发布时间 : 星期三 文章110KV降压变电所电气一次部分及防雷保护设计更新完毕开始阅读
1.变电所原始资料分析
待设计变电所主要是给工业区的工厂供电，电压等级为220/60，220千伏电源进线四回，60千伏出线10回。从220千伏母线有转送线路两回向南岭变电所供电，输送功率120MW，COSΦ=0.8。所址地区的年平均温度为7℃，最高温度为38℃。最低温度为-22℃。变电所出线走廊宽阔，交通方便，所址周围空气无特殊污染。
2. 变电站主变压器的选择及主接线的设计
2.1变电站主变压器台数、容量及型式的选择
2.1.1、变压器台数的选择
据国际《35-110 KV变电站设计规范GB50059-92》有关条文规定，为保证供电的可靠性，变电站一般装设两台主变，当只有一个电源的变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台，现时待设变电站有水电厂和220 KV变电站两个电源，故选择2台主变。
2.1.2、主变压器容量的选择
主变容量应根据5-10年的发展规划进行选择，适当考虑到远期10-20年负荷的发展，对城郊变电站，主变压器容量还应与城市规划相结合。并应考虑主变正常运行和事故时的过负荷能力。对选两台主变的变电站，每台变压器的容量计算公式 Sn=0.7Pm （2—1）
一般按上式(Pm为变电站最大负荷)来选择： 主变压器容量选择按照五年和十年远景计算
用户区计算负荷：P＝2.0＋20.＋4.2＋3.8＋3.6＋2.4＋2.0＋3.0＝23MVA 按五年远景：Se＝0.7PM1=0.7Kop·P(1+5%)5=0.7×0.8×23×（1+5％）5＝16.44MVA 按十年远景：Se＝0.7PM2=0.7Kop·P(1+5%)8=0.7×0.8×23×（1+5％）8＝20.98MVA
这样当一台主变停用时，可保证对70%负荷供电，考虑变压器的事故过负荷能力40%，而可保证对98%负荷供电，由于一般变电站大约有25%的非重要负荷，因此在一台主变停用时，仍能对一、二级负荷供电。
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2.1.3主变压器型式的选择
变压器有油浸式和干式两种，一般在户外情况下采用三相油浸节能型变压器。具有三种电压的变电站，如通过各侧绕组的功率均达到15%以上时，多采用自耦变压器，以得到较大的经济效益。现待设变电站为郊区中间变电站，且只有110 KV和10 KV两个电压等级，所以待设变电站选择三相双绕组高阻抗有载调压油浸式变压器，查《设备手册》选择型号为 SFZ7系列110KV级双绕组有载调压变压器，其技术参数列于表2-1
表2-1 SFZ7系列110KV级双绕组有载调压变压器技术参数表 发展型号 方案 SFZ7-5年 16000/ 110 10年
SFZ7-20000/110 额定电压额定容量（KV） （KVA） 高压 低压 16000 20000 110±8×1.5% 110±8×1.5% 10.5 10.5 损耗(KW) 空载 25.3 30 负载 86 104 10.5 10.5 阻抗电压(%) 空载电流(%) 1.1 1.2 连接组别 Yn,d11 Yn,d11 2.2变电站主接线的设计原则
待设的110KV变电站为市郊中间变电站，是降压变电站具有110KV、10KV两个电压等级。高压侧为电源侧，有二回路，其中连接着110KV水电厂一个和220KV变电站一个的一回110KV线路，距离待设变电站分别为12KM和10KM。两电源之间存在15MW的功率交换，低压侧10KV为负荷侧，负荷性质分别为：I、II、III类。根据负荷性质，应设计20回10KV馈线其中包括四回备用馈线。
变电站主接线的设计对电气设备的选择。配电装置的布置、工作的灵活性、继电保护以及运行的可靠性与经济合理性有密切关系，而电气主接线是变电站电气部份的主体，对变电站以及电力系统的安全、可靠、经济运行起重要作用。根据我国《变电站设计技术规程》规定：变电站的主接线应根据变电站在电力系统中的地位，回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并且应满足运行可靠、简单灵活。操作方便和节省投资等要求。现就主接线应满足的可靠性、灵活性、经济性三项基本要求说明如下： 2.2.1、保证供电可靠性
（1）、断路器检修时，不影响对用户供电； （2）、设备的母线故障或检修时，应尽量减少停止运行的回数和停运时间并保证对I类和II类负荷的供电；
（3）尽量避免全变电站停运的可能性 2.2.2、具有一定的灵活性
（1）、调度灵活，操作方便，应能灵活地投入或切除某些元件，调配电源负荷，能满足系统在事故检修及运行方式下的调整要求。
（2）、检修安全应能方便地运断路器，母线及继电保护设备进行安全检修而
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不影响电力网的正常运行及用户的供电。
（3）扩建方便，应能容易地从初期过渡到最终接线，并在扩建过渡时，一次和二次设备等所需的改造最少。 2.2.3、具有合理的经济性
（1）投资省，主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资，要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备的电缆投资。
（2）占地面积小，电气主接线的设计要为配电装置的布置创造条件，以节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。
（3）电能损耗，经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数。避免两次变压而增加电能的损耗。
综合以上所述，由于待设110KV变电站电源侧110KV有二回线路，低压侧10KV负荷侧负荷的性质分别为I、II、III类。根据负荷性质，必须保证重要负荷供电的连续性、可靠性，为此，拟定本次设计的主接线初步方案。
2.3.变电站主接线初步方案
2.3.1、技术比较（确定各级电压等级配电装置的接线方式）
设计规程规定：
110 -220 KV配电装置中出线一回时，采用不分段单母线或变压器-线路单元接线，当出线为2回时，一般采用桥形接线，当出线不超过4回时，一般采用单母线分段。出线回数较多，连接的电源较多，负荷大或污秽环境中，则采用双母线接线。
6-10 KV配电装置中，一般采用单母线分段或单母线。如果单母线分段不能满足供电可靠性，则可采用双母线接线。
现待设变电站中，其中110 KV侧连着水电厂和220 KV变电站2回进线，由于待设变电站中选用2台主变压器，故引出2回出线，因此采用桥形接线，而在10 KV侧有多个供电线路，为满足供电可靠性可采用单母线分段或双母线。
（1）、变电站110 KV侧可能接线方案技术比较如下表2-2所示
表2-2 电站110 KV侧接线方案技术比较表
接线方案 内桥接线 外桥接线 第 7 页 共 42 页
接 线 图 优内桥接线一次侧可装设线路保护，倒换点 线路时操作方便，设备投资与占地面积少 缺操作变压器和扩建成单母线分段不如点 外桥方便，不利于变压器经常切换 适 用这种接线适用于进线距离长的终端变范电站 围 对变压器的切换方便，比内桥少两组隔离开关，继电保护简单，易于过渡到单母线分段接线，且投资少，占地面积少 倒换线路时操作不方便，变电站一次侧无线路保护 这种接线适用于进线短而倒闸次数少的变电站或变压器采取经济运行需要经常切换的终端变电站以及可能发展为有穿越负荷的变电站 技 术 比经上述比较，由于待设变电站两回线路进线分别为12KM和10KM较短，且考虑到以后发较展的需要，因此选用外桥接线 结果 （2）变电站10 KV侧可能接线方案技术比较如下表2-3所示：
表2-3 电站10 KV侧可能接线方案技术表 接线方案 单母线分段接线 双母线接线 第 8 页 共 42 页