110变电站主接线设计与设备选择

C4# 110KV变电站电气主接线与继电保护设计 目 录 第一章 变电所在系统中的地位和作用 ............................................. 1 第二章 变电所主变压器的选择 ......................................................... 2 第一节 变电所站主变压器容量、台数的选择 .................................. 2 第二节 主变压器型式的选择........................................................... 2 第三章 电气主接线设计和设备配置 ................................................. 4 第一节 电气主接线的设计 .............................................................. 4 第二节 电气主接线基本形式及其适用范围 ..................................... 5 第三节 电气主接线中的设备配置 ................................................... 8 第四章 短路电流计算 ...................................................................... 10 第五章 高、低压侧设备选择与校验 ............................................... 16 第一节 高压断路器 ....................................................................... 16 第二节 高压隔离开关 ................................................................... 19 第三节 电流互感器 ....................................................................... 21 第四节 电压互感器 ....................................................................... 23 第五节 避雷器 .............................................................................. 25 第六节 母线选择 ......................................................................... 27 结束语 ............................................................................................... 29 参考文献 ............................................................................................ 30 附录 ......................................................................... 错误!未定义书签。 C4# 110KV变电站电气主接线与设备选择

1 第一章 变电所在系统中的地位和作用 变电所分为系统枢纽变电所，地区重要变电所和一般变电所三类。 枢纽变电所汇集多个大电源和大容量联络线，在系统中处于枢纽位置，高压侧交换系统间巨大功率潮流，并向中间侧输送大量电能。全所停电后，将使系统稳定破坏，造成大面积停电。 地区重要变电所位于地区网络的枢纽点上，高压侧以交换或接受功率为主，供电给地区的中压侧和附近的低压侧负荷。全所停电后，将引起地区电网瓦解，影响整个地区供电。 一般变电所多为终端变电所或分支变电所，降压供电给附近用户或一个企业，全所停电后，只影响附近用户或一个企业供电。 由以上分析易得原始资料的变电所属于一般变电所且为终端变电所，为其附近的用户或企业进行供电。 C4# 110KV变电站电气主接线与设备选择

2 第二章 变电所主变压器的选择

第一节 变电所站主变压器容量、台数的选择 变电站主变压器的容量一般按变电站建成后5~10年的规划负荷考虑，并应按照其中一台停用时其余变压器能满足变电站最大负荷Smax的60%-70%（35kV-110kV变电站为60%，220-500kV变电站为70%）或全部重要负荷（当Ⅰ、Ⅱ类负荷超出上述比例时）选择。 为了保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变压器。 按照上述原则计算所需要变压器容量后，取其中最大值，并选择与之接近的国家标准容量系列的变压器。目前我国采用的变压器容量系列是国际通用的R10容量系列，它是按1.26的倍数增加的。当选择容量较计算结果偏小时，需进行过负荷校验，若不满足，则将变压器容量升高一级。10kV电压等级的变压器，单台容量不宜大于1600kVA。变压器的负荷率一般取70%-85%。 本次设计的变电站10kV最大负荷P是16MW,重要负荷率为 58%,负荷按每年5%增长，则五年后其负荷 MWPP70.21)05.01(17%)51(55

maxS= COSP=MVA11.249.070.21

MVASSN46.1411.246.06.0max 综合上述原则和计算结果，此变电站可选用两台容量为16000kVA的变压器。

第二节 主变压器型式的选择

一、相数的确定 在不受运输条件（如桥梁负重、隧道尺寸等）限制时，330kv及以下的发电厂和变电站中，均选用三相芯式变压器。因为一台三相芯式变压器较同容量的三相组式变压器的三台单相变压器投资小、占地少、损耗少，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。因此该变电所主变压器为三相芯式变压器。 C4# 110KV变电站电气主接线与设备选择 3 二、绕组数的确定 只有一种升高电压向用户供电或与系统连接的发电厂，以及只有两种电压的变电站，采用双绕组变压器。该变电站只有110kv和10kv两种电压等级，因此可选用双绕组变压器。 三、绕组接线组别确定 电力系统采用的绕组连接方式有星形和三角形两种。我国电力变压器的三相绕组所采用的连接方式为：110kv及以上电压侧均为“YN”，即星形有中性点引出并直接接地；35kv作为高、中压侧时都采用“Y”，其中性点不接地或经消弧线圈接地，作为低压侧时可能用“y”或“d”；35kv以下电压侧（不含0.4kv及以下）一般为三角形方式。根据上述原则此变压器接线组别为“YNd11”。 四、调压方式的确定 变压器电压调整的方式有两种：一是无励磁调压，其分接头较少，调压范围是在±2×2.5%以内；二是有载调压其分接头较多，调压范围可达30%,但结构复杂，价格贵。对于110kv及以下的变压器，宜考虑至少有一级电压采用有载调压。

综上考虑，并查表（《电气工程基础》冯建勤 冯巧玲，中国电力出版社，2010年2月第一版，第338页，表Ⅲ-5）选择SFZ10-12500/110型变压器。 主变压器的选择型号及参数如下表所示： 表2-1 变压器选择结果及参数

型 号 额定 容量 （KVA）

额定电压 联结 组号 空载 损耗 （Kw） 短路损耗 (kW) 空载电流 （%） 短路阻抗 （%）

高压侧（kV） 低压侧

（kV）

SFZ10-16000/110 16000 110±8×1.25% 10.5 YNd11 17.7 73.1 1.0 10.5 C4# 110KV变电站电气主接线与设备选择 4 第三章 电气主接线设计和设备配置

第一节 电气主接线的设计 一、主接线设计的基本要求 发电厂、变电站的电气主接线设计是一各综合性问题。根据有关规定：变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容量，负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。 （一）可靠性 所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电，衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件（包括一次和二次设备）在运行中可靠性的综合。因此，主接线的设计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性并不是绝对的而是相对的，一种主接线对某些变电站是可靠的，而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下： ①断路器检修时是否影响供电； ②线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电； ③变电站全部停电的可能性。 (二) 灵活性 主接线的灵活性有以下几方面的要求： ①调度灵活，操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。 ②检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。 ③扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。