110KV变电站电气设计(B2类)说明指导书.doc

第1篇 设计阐明书
第1章 主变压器选取
1、电力变压器概述
1.1电力变压器概念
电力变压器是一种静止电器，它运用电磁感应作用将一种电压、电流交流电能转变成同频率另一种电压、电流电能。
1.2 电力变压器分类
按相数分为三相电力变压器和单相电力变压器；按绕组分为双绕组电力变压器、三绕组电力变压器和多绕组电力变压器；按工作原理可分为普通型电力变压器和自耦型电力变压器；按调压方式可分为无载调压电力变压器和有载调压电力变压器；按冷却方式可为自然风冷却、逼迫风冷却、逼迫油循环水冷却、逼迫油循环风冷却、逼迫油循环导向冷却等电力变压器。
2、主变压器台数拟定
2.1 设计规定
本设计规定好变压器台数为两台。
2.2 主变压器台数拟定
（1）电力负荷季节性很强，适当采用经济运营方式变电站，可装设两台等容量或不等容量主变压器。
（2）变电站有重要负荷，应采用两台主变压器。
（3）除上述两种状况外，普通变电站设立一台主变压器。
由以上分析可知应当选取两台主变压器。
3、主变压器容量拟定
3.1 设计规定
本设计规定好变压器容量为50MVA。
3.2 主变压器容量拟定
（1）变电站主变压器容量须依照当前所带负荷，按主变压器经济运营曲线及5—规划考虑。
（2）依照变电站所带负荷性质考虑：如果供电区内工副业负荷为主，因此类负荷变化较小，负荷率较高，应安装两台容量同样大主变压器为宜，如果供电区以内农业、生活用电负荷为主，因此类负荷季节性强、峰谷差大，应安装一大一小两台主变压器，即俗称“字母式”，以便依照负荷变化，投入或者停止不同容量主变压器。
（3）两台主变压器无论是同样大，还是一大一小，一定注意两台主变压器关于参数按满足并列运营条件来选取，以保证主变压器运营方式灵活性。
依照以上规定，主变压器容量选取50MVA。
4、主变压器相数选取
（1）主变压器采用三相或者单相，重要考虑变压器制造条件可靠性规定及运送条件等因素。
（2）当不受运送条件限制时，在330KV及如下时发电厂和变电站，均应采用三相变压器。
社会日新月异，在今天科技已十分进步，变压器制造、运送等已不成问题由以上规程可知，变电站主变压器采用三相变压器。
4、主变压器绕组数量
本设计有两种电压级别，应采用双绕组变压器。
5、主变压器绕组连接方式
主变压器连接方式必要和系统电压相位一致，否则不能并列运营电力系统采用绕组连接方式只有Y和△，高低两侧绕组如何要依照详细状况开拟定。国内35KV以上电压，变压器绕组都采用Y接线，10KV侧采用△连接。
因而，主变压器35KV侧采用Y接线，10KV侧采用△连接。
6、主变压器调压方式
变压器电压调节是用分接开关切换变压器分接头，从而变化变压器变比来实现。切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调压范畴普通在±5%以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调压范畴可达到±30%。对于110KV及如下变压器，考虑至少有一种电压变压器采用有载调压。
由以上可知，此变电站主变压器采用有载调压方式。
8、主变压器选取成果
为便于变电站无人值班管理，主变压器选取110KV低损耗双绕组自冷油浸变压器。依照电网运营状况，为保证供电电压质量，110KV侧采用有载调压开关。主变压器容量50000KVA,选取SZ9—50000/110型有载调压变压器，接线组别为YN,d11，电压比110±4×2.0%/10.5KV，阻抗电压Uk%=16%。

第2章 电气主接线选取
电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能规定构成接受和分派电能电路，成为传播强电流、高压电网络，故又称一次接线或者电气主系统。用规定设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表达电气设备或者成套装置所有基本构成和连接关系单线接线图，称为主接线图。电气主接线是变电所电气设计首要某些，也是构成电力系统首要环节。
1、 电气主接线基本规定和设计原则
1、1 电气主接线基本规定
（1）可靠性 供电可靠性是电力生产和分派首要规定，停电会对国民经济各部门带来巨大损失，往往比少发电能价值大几十倍，会导致产品报废，设备损坏，人身伤亡等。因而，主接线接线形式必要保证供电可靠性。因事故被迫中断供电机会越小，停电时间越短，主接线可靠性就越高。
（2）灵活性 电气主接线应能适应各种运营状态，并能灵活地进行方式转换。不但正常时能安全可靠地供电，并且在系统故障或者电气设备检修及故障时，也能适应调度规定，并能灵活、简便、迅速地倒换运营方式，使停电时间最短，影响范畴最小。同步设计主接线时应当留有发展扩建余地。
（3）经济性 在设计主接线时，重要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线可靠、灵活，必要要选高质量设备和当代化自动装置，从而导致投资增长。因而，主接线设计在满足可靠性和灵活性前提下做到经济合理。
1、2 主接线设计原则
（1）变电所在电力系统中地位和作用是决定主接线重要因数。不论是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、公司变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中地位和作用不同，对主接线可靠性、灵活性和经济性规定也不同。
（2）考虑近期和远期发展规模
变电所主接线设计应依照5—电力系统发展规划进行。应依照负荷大小和分布、负荷增长以及地区网络状况和潮流分布，并分析各种也许运营方式，来拟定主接线形式以及所连接电源数和出线回数。
（3）考虑负荷重要性分级和出线回数多少对主接线影响
对一级负荷，必要有两个独立电源供电，且当一种电源失去后，应保证所有一级负荷不间断供电；对二级负荷，普通要有两个电源供电，且当一种电源失去后，能保证大某些负荷供电；对三级负荷，普通只需要一种电源供电。
（4）考虑主变压器台数对主接线影响
变电所主变压器容量和台数，对变电所主接线选取将产生直接影响。普通对大型变电所，由于其传播容量大，对供电可靠性规定高，因而，其主接线可靠性、灵活性规定也高。而容量小变电所，其传播容量小，对主接线可靠性、灵活性规定低。
（5）考虑备用容量有无和大小对主接线影响
发、送、变备用容量是为了保证可靠地供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运状况下应急规定。电气主接线设计要依照备用容量有无而有所不同。
2、主接线分类
（1）有母线类：单母、单母分段、单母带旁路母线；双母、双母线分段或带带旁母、一种半短路器接线。
（2）无母线：桥形接线、多角形接线盒单元接线。

2.3 常用主接线类型
1.有母线类：单母、单母分段、单母带旁路母线；
双母、双母分段或带旁母、一种半断路器接线。
2.无母线类：桥形接线、多角形接线和单元接线。
2.4 简朴简介各种接线特点及使用范畴
1.单母线接线
特点：每一种电源和回路中都装有断路器QF，在正常状况下，接通或断开电路。故障状况下，自动切断故障电流。依照断路器和隔离开关性能，电路操作顺序为：接通时应先合断路器两侧隔离开关，再合断路器；切断电路时，应先断开断路器，再断开两侧隔离开关。
长处：接线简朴清晰、设备少、投资低、操作以便、便于扩建，也便于采用成套配电装置。此外，隔离开关仅仅用于检修，不作为操作电源，不易发生误操作。
缺陷：可靠性差、不够灵活。任一元件故障或检修，均需要使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，所有回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障母线段分开后才干恢复非故障段供电。
合用范畴：普通用于一台发电机或一台主变压器如下几种状况：
（1）6—10KV配电装置出线回路数不超过5回；
（2）35—63KV配电装置出线回路数不超过3回。
2.单母线分段
特点：母线分段后，可提高供电可靠性和灵活性。在正常工作时，分段断路器可以接通也可以断开运营。
长处：
（1）用断路器把母线分段后，对重要顾客可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；
（2）当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要顾客停电。
缺陷：
（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线回路都要在检修期间内停电；
（2）任一出线断路器检修时，该回线路必要停止工作；
（3）扩建时需向两个方向均衡扩建。
合用范畴：
（1）6—10KV配电装置出线回路数为6回及以上时；
（2）35—63KV配电装置出线回路数为4—8回时。
3.双母线接线
特点：双母线接线中有两组母线，一组为工作母线，一组为备用母线，每一电源和出线电路，都经一台断路器和两组母线隔离开关分别于两组母线连接，这是与单母线接线主线区别。两组母线之间通过母线联系断路器QFC连接。

长处：
（1）供电可靠；
（2）调度灵活；
（3）扩建以便；
（4）便于实验。
缺陷：
（1）双母线设备增多，配电装置布置复杂，投资和占地面积增大；
（2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。
合用范畴：
（1）6—10KV配电装置，当断路电流较大，出线需要带电抗器时；
（2）35—63KV配电装置，当出线回路数超过8回时，或连接电源较多，负荷较大时。
4.双母线分段或带旁路母线
特点：这种接线具备单母线分段和双母线特点，有较高可靠性和灵活性，但投资增多。双母线分段或带旁母接线广泛应用于大中型发电厂发电机电压配电装置中。国内在300-500KV和220KV配电装置中采用。但35-60KV虽然采用双母线接线，也不适当设立旁路母线。因此这种接线不适合用在35KV变电所中。
5.一种半断路器接线
特点：
两个回路共用三台断路器，故又称为二分之三接线。
长处：
倒闸操作十分以便，接线简朴，运营灵活，有较高供电可靠性。
缺陷：
在一台半断路器接线中，普通采用交叉配备原则，电源线宜于引出线配合成串；为了进一步提高供电可靠性，同名回路配不同串内联系断路器故障时，同步切除两个电源线；此外，同名回路还应在不同侧母线上。
合用范畴：
广泛用于大型发电厂和变电所超高压配电装置中，普通进出线数在6回及以上易于采用。但这种接线投资较大，继电保护比较复杂。

附注：旁路母线设立原则：35～60KV配电装置中，普通不设旁路母线。因重要顾客多系双回路供电，且断路器检修时间较短。平均每年约2～3天；6～10KV配电装置，可不设旁路母线，对于出线回路数多或多数线路系向顾客单独供电，以及不容许停电检修单母线配电装置，可设立旁母。而咱们设计变电所为终端变电所，顾客多为农业和食品加工业因而不用设立旁路母线。
6.桥型接线
当仅有两台变压器和两台断路器时，采用桥形接线。
特点：
桥形接线仅用三台断路器，数量至少。依照桥断路器 位置，可分为内桥接线和外桥接线。
（1）内桥：桥断路器接在变压器侧，断路器接在引出线上。
长处：当线路故障时，仅故障线路侧断路器自动分闸，别的三条回路可继续工作。
运营特点：切除和投入操作以便，变压器操作较复杂。
合用范畴：合用于较小容量发电厂、变电所，并且变压器不经常切换或线路较长，故障率较高状况。
（2）外桥：桥断路器接在线路侧，接在变压器回路中。
运营特点：切除和投入操作较复杂，变压器操作简朴。
普通用于线路较短，变压器不需要经常切换，系统有穿越功率通过变电所高压侧时。
7.3—5角型接线
长处：
（1）投资省；
（2）没有汇流母线；
（3）可靠性灵活性高；
（4）每回路由两台断路器供电，任一台断路器检修，不需中断供电，也不需旁路设施。隔离开关只作为检修时隔离之用，以减少误操作也许性；
（5）占地面积少。

缺陷：
（1）进出线回路数要受到限制；
（2）机电保护和控制回路较单、双母线接线复杂；
（3）需增设发电机出口断路器，并增长了变压器空载损耗；
合用范畴：合用于最后进出线为3—5回10KV及以上配电装置。不适当用于有扩建也许发电厂、变电所中。
8.变压器—线路单元接线
长处：接线简朴，设备至少，不需高压配电装置。
（1）发电机—变压器单元接线
双绕组：不装断路器，可装隔离开关。
三绕组：在发电机与变压器之间应装断路器。
（2）扩大单元接线
缺陷：线路故障或检修时，变压器停运。
变压器故障或检修时，线路停运。
使用范畴：
(1) 一台变压器和一回线路；
(2) 电厂内部不设高压配电装置，直接将电能送至系统枢纽变电所内。