110kV变电站初步设计典型方案

110kV变电站初步设计典型方案

第一章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%,cosψ=0.8。

35KV、10KV负荷情况表

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Ⅱ、Ⅲ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、10KV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、10KV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 + a 100

） （万元）

其中: Z 0 ---主体设备的综合投资。

a --- 不明的附加费用比例系数；110KV 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

= 570 （万元）

Z = 1083 （万元）

= 760 （万元）

方案二 Z

Z = 1444 （万元）

2）、年运行费用U

U = α△A ×10-4 + U1 + U2（万元）其中U 1 ---小修维护费，取0. Z ;

U2 ---折旧费，取0. Z ；

α --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：S35 = 35.3 MVA；S10 =13.76 MVA；负荷同时率K1 = 0.85；线路损耗 K2 = 1.05；

最大综合负荷分别为：

S35ZMAX = K1 K2 S35= 0.85 ×1.05 ×35.3=31.51 (MVA)

S10ZMAX = K1 K2 S10= 0.85 ×1.05 ×21.5 =19.19 (MVA)由于一般电网的变电站约有25%的非重要负荷，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%的能力，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×( 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%以上，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 j = 100 MVA ，基准电压U j 用各级的平均额

定电压，电抗标么值计算如下：

1、变压器电抗 X *1-2 = U d %100 ×S j S

e

其中 U d1-2 % = 10.5

U d1-3 % = 18 U d2-3 % = 6.5 S

e1-2 = S e1-3 = S e2-3 = 31.5 MVA

X *1-2 = U d1-2 %100 ×S j S e = 10.5100 ×100

31.5 = 0.333

X *1-3 =U d1-3 %100 ×S j S e = 18100 ×100

31.5 = 0.571

X *2-3 =U d2-3 %100 ×S j S e = 6.5100 ×100

31.5

= 0.206