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1、1 变电所的类型、所址选择1.1变电站分类 （1）按电压等级可分为超高压、高压、中压变电站和低压变电站。 电压在1kV以下的称为低压；电压为110kV的称为中压；电压高于10kV低于330kV的称为高压；电压在330kV以上的称为超高压。 （2）按供电对象的差异可分为城镇变电站、工业变电站和农业变电站。 （3）根据其在电力系统中的低位和作用，可以分为枢纽变电站、中间变电站、区域（地方）变电站、企业变电站和末端（用户）变电站。 枢纽变电站：枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330kV及以上，联系多个电源，出现回路多，变电容量大；全站停电后将造成大面积停电，或系统瓦解，枢纽变电站对电力
2、系统运行的稳定和可靠性起到重要作用。 中间变电站：中间变电站位于系统主干环行线路或系统主要干线的接口处，电压等级一般为330220kV，汇集23个电源和若干线路。全站停电后，将引起区域电网的解列。 地区变电站：地区变电站是一个地区和一个中、小城市的主要变电站，电压等级一般为220kV，全站停电后将造成该地区或城市供电的紊乱。 企业变电站：企业变电站是大、中型企业的专用变电站，电压等级35220kV，12回进线。 （4）按其容量和馈线的多少可分为大、中、小型变电站。 （5）按是否有人正常运行值班可分为有人值班变电站和无人值班变电站。 目前，我国变电站按电压等级分为3.5万伏变电站、11万伏变电站
3、、22万伏变电站和50万伏变电站。 还有根据变电站围护结构分为土建变电站和箱式变电站。本设计为天桥区110KV变电所的设计，因此按电压等级110kv应属于高压变电站；按供电对象此变电站供应对象为大连造船厂所有的一二级负荷和三级负荷因此应属于工业变电站；按其在电力系统中的地位和作用应属于企业变电站；按其容量和馈线的多少来考虑由于按负荷计算得出的全部计算负荷容量大,因此应属于大型变电站；按是否有人值班应属于有人值班变电站。然而大连造船厂电站不适合用箱式变电站，因为负荷相对比较固定，且船厂负荷容量较大，而箱式变电站适合于在一般负荷密集的工矿企业、港口和居民住宅小区等场所，可以使高电压供电延伸到负荷中
4、心，减少低压供电半径，降低损耗。低压供电线路也较少，一般为46路。箱变出线间隔的扩展裕度小，如想增加出线间隔是很困难的，必须再增加箱体间隔；由于箱变结构紧凑，而且看不到明显的断开点，维护检修也不便；因此它适用于额定电压10/0.4KV三相交流系统中，作为线路和分配电能之用。本设计应采用土建变电站。1.2 变电所所址选择的基本要求靠近电源，接近负荷中心，有利于提高供电电压质量，减少输电线路投资以减少投资和电能损耗，提高供电质量。(1)尽量少占农田及果园等经济价值高的地区。我国土地资源紧张，农村电网覆盖面大，土地占用量也大，所以农村变电所应节约每一寸土地。(2)便于各级电压线路的出入，架空线路走廊
5、应与所址同时选定，尽量避免交叉。(3)交通运输方便。便于变电所管理和主要设备的运输，但应注意噪声和灰尘污染，更要注意安全。(4)变电所不能被洪水淹没，以保证正常运行。所区内不得积水，故地面应考虑一定的排水坡度。(5)具有适宜的地质条件(如避开断层、滑坡、塌陷、溶洞等地段)，如所址选在有矿藏地区，应征得有关部门的同意，避开有危岩和易发生滚石的场所。(6)尽量避开空气污秽地区，否则应采取防污措施。设备被污染后会降低绝缘，威胁安全运行。据调查，在一些污染严重的地区，户外变电所发生过闪络事故。优化变电所运行环境，无法避开污秽时，应对户外运行设备及构架采取防污秽的技术措施，以保证变电所安全运行，延长设备
6、及建筑构架的使用寿命。(7)所址的标高宜在百年一遇的高水位之上，否则应有防护设施，满足防洪要求。(8)具有生产和生活用水的可靠水源。考虑职工生活上的方便。由于农村变电所远离城镇，职工生活不便，所址选择时应考虑水源条件，以照顾职工生活。(9)所址对邻近设施有无影响。尽量减少由于变电所的电位升高、电磁感应、无线电干扰、噪声等对周围邻近设施，如：无线电收发台、飞机场、通信设施的影响。(10)为变电所的远景规划和扩建创造条件。考虑农村电网的发展和农村用电负荷的增加，以及变电所能方便地从初期形式过渡到最终阶段，使变电所在一次、二次设备装置方面所需的改动最小。(11)所站合一的形式便于发展成无人值班所。(
7、12)参照国家标准35500kV变电所设计规范执行。2 变电所电气主接线的设计2.1 电气主接线的概述变电所主接线(一次接线)表示变电所接受、变换和分配电能的路径，是变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。它由各种电力设备(变压器、断路器、隔离开关、互感器、避雷器、补偿电容器等)及其连接线组成。主接线是否合理,关系到变电所运行的灵活、安全、可靠与经济。在图上所有电器均以新的国家标准图形符号表示，按它们的正常状态画出电气主接线的设计原则和要求。2.2 电气主接线的设计原则（1）电气主接线的设计原则 考虑变电所在电力系统的作用和地位这是决定主接线的主要因素。不管是枢纽变电所、地区变电
8、所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的作用和地位不尽相同，对主接线的要求也不尽相同。 考虑用户电力系统近期和远期的发展规模变电所主接线设计应按照五到十年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布负荷增长速度以及潮流分布，并分析各种可能的运行方式，最终确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。 考虑用电单位负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响对一级用电负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级用电负荷不间断供电；对二级用电负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级用电负荷供电；三级用电负荷一般只需一个电源供电。 考
9、虑主变压器对主接线的影响主变的容量和台数，对主接线的选择将会产生直接的影响。通常对大型变电所，因其传输容量大，供电可靠性要求高，所以，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。反之，容量小的变电所，对主接线的要求低一些。 考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。主接线的设计要根据备用容量的不同而不同。2.3 电气主接线设计的基本要求对变电所的主接线方案有下列基本要求：（1）安全性 应符合国家标准和有关技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。例如在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的负荷侧，必须装设隔离开关；对低压断路器
10、也是一样的，在其电源侧及可能反馈电能的负荷侧，也必须装设隔离开关。(2) 可靠性 应满足各级电力负荷对供电可靠性的要求，也就是变电所的主接线方案，应与其电路负荷的级别相适应。例如对一二级重要负荷，其主接线方案应考虑两台主变压器，且一般应为双电源供电；对特别重要的一级负荷，尚应考虑增设应急电源。（3）灵活性 应能适应供电系统所需的各种运行方式，便于操作维护，并能适合负荷的发展，有扩充改建的可能性。（4）经济性 在满足上述要求的前提下，应尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量，应尽可能选用技术先进又经济适用的节能产品。2.4 接线方案的比较和选择变电所的接线应从安全、可靠
11、、灵活、经济出发。本次设计的济南市天桥区35KV总降压变电所，地位较为重要，应尽量保证供电的可靠性，又由于是总降变电所，从经济性来考虑主接线不宜复杂。其接线方案有以下几种：(1) 只装有一台主变压器的总降变电所主接线通常采用一次侧无母线、二次侧为单母线的主接线。一次侧采用断路器为主开关。其特点是简单经济，但供电可靠性不高，只适用于三级负荷。(2) 一次侧为内桥式接线的总降变电所主接线这种主接线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷。这种内桥式接线多用于电源线路较长而主变压器不须经常切换的总降压变电所。(3) 一次侧为外桥式接线的总降变电所主接线这种主接线也适用于一、二级负荷。这种
12、外桥式接线多用于电源线路不长而主变压器需经常切换以适应经济运行的总降压变电所。(4) 一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线这种主接线兼有上述内桥式和外桥式两种接线的运行灵活性的优点，但所用高压开关设备较多，投资较大。可供一、二级负荷，适用于一、二次侧进出线较多的情况。(5) 一、二次侧均采用双母线的总降压变电所主接线采用双母线接线较之采用单母线接线，供电可靠性和运行灵活性大大提高，但开关设备也大大提高，从而大大增加了初投资，所以双母线接线在企业中少用，主要用于电力系统中。由于船厂含有很多重要的一级和二级负荷，对供电的可靠性有相当高的要求，因此根据对上面的接线方案的分析可知，本设计11
13、0KV主接线的一二次侧均选用单母线分段。主接线图在附录中3 电力负荷和负荷计算3.1 电力负荷概念 电力负荷是指发电厂或电力系统中，在某一时刻所承担的各类用电设备消费电功率的总和，叫电力负荷。单位：“KW”。虽然电力负荷的标准单位为“ KW”，但在实际运行工作中我们经用电流来表征负荷。3.2 电力负荷的分级（1）类负荷(级负荷)：它关系到国民经济的命脉及人民生命财产的安全，由于停电或突然停电造成的损失太大，故而这类用户是必须保证高度供电的可靠性。 （2）类负荷(级负荷)：它在国民经济中的地位相比之下，不如一类用户重要，计划停电或事故停电虽然会造成较大的损失，但是这种损失是可以挽回的，一般情况下
14、，电力系统至少要对这类用户提供中等程度的供电可靠性。 （3）类负荷(级负荷)：这类负荷在国民经济中地位很低，与人民的生命财产安全并无关系，中断这类负荷的供电，带来的损失最小，因此，这类用户的供电可靠性是最低的。3.3 各级电力负荷对供电电源的要求各级电力负荷对供电电源的要求 ：（1）一级负荷对供电电源的要求；要求应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。 对一级负荷中特别重要的负荷，除要求有上述两个电源外，还要求增设应急电源。 常用的应急电源有：独产于正常电源的发电机组，干电池，蓄电池，供电系统中有效地独立于正常电源的专门供电线路。 （2）二级负荷对供电电源的要求；
15、 要求做到当发生电力变压器故障时不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。通常要求两回路供电，供电变压器也应有两台。 （3）三级负荷对供电电源的要求 对供电电源无特殊要求 因为大连造船厂有很多重要的一级负荷和二级负荷，因此在选择电气主接线方案的确定时需要予以考虑，对其可靠性安全性加以重视，初步选定两台主变压器，一台主变压器用于供电，另一台用作备用，下面变压器章节会进一步加以详解3.4 三相用电设备组计算负荷的确定3.4.1计算负荷概念计算负荷，是指通过统计计算求出的，用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。按照计算负荷选择的电气设备和导线电缆，如以计算负荷持续运行，其发热温度不致超过允许值，因
16、而不会影响其使用寿命。所谓负荷计算，是指对某一线路中的实际用电负荷的运行规律进行分析，从而求出该线路的计算负荷的过程。负荷计算与计算负荷，是两个不同的概念，不可混淆。在现行的设计规范中，负荷计算的内容不仅包括确定计算负荷，还包括确定尖峰电流和确定一极、二级负荷的容量已及季节性负荷的容量。3.4.2计算负荷的目的计算负荷是供配电设计计算的基本依据，它也是用户供电系统结构设计、供电线路截面选择、变电器数量和容量选择、电气设备额定数据选择的依据，因此，我们应合理地确定用户供电系统的计算负荷，这一点很重要。负荷计算的目的是为了充分掌握用电情况，合理选择配电系统的元件、线路和设备。计算负荷确定的是否合理正确，直接
