110kV变电站初步设计典型方案

第一章系统资料及变电站负荷情况

第一节变电站型式及负荷

该站为降压变电站，电压等级为110/35/10KV。以110KV双回路与56km 外的系统相连，一回作为主电源供电，另一回作为备用联络电源供电，使该站得到可靠稳定供电电源。系统在最大运行方式下其容量为3500MVA，其电抗为0.455;在最小运行方式下其容量为

2800MVA，其电抗为0.448。（以系统容量及电压为基准的标么值），系统以水容量为主。

1、35KV负荷35KV出线四回、容量为35.3MVA其中一类负荷两回，容量为

25MVA；二类负荷两回，容量为10.3MVA

2、10KV负荷10KV出线七回、容量为21.5 MVA,其中一类负荷两回、容量为6.25

MVA，二类负荷三回、容量为11.25MVA二、三类负荷有一回，容量为4MVA

3、同时率负荷同时率为85%线损率为5%COS书=0.8。

35KV 10K V负荷情况表

表1-1

第二章电气主接线方案

第一节设计原则及基本要求

设计原则：变电站电气主接线，应满足供电可靠性，运行灵活，结线简单清晰、操作方

便，且基建投资和年运行费用经济。因此在原始资料基础上进行综合方面因素，经过技术、经济论证比较后方可确定。

一、定各电压等级出线回路

根据原始资料，本变电站为降压变电站，以两回110KV 线与系统连接，故110KV 电压等级为两回出线。35KV 及10KV 电压等级分别为4 个和7 个，由于I类负荷的供电可靠性要比U、川类负荷要高得多，为满足供电可靠性要求，若有一类负荷，应采用双电源或双回路供电，当采用双回路供电时每回路要分接在不同的母线上。

二、确定各母线结线形式

1、基本要求

1)、可靠性高：断路器检修时能否不影响供电；

断路器或母线故障时停电时间尽可能短和不影重要用户的供电；

2)、灵活性：调度灵活、操作简便、检修安全、扩建方便；

3)、经济性：投资省、占地面积小、电能损耗小。

按以上设计原则和基本要求，35KV 10K V出线均有一类负荷，应设有双电源供电；为了提高供电可靠性、同时节省投资、减少占地面积，110KV 、35KV、10K V母线均采用单母线分段；配电装置用外桥形接线。

两个方案中110KV 进线、10KV 出线侧相同，不同的是方案一采用两台31.5MVA的三卷变压器、35KV侧使用了7组断路器；方案二采用了两台31.5MVA 的双卷变压器加两台6.3MVA的双卷变压器、35KV侧使用了9组断路器。主接线候选方案如下图所示：

第二节候选方案技术经济比较

一、技术比较

方案二接线清晰简明，与方案一比较存在以下缺点，主变压器台数增加一 倍，断路器和隔离开关相应增多，故障概率相应较高、维护检修的次数和时间 相应较多、供电可靠性相对较低；保护整定相对复杂、操作相对增多、调度运 行的灵活性降低； 低压负荷多通过一次电压变换，增加电能损耗，主变压器和 设备较多，增大占地面积、投资增大、经济性差；

二、经济比较

1）、综合投资Z

按常规主要比较两个方案中选用设备的不同部分

Z

= Z 0

（ 1+

而）

4 " 110KV

一——□—— --------

□ n 0B1

A B2

f

10KV

H

il ___ 1

1

[

!

MB3

!

3SK

□ ] [

[

1 1 1

mm

电气述践方襄二

电气主接纭方棗一

（万元）

系

其中：Z o ---主体设备的综合投资

a --- 不明的附加费用比例系数；110K V变电站取90

方案一每台主变160万元、35KV断路器和刀闸每组约5.5万元

Z 0 = 570 （万元）

Z = 1083 （万元）

万案二Z 0 = 760 （万元）

Z = 1444 （万元）

2）、年运行费用U

U =a^-4

A X 10 + U 1 + U 2 （万元）

其中U1 --- 小修维护费，取0.042 Z ;

U2 ---折旧费，取0.058 Z ;

a --电能价格，暂定按每千瓦时0.4元计算;

△ A --变压器年电能损耗总值，Kwh

方案一△ A = 2520000 （Kwh

U= 209.1 （万元）

方案二△ A = 4752000 （Kwh

U = 334.5 （万元）

第三节方案选用

通过以上方案比较，方案一的供电可靠性、调度运行灵活性、经济性均优于方案二，故选用方案一。

第四节主变压器选择

1、确定主变压器数量

由于变电站是单侧电源供电，且有一、二类重要负荷，为保证供电的可靠性，计划装设两台主变压器

2、选定变压器容量

变电站有35KV 10KV两个电压等级用户，35KV 10KV的最大负荷分别为:

S B5 = 35.3 MVA ；S10 =13.76 MVA；负荷同时率K i = 0.85 ;线路损耗

K2 = 1.05 ;

最大综合负荷分别为：

S35ZMAX= K i K2 S 35 = 0.85 X 1.05 X 35.3=31.51 (MVA)

Si0ZMAx= K 1 K2 S10 = 0.85 X 1.05 X 21.5 =19.19 (MVA) 由于一般电网的变电站约有25%勺非重要负荷，考虑到当一台变压器停用时，应保证对60%负荷供电，再考虑变压器的事故过负荷有40%勺能力, 可保证对84%负荷供电，故每台变压器的容量按下式选择：

Se = 0.6 ( S 35ZMAX+ S 10ZMAX)

Se = 0.6 X ( 31.51 +19.19 ) = 30.42 MVA

按计算可选择每台变压器容量为26MVA但考虑到5~~10年的负荷发展容量，单台变压器的容量确定为31.5MVA

3、选定变压器

由于变电站具有三种电压等级，正常负荷通过变压器各侧绕组的功率达到20鸠上，故选用三绕组变压器，型号为SFS7-31500/110。根据实际情况确定配置有载调压装置，使变电站系统具有供电可靠、设备少、接线简单、运行安全、灵活性好的优点。

第三章短路电流计算

第一节参数的计算

用标么值进行计算，基准容量S = 100 MVA，基准电压定电压，电抗标么值计算如下：

1、变压器电抗

_ U d %

X*1-2 —

100

其中U d1-2 % = 10.5

U11-3 % = 18 110KV

S X 一U用各级的平均额1