论文部分内容阅读
摘要：下文主要结合笔者多年的工作实践经验以及查阅的相关资料，对拟建变电站负荷资料进行了分析，确定了站用变压器的容量及型号，最后对高压断路器、隔离开关、母线、电压互感器、电流互感器进行了选型，完成了110kV电气一次部分的设计。
关键词：变电所原始资料；变压器选择；设计；步骤；保护
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：
1、变电所原始资料
1）变电所基本情况
笔者查阅了相关资料以变电所设计为110kV区域性变电所为例，该变电所建成后，主要以对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电，以改善提高供电水平。同时和其他地区变电所联成环网，提高了本地供电质量和可靠性。变电站的电压等级为110/35/10。变电站由两个系统供电，系统S1为600MVA，容抗为0.38；系统S2为800MVA，容抗为0.45。线路1为30KM，线路2为20kM，线路3为25kM，线路型号为LGJQ-150。
2）变电所基本数据
110kV侧出线4回，另有2回备用，同时系数取0.9，其负荷参数如下表1。
表1 110kV 侧负荷参数
35kV侧出线8回，另有2回备用，同时系数取0.9，其负荷参数如下表2。
表 2 35kV 侧负荷参数
10kV側装有电抗器和1台TT-30-6调相机；站用负荷为动力负荷和照明负荷，最大负荷为91.5kVA，同时系数为0.85，功率因数为0.85。
2、变压器选择
一般在正常环境下运行的变电所，可选油浸式变压器，企业应优先选用SL11等系列低损耗电力变压器。为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。对于一般的变电所而言，当一主变停运时，其他变电器容量应能保证全部负荷的70％～80％。所以，这里应该选择两台容量略小于最大计算负荷的变压器。由以上结论可选择两台主变压器，其参数如下：
选 择 型 号为：SFSZ9-50000/110。额 定电 压：高压110±8×1.25%kV，中压38．5±5%kV，低压10.5kV。阻抗电压%：高—中：10.5%；高—低：17%；中—低：6.5%。连接组标号：YN，yn0，d11。空载电流：1.3％。
3、电气主接线方案的设计
1）110kV侧
由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的，那么其负荷为地区性负荷。110kV～220kV出线数目为5回及以上或者在系统中居重要地位，出线数目为4回及以上的配电装置，在采用单母线分段或双母线接线的35kV～110kV系统中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线。根据以上分析，110kV有4回出线，另有2回备用，因此选择双母线带旁路母线接线。
2）35kV侧
电压等级为35kV～60kV，出线为4～8回，可采用单母线分段接线，也可采用双母线接线。为保证线路检修时不中断对用户的供电，采用单母线分段接线和双母线接线时，可增设旁路母线。但由于设置旁路母线的条件所限（35kV～60kV出线多为双回路，有可能停电检修断路器，且检修时间短，约为2～3天），所以，35kV～60kV采用双母线接线时，不宜设置旁路母线，有条件时可设置旁路隔离开关。据上述分析、组合，选择双母线接线方式。
3）10kV侧
因只用来做无功补偿装置使用，10kV侧可采用单母线分段接线方式。
4、短路电流计算步骤
计算各元件电抗标幺值，并折算到同一基准容量下；给系统制订等值网络图；选择短路点；对网络进行化简，把供电系统看成为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流的标幺值、有名值；计算短路容量、短路电流冲击值；列出短路电流计算并得出结果。
5、主要电气设备选择
1）电气设备选择的技术条件
①按正常工作条件选择导体和电器。所选电器和电缆允许最高工作电压Uymax不得低于回路所接电网的最高运行电压Ugmax；导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度Q0下，导体和电器的长期允许电流Iy应不小于该回路的最大持续工作电流Igmax；当周围环境温度Q和导体额定环境温度Q0不等时，其长期允许电流IyQ可按下式修正：
②按短路情况校验。电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，一般校验取三相短路时的短路电流，如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定，用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。
短路热稳定校验。满足热稳定条件为：
Qol——短路电流产生的热效应；Qr——短路时导体和电器允许的热效应；Ir——t秒内允许通过的短时热电流。
短路的动稳定校验。
满足动稳定条件为：
ich——短路冲击直流峰值（kA）；Ich——短路冲击电流有效值（kA）；idf、Idf——电器允许的极限通过电流峰值及有效值（kA）。
2）主要电气设备选择的结果（见表3）
表 3 主要电气设备选择
6、主变压器保护
为了防止变压器发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失，保证系统安全连续运行，故变压器应装设一系列的保护装置。此变电所可以装设的变压器保护有：瓦斯保护、差动保护、过负荷保护、零序过流保护和后备保护。
关键词：变电所原始资料；变压器选择；设计；步骤；保护
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：
1、变电所原始资料
1）变电所基本情况
笔者查阅了相关资料以变电所设计为110kV区域性变电所为例，该变电所建成后，主要以对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电，以改善提高供电水平。同时和其他地区变电所联成环网，提高了本地供电质量和可靠性。变电站的电压等级为110/35/10。变电站由两个系统供电，系统S1为600MVA，容抗为0.38；系统S2为800MVA，容抗为0.45。线路1为30KM，线路2为20kM，线路3为25kM，线路型号为LGJQ-150。
2）变电所基本数据
110kV侧出线4回，另有2回备用，同时系数取0.9，其负荷参数如下表1。
表1 110kV 侧负荷参数
35kV侧出线8回，另有2回备用，同时系数取0.9，其负荷参数如下表2。
表 2 35kV 侧负荷参数
10kV側装有电抗器和1台TT-30-6调相机；站用负荷为动力负荷和照明负荷，最大负荷为91.5kVA，同时系数为0.85，功率因数为0.85。
2、变压器选择
一般在正常环境下运行的变电所，可选油浸式变压器，企业应优先选用SL11等系列低损耗电力变压器。为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。对于一般的变电所而言，当一主变停运时，其他变电器容量应能保证全部负荷的70％～80％。所以，这里应该选择两台容量略小于最大计算负荷的变压器。由以上结论可选择两台主变压器，其参数如下：
选 择 型 号为：SFSZ9-50000/110。额 定电 压：高压110±8×1.25%kV，中压38．5±5%kV，低压10.5kV。阻抗电压%：高—中：10.5%；高—低：17%；中—低：6.5%。连接组标号：YN，yn0，d11。空载电流：1.3％。
3、电气主接线方案的设计
1）110kV侧
由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的，那么其负荷为地区性负荷。110kV～220kV出线数目为5回及以上或者在系统中居重要地位，出线数目为4回及以上的配电装置，在采用单母线分段或双母线接线的35kV～110kV系统中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线。根据以上分析，110kV有4回出线，另有2回备用，因此选择双母线带旁路母线接线。
2）35kV侧
电压等级为35kV～60kV，出线为4～8回，可采用单母线分段接线，也可采用双母线接线。为保证线路检修时不中断对用户的供电，采用单母线分段接线和双母线接线时，可增设旁路母线。但由于设置旁路母线的条件所限（35kV～60kV出线多为双回路，有可能停电检修断路器，且检修时间短，约为2～3天），所以，35kV～60kV采用双母线接线时，不宜设置旁路母线，有条件时可设置旁路隔离开关。据上述分析、组合，选择双母线接线方式。
3）10kV侧
因只用来做无功补偿装置使用，10kV侧可采用单母线分段接线方式。
4、短路电流计算步骤
计算各元件电抗标幺值，并折算到同一基准容量下；给系统制订等值网络图；选择短路点；对网络进行化简，把供电系统看成为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流的标幺值、有名值；计算短路容量、短路电流冲击值；列出短路电流计算并得出结果。
5、主要电气设备选择
1）电气设备选择的技术条件
①按正常工作条件选择导体和电器。所选电器和电缆允许最高工作电压Uymax不得低于回路所接电网的最高运行电压Ugmax；导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度Q0下，导体和电器的长期允许电流Iy应不小于该回路的最大持续工作电流Igmax；当周围环境温度Q和导体额定环境温度Q0不等时，其长期允许电流IyQ可按下式修正：
②按短路情况校验。电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，一般校验取三相短路时的短路电流，如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定，用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。
短路热稳定校验。满足热稳定条件为：
Qol——短路电流产生的热效应；Qr——短路时导体和电器允许的热效应；Ir——t秒内允许通过的短时热电流。
短路的动稳定校验。
满足动稳定条件为：
ich——短路冲击直流峰值（kA）；Ich——短路冲击电流有效值（kA）；idf、Idf——电器允许的极限通过电流峰值及有效值（kA）。
2）主要电气设备选择的结果（见表3）
表 3 主要电气设备选择
6、主变压器保护
为了防止变压器发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失，保证系统安全连续运行，故变压器应装设一系列的保护装置。此变电所可以装设的变压器保护有：瓦斯保护、差动保护、过负荷保护、零序过流保护和后备保护。