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1、第一章 电气主接线的设计一、 原始资料分析本设计的变电站为降压变电站,有三个电压等级：高压侧电压为110kv,有二回线路；中压侧电压为35kv,有六回出线；其中有四回出线是双回路供电。低压侧电压为10kv,有八回出线,其中有六回是双回路供电。从以上资料可知本变电站为配电变电站。二、 主接线的设计配电变电站多为终端或分支变电站，降压供给附近用户或一个企业，其接线应尽可能采用断路器数目较少的接线，以节省投资和减少占地面积。随着出线数的不同，可采用桥形、单母分段等。低压侧采用单母线和单母线分段。可按一下几个原则来选：1 运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时
2、间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。2 具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。 3 操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。4 经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少
3、，使其尽地发挥经济效益。5应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。1 110KV侧根据原始资料，待设变电站110kv侧有两回线路。按照发电厂电气部分课程设计参考资料规定：在110220kv配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4回时，一般采用分段单母线接线。待设变电所可考虑以下几个方案，并进行经济和技术比较。方案1：采用单母线分段带旁路接线其优缺点：对重要用户可采用从不同母线分段引出双回线供电电源。
4、当母线发生故障或检修时，仅断开该段电源和变压器，非故障段仍可继续工作，但需限制一部分用户的供电。单母线分段任一回路断路器检修时，该回路必须停止工作。单母线分段便于过渡为双母线接线。采用的开关、刀闸较多，某一开关检修时，对有穿越电流的环网线路有影响。6开关检修时，可用旁路代路运行，无需停电。7易于扩建，利于以后规划。方案2：采用内桥接线其优缺点：两台断路器1DL和2DL接在电源出线上，线路的切除和投入是比较方便。当线路发生故障时，仅故障线路的断路器断开，其它回路仍可继续工作。当变压器故障时，如变压器1B故障，与变压器1B连接的两台断路器1DL和3DL都将断开，当切除和投入变压器时，操作也比较复杂
5、。较容易影响有穿越功率的环网系统，内桥接线适用于故障较多的长线路，且变压器不需要经常切换运行方式的变电所。方案3：采用外桥接线其优缺点：当变压器发生故障或运行中需要切除时，只断开本回路的断路器即可。当线路故障时，例如引出线1X故障，断路器1DL和3DL都将断开，因而变压器1B也被切除。 外桥接线适用于线路较短、变压器按经济运行需要经常切换且有穿越性功率经过的变电所。以上三个方案所需110KV断路器和隔离开关数量：方案比较单母线分段接线内桥式接线外桥式接线断路器台数533隔离开关组数1686经以上三种方案的分析比较：方案1虽然所用设备多，不经济，（单母线分段带旁路接线）但当任一回路的断路器检修时
6、，该电站无需停电，对有重要负荷的地方有重要意义。方案2（内桥式接线）虽然所用设备少、节省投资，但以后扩建最终发展为单母线分段或双母线接线方式，且继电保护装置整定有点复杂。方案3（外桥式接线）虽然具有使用设备最少，且装置简单清晰和建造费用低等优点。但变压器随经济运行的要求需经常切换，当电网有穿越功率流经本站时比较适宜。由于110kv只有2条进线，出于经济考虑，综合以上各个方案优缺点，决定采用单母分段带旁路接线方式.210KV侧(8回出线) 分析：6-10KV配电装置出线回路数为6回及以上时，一般采用单母线分段接线220KV及以下的变电所，供应当地负荷的6-10KV配电装置，由于采用了制造厂制造的
7、成套开关柜，地区电网成环的运行检修水平迅速提高，采用单母分段接线一般均能满足运行需求。（出线回路数增多时，单母线供电不够可靠）3 35KV 侧（6回出线）35kv送出六回线路,可采用单母线接线或单母线分段接线方式。但单母线接线方式只适用于6220kv系统中只有一台发电机或一台主变压器的发电厂或变电所。一般主变不少于2台，故选用单母分段带旁路接线方式。主接线 由以上分析比较，可得变电站的主接线方案为：110KV采用单母分段带旁路接线方式，10KV采用单母分段接线，35KV采用单母分段带旁路接线方式。三种方案粗略的经济性比较：由于设备选型未定，只能选定某一典型的设备的参考价格进行计算，同时忽略一些
8、投资比较小的，还有投资相对固定的，诸如基建，直流系统，控制系统及其他设备。第一种方案：110kV单母分段带旁路，35kV单母分段带旁路，10kV单母分段110kV项目单位数量设备费安装费SF6断路器台5.009057.48 110kV隔离开关组16.00240004410.53 110kV电流互感器台5.00220001013.32 110kV避雷器组4.00660002656.6 110kV软母线跨3.002374.14 10kV进线断路柜台2.003711.72 母联隔离柜台2.00699003711.72 母线设备柜台2.00285001782.64 馈线柜台8.00530003711.
9、72 电容保护柜台2.00510003711.72 站用变保护柜台2.00510003711.72 站用变柜(空柜)台2.00170001782.64 封闭母线桥三相米10.005000.00394.08 穿墙套管个6.002000.00236.59 35kV SF6断路器35kV台9.009057.48 隔离开关35kV组20.00315001058.17 电流互感器35kV台9.0038000706.31 电压互感器35kV台3.006000749.51 第二种方案：110kV内桥接法，35kV单母分段，10kV单母分段110kV 项目单位数量设备费安装费SF6断路器台3.009057.4
10、8 110kV隔离开关组8.00240004410.53 110kV电流互感器台3.00220001013.32 110kV避雷器组4.00660002656.6 35kV SF6断路器35kV台9.09057.48 隔离开关35kV组18.0315001058.17 电流互感器35kV台9.0038000706.31 电压互感器35kV台3.006000749.51 10kV方案同第一种方案第三种方案：110kV外桥接法，35kV单母分段，10kV单母分段110kV 项目单位数量设备费安装费SF6断路器台3.009057.48 110kV隔离开关组6.00240004410.53 110kV
11、电流互感器台3.00220001013.32 110kV避雷器组4.00660002656.6 35kV设备同第二种方案10kV方案同第一种方案主变的费用为2*第一种方案算得其投资为：+.3+.04+.42.76元第二种方案算得其投资为：+.04+.7+.42.16元第三种方案算得其投资为：+.98+.7+.42.54元可知总投资方面三种方案相差不是很大，出于可靠性及以后的扩建的可能性，采用第一种方案三、 变电站主变压器的选择负荷计算 在最大负荷水平下的流过主变的负荷： 在最小负荷水平下的流过主变的负荷：2、容量选择按变电所所建成510年的规划选择并适当考虑远期1020年的发展，对城郊变与城郊
12、规划结合。根据变电所负荷性质和电网结构来确定，对有重要的负荷的变电所应考虑一台主变停运时，其余主变容量在计及过负荷能力后的允许时间内能保证用户12级负荷。对于一般性变电所，当一台主变停运后嗣，期于主变应保证全部负荷的70%80%。Se(0.70.8)Smax (0.70.8)Smax=(0.70.8)*37.72=26.4030.18MVA同级电压的单台降压变压器容量级别不宜太多，应从全网出发，推行标准化系统化。3、台数确定对大城市郊区的依次变电所在中低压构成环网的情况下装两台。对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所应考虑装三台的可能。对规划只装两台主变的变电所其主变基础按大于主变容量的
13、12级设计以便主变发展时更换。根据以上准则和现有的条件确定选用2台主变为宜。选择的条件2SeSjs(MVA) n=2 根据容量计算，选择两台SFSZL-31500/110变压器选择结果及参数型号容量（kva）连接组别P0（kw）Ue(kv)SFSL-31500/11031500Yn/Yn/D11 38.4高中低11038.5 10.5，四、 变电站运行方式的确定该站正常运行方式：110kV、35kV、10kV母线分段开关（在下面选择设备都以该方式下出现的最大短路电流来选择）在合闸位置，#1、#2主变变高、变中中性点只投#1主变，#2主变变高中性点在断开位置。第二章 短路电流的计算根据变电所电气主接线做出等值电路，采用标么值计算，取Sb=1000MVA，Vb=Vav，Ib=Sb/Vb。为了选择各级电压的设备，选取两短路点d1、d2进行短路计算，计算过程见计算书，结果如下表：短路点Vn(KV)运行方式暂态短路电流I(KA)冲击电流ich(KA)全电流有效值Ich(KA)短路容量Sd(MVA)D1110kV最大7.1718.2810.901429D235kV最大2.56.383.8160D310kV最大23.6460.2835.93422第三章 电器设备选择正确地选择电器是使电器主接线和配电装置达到
