线接线的适用范围:

当母线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用。

3．单母线接线：

形式如图2-3

图2-3单母线接线

单母线接线优缺点：

优点：接线简单、操作方便、设备少、经济性好、并且母线便于向两端延伸，扩建方便。

缺点：可靠性差、调度不方便。

单母线接线的适用范围：

一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。

综合本变电站的实际情况，通过经济比较本店本变电所各个电压等级所选接线形式如下

（1）110kV侧：

110kV级是本站的进线侧，它对本站的供电可靠性至关重要,因此选择

双母线接线。

（2）35kV侧：

35kV负荷中一、二类负荷比较大，发生断电时，会造成一定的经济损失.因此要尽可能保证其供电可靠性。因此选择单母分段接线。

（3）10kV侧：

10kV负荷中，最终10回出线，本期8回，必须保证其供电可靠性。且此电压等级出线回数多，因此选择单母线分段接线。