110kV35kV10kV变电站接入系统设计

目录

摘要 .................................................. 2 一 主变压器的选择 ....................................... 2 1.1、主变压器的选择 ................................... 2 1.2 主变压器容量的选择 ................................ 2 2、变电所主变压器的容量和台数的确定 ................... 2 二 主接线选择 ........................................... 3 1.1、主接线选择要求 ................................... 3 1.2、对变电所电气主接线的具体要求 ..................... 4 1.3、根据给定的各电压等级选择电压主接线 ............... 5 1.4母线型号的选择。 .................................. 6 1.5母线截面的选择 .................................... 6 三.电气主接线图（110kV/35kV/10kV） ....................... 8 四.总结 .................................................. 9 参考文献 ................................................ 10

1

发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计

摘要

电随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电稳定性、可靠性和持续性，然而电网的稳定性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便能是由一次能源经加工转化成的能源，与其他形式能源相比，它就具有远距离输送、方便转换与控制、损耗小、效率高、无气体和噪声污染。而发电厂是将一次能源转化成电能而被利用。按一次能源的不同，可将发电厂分为火力发电、水力发电、核能发电、以及风力发电、等太能发电厂。这些电能通过变电站进行变电，降电能输送到负荷区。

一 主变压器的选择

1.1、主变压器的选择

概述：在合理选择变压器时，首先应选择低损耗，低噪音的S9,S10,S11系列的变压器，不能选用高能耗的电力变压器。应选是变压器的绕组耦合方式、相数、冷却方式，绕组数，绕组导线材质及调压方式。

在各种电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压，进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济意义。 1.2 主变压器容量的选择

变电站主变压器容量一般按建站后5-10年的规划负荷考虑，并按其中一台停用时其余变压器能满足变电站最大负荷Smax的50%-70%（35-110kV变电站为60%），或全部重要负荷（当Ⅰ、Ⅱ类负荷超过上述比例时）选择。 即 n1SN0.60.7Smax

式中 n—变压器主变台数

2、变电所主变压器的容量和台数的确定

1. 主变压器容量的确定

2

发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计

1.1主变器容量一般按变电所建成5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期。10-20年的负荷发展

1.2根据变电所所带负荷的性质，和电网结构，来确定主变压器的容量。 1.3同等电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化，标准化。

2. 主变压器台数的确定

2.1对大城市郊区的一次变电所在中低压侧，构成环网的情况下，变电所应装设2台主变压器为宜。

2.2对地区性孤立的一次性变电所，或大型工业专用变电所，在设计时应考虑，装设3台主变压器的可能性。

2.3对于规划只装设2台主变压器的变电所，其变压器基础，应按大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。单台容量设计应按单台额定容量的70%—85%计算。

二 主接线选择

1.1、主接线选择要求：

1.可靠性:

所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电，衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件（包括一次和二次设备）在运行中可靠性的综合。因此，主接线的设计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性并不是绝对的而是相对的，一种主接线对某些变电站是可靠的，而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下：

（1）断路器检修时是否影响供电；

（2）设备、线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；

（3）有没有使发电厂或变电所全部停止工作的可能性等。 （4）大机组、超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。 2..灵活性:

主接线的灵活性有以下几方面的要求：

3

发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计

(1)调度灵活，操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。

(2)检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。

(3)扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。

3.经济性:

可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理。

(1)投资省。主接线应简单清晰，以节约断路器、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和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式（110/6～10kV）变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。

(2)年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。

(3)占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。

(4)在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。

1.2、对变电所电气主接线的具体要求：

1按变电所在电力系统的地位和作用选择。 2.考虑变电所近期和远期的发展规划。 3.按负荷性质和大小选择。

4.按变电所主变压器台数和容量选择。

5.当变电所中出现三级电压且低压侧负荷超过变压器额定容量15%时，通常采用三绕组变压器。

4

发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计

6.电力系统中无功功率需要分层次分地区进行平衡，变电所中常需装设无功补偿装置。

7.当母线电压变化比较大而且不能用增加无功补偿容量来调整电压时，为了保证电压质量，则采用有载调压变压器。

8.如果不受运输条件的限制，变压器采用三相式，否则选用单相变压器。 9.各级电压的规划短路电流不能超过所采用断路器的额定开断容量。 10.各级电压的架空线包括同一级电压的架空出线应尽量避免交叉。

1.3、根据给定的各电压等级选择电压主接线

a：110kv侧：

110kv侧出线最终4回，本期2回。

所以根据出线回数电压等级初步可以选择双母不分段接线和双母带旁路母接线。

1.双母不分段接线：

优点：可靠性极高，故障率低的变压器的出口不装断路器，投资较省，整个线路具有相当高的灵活性，当双母线的两组母线同时工作时，通过母联断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上，当母联断路器断开后，变电所负荷可同时接在母线或副母线上运行。

缺点：当母线故障或检修时，将隔离开关运行倒闸操作，容易发生误操作。 2.双母线带旁路接线：

优点：最大优化是提供了供电可靠性，当出线断路器需要停电检修时，可将专用

旁路断路器投运，从而将检修断路器出线有旁路代替供电。 两组接线相比较：2方案更加可靠，所以选方案双母线带旁路接线。

b：35kv侧

35kv最终6回

所以根据电压等级及出线回数，初步确定，双母线不分段接线和单母线分段带旁路母线接线。 1. 双母线接线

优点：可靠性极高，故障率低的变压器的出口不装断路器，投资较省，整个线路具有相当高的灵活性，当双母线的两组母线同时工作时，通过母联断路器并联运

5

发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计

行，电源与负荷平均分配在两组母线上，当母联断路器断开后，变电所负荷可同时接在母线或副母线上运行。

缺点：当母线故障或检修时，将隔离开关运行倒闸操作，容易发生误操作 2.单母线分段带旁母：

优点：供电可靠性高，运行灵活，但是主要用于出线回路数不多。但负荷叫重要的中小型发电厂及35—110kv的变电所

所以两个比较所以两个比较，双母线接线更加适用，所以选择双母线接线。 C:10.kv侧：

10kv最终8回

1.单母线不分段线路：

优点：简单清晰、设备少、投资少； 运行操作方便，有利于扩建。 2. 单母线分段线路：

优点：可提高供电的可靠性和灵活性；

对重要用户，可采取用双回路供电，即从不同段上分别引出馈电线，有两个电源供电，以保证供电可靠性。

任一段母线或母线隔离开关进行检修减少停电范围。 缺点：增加了开关设备的投资和占地面积；

某段母线或母线隔离开关检修时，有停电问题； 任一出线断路器检修时，该回路必须停电。 所以选择单母线不分段。

1.4母线型号的选择。

矩形铝母线：220kv以下的配电装置中，35kv及以下的配电装置一般都是选用矩形的铝母线，铝母线的允许载流量较铜母线小，但价格便宜，安装，检修简单，连接方便，因此在35kv及以下的配电装置中，首先应选用矩形铝母线。

1.5母线截面的选择

1. 一般要求

6

发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计

裸导体应根据集体情况，按下列技术调节分别进行选择和校验

1. 工作电流 2. 经济电流密度 3. 电晕

4. 动稳定或机械强度 5. 热稳定

裸导体尚应按下列使用环境条件校验： 1. 环境温度 2. 日照 3. 风速 4. 海拔高度

2 按回路持续工作电流选择

IXUIg

Ig—导体回路持续工作电流，单位为A。

IXU— 相应于导体在某一运行温度、环境条件及安装方式下长期允许的载流量

单位A。

7

温度25oC、导体表面涂漆、无日照、海拔高度1000m及以下条件。

发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计

三.电气主接线图（110kV/35kV/10kV）

6回出线

35kV 10kv

110kV

厂用电2线路 厂用电1线路 2出线

2回出线

10kV 110kV

35kV

厂用电线路2 厂用电线路1

8

发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计

四.总结

课程设计已结束，通过对110kV/35kV/10.5kV/变电站接入系统设计，对发电厂电气部分的课程有了更深的了解、掌握，初步学会了用所学的知识解决一些问题，初步学会了把理论转化为实践。在此设计中需要画电气主接线图，电气主接线图大家深知是技术人员进行故障分析所需要的蓝图。变电所作为电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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，对其进行设计势在必行，合理的变电所不仅能充分地满足当地的供电要求，还能有效地减少投资和资源浪费。

9

发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计

参考文献

[1] 熊信银. 发电厂电气部分. 北京: 中国电力出版社，2009. [2] 马永翔. 发电厂电气部分. 北京: 北京电力出版社，2014. [3] 朱一纶. 电力系统分析. 北京: 机械工业出版社，2012. [4] 刘宝贵. 发电厂电气部分. 北京: 中国电力出版社，200.8

10