变电站电气设计_110kV变电站部分电气一次设计
时间：2019-04-10 03:16:42 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：随着电力工业的快速发展，促使电力网络规模在日趋扩大，设备不断更新，电网的供电可靠性也应不断地提高，因此，变电站对社会的发展是非常重要的。本文笔者根据多年对110kV变电站电气主接线以及变压器的设计经验选择进行分析和总结，对110kV变电站部分电气一次设计进行阐述。以便广大同行借鉴。
关键词：110kV变电站；电气主接线；变压器
Abstract: with the rapid development of the electric power industry, to the scale in the electric power network and the increasing constantly updated equipment, power grid power supply reliability must continuously be improved, therefore, the substation development of society is very important. This paper according to the many years to 110 kV substation the main electrical wiring and transformer design experience choice analysis and summary of the transformer substation of 110 kV electrical part a design in this paper. So that the academic reference.
Keywords: 110 kV substation; The main electrical wiring; transformer
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
1 变电站电气主接线
1.1 变电站电气主接线的概念
变电站电气主接线是指由变压器、开关、刀闸、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定的顺序连接，用来汇集和分配电能的电路，也称为电气一次设备主接线图。
1.2 电气主接线的关键因素主接线方案，是根据该变电站的规划及其在系统中的作用最终确定的，主接线方案确定了该变电站的总体规模(包括近期及远期规模)，运行的可靠性、灵活性和经济性，并且对选择电气设备、布置配电装置、拟定保护继电和控制继电的方式，影响是相当的大。所以，处理好各方面的关系是必须的，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。
（1）配电装置的选型
屋内布置和屋外布置是1l0kV 高压配电装置通常采用的布置形式。而普通电器安装在屋内布置、SF6全封闭组合电器(GIS)屋内布置、110kV断路器小车屋内布置这三种形式又是屋内布置的分类。普通电器安装被用在屋内布置和110kV 断路器小车屋内布置，其具有基本相同的占地面积，投资也相差不悬殊，在城郊或者污染比较严重的地区多多采用普通电器安装在屋内布置。占地最小的是SF6全封闭组合电器(GIS)屋内布置，并且有最好的运行维护，可是也有相对较高的投资，在城市中心或者用地非常紧张的地方较多的采用。屋外中型布置、屋外半高型布置、屋外高型布置又是屋外布置的分类。是将所有电气设备都安装在地面设备支架上，任何电气设备都不会布置在母线，此布置称为屋外中型布置，该布置具有许多优点，例如布置比较清晰、运行可靠、造价低等优点。将母线与母线隔离开关升高是半高型布置，在升高母线的下方直接布置断路器、电流互感器等设备，从而使得减少配电装置跨度尺寸，但由于进出线间隔不能合并，增大了横向面积，因此，半高型布置适合于进出线回路多的变电站。将母线与母线隔离开关上下重叠布置称为高型布置，此布置适用于双母线布置。
(2)相关电气设备及典型接线方式
终端变电站和中间变电站是在l10kV 变电站电气主接线设计选择中主要考虑的两个功能的变电站。终端变电站接近负荷中心，在11OkV变电站中分为两路进线，将电能分配给低压用户主要是通过两台主变实现的；变电站主接线设计应在确保供电可靠性的前提下使得设计规范化、自动化、简单化以及无人化，使得占地面积尽可能的减少，根据负荷性质是变电站电气主接线选择的依据，除此之外，影响因素还有电气设备特点和上级电网强弱。对于终端变电站高压侧主接线形式主要采用以下三种：单母线接线；内桥接线；线路．变压器组接线。以下分别对这三种方式进行介绍。
单母线接线。110kV变电站电源进线采用2路接110kV电网，一主一备；单母线方式是用在高压侧主接线，而单母线分段接线方式是用在低压侧主接线。供电可靠，运行灵活是这种接线的主要优势，在l1OkV主供电源失电的情况下，恢复供电是以高压备用自投自动进行的。这种方式的缺点是具有较多的高压设备，增大了占地面积，增大了投资。既要具有受电功能，又要承担功率转移任何的城网变电采用这种接线方式。如图1所示。
图1 单母线分段图图2 内桥接线图图3 变压器组接线图
内桥接线。1lOkV 变电站电源进线采用2路接110kV电网，内桥接线方式被用在高压侧主接线，单母线分段接线方式是用在低压侧主接线。这种方式，四个回路仅有三台断路器，需要较少的断路器，有较方便的线路的投入和切除，这些都是此方式所具有的优势。其还是存在一定的缺点：具有较差的运行的灵活性和可靠性，较复杂的一、二次运行操作，而且只要变压器发生故障，那么未发生故障的线路也会受到影响。在高压线路运行操作频繁并且不承担电网穿越功率经过的城网变电站这种情况下，比较适合用这种接线方式。如图2所示。
线路-变压器组接线。110kV变电站电源进线，才有双电源“T”型接线。线路-变压器组两断路器的形式用于高压侧主接线，单母线分段线接方式用于低压侧。接线简介，高压设备少、占地少、投资省、继电保护简单，可以以最快的速度恢复供电，这些是此种方式的优势。其缺点是在电影失电时，要停一台主变电器，在较短的世界内对不服你电负荷限电。对于承担受电功能，没有功率转移认为的域网110kV变电站比较适用于此种接线方式。如图3所示。
2变压器选择
2.1主变压器选择
在变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。
《35～110kV 变电所设计规范》规定，主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负
荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。在有一、二级负荷的变电所中宜装设两
台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。装有两台及以上主变压器
的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15%以上，主变压器宜采用三线圈变压器。主变压器台数和容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构。由负荷计算（设计计算书第1 章）可知，本变电站远景负荷PM=32.95MVA，装设两台主变压器，每台变压器额定容量按下式选择
S N = 0.6 PM = 0.6× 32.95 = 19.77MVA
故可选择两台型号为SSZ9—20000/110 的变压器。
20000/46700*100%=61.0%
当一台主变停运时，即使不考虑变压器的事故过负荷能力，也能保证对61.0%的负荷供电。
2.2 站用变压器选择
《35～110kV 变电所设计规范》规定，在有两台及以上主变压器的变电站中，宜装设两台容量相同可互为备用的站用变压器，分别接到母线的不同分段上。
变电站的站用负荷，一般都比较小，其可靠性要求也不如发电厂那样高。变电站的主要
负荷是变压器冷却装置、直流系统中的充电装置和硅整流设备、油处理设备、检修工具以及
采暖、通风、照明、供水等。这些负荷容量都不太大，因此变电站的站用电压只需0.4kV 一
级，采用动力与照明混合供电方式。380V 站用电母线可采用低压断路器（即自动空气开关）
或闸刀进行分段，并以低压成套配电装置供电。
本变电站计算站用容量为100kVA（设计计算书第1 章），选用两台型号为S9—100/10 的
变压器，互为暗备用。10kV 级S9 系列三相油浸自冷式铜线变压器，是全国统一设计的新产
品，是我国国内技术经济指标比较先进的铜线系列配电变压器。
总结：
变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配
电能的作用，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电气主接线是变电站设计的首要任
务，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的拟订接关系着全站电气设备的选择、配电
装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
参考文献：
[1]钱银其．110kV 变电站典型设计[J]．江苏电机工程，2007，(5)．
[2]李季春．寺河l10kV 变电站一次系统设计综述[J]．煤炭工程，2004，(3)．
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