毕业设计（论文）-110KV降压变电所设计毕业设计.doc

摘 要 I 摘摘 要要 变电站是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。电气主接线是发电厂 变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电 装置的布置等，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 本次设计建设一座 110KV 降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活 的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的 最优接线方式。其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短 路冲击电流。然后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择， 然后进行校验。最后作出平面布置图和防雷保护设计。 关键词：关键词：变电站 主接线 短路计算 电气设备选择 河南理工大学成人高等教育毕业设计（论文） II ABSTRACT Electricity substation is an important component of the system, it directly affect the power system security and economic operation of power plants are linked and users of intermediate links, transformation and distribution of power plays a role. The master document of substation is the main link in the main electrical wiring ,which directly related to the development of the whole plant (subtations) the choice of electrical equipment, power distribution devices and so on, such as the arrangement is part of the investment the size of the electrical substation decisive factor. The design of the construction of a 110KV step-down substation.First of all, according to the main terminal of the economic and reliable operation of all flexibility to choose the connection mode voltage, in the technical aspects and economic aspects of comparison, the flexibility to select the optimum connection mode.Second, I have to carry out short-circuit current calculation, according to point out the short-circuit short-circuit all the short-circuit current and the impact of steady-state current. Then, according to the voltage level of rated voltage and maximum continuous operating current equipment choice, and then proceed to check. To make a final floor plan and design of lightning protection. Key word： subtation master document calculation of short circuit electric equipment selection 目 录 i 目目 录录 引 言 .1 1 电力系统分析及变电站总体分析.2 1.1 电力系统分析.2 1.2 变电站总体分析.3 1.2.1 建站规模 .3 1.2.2 变电所概况 .3 2 负荷分析和主变压器的选择.5 2.1 负荷分析.5 2.1.1 负荷分类和定义 .5 2.1.2 本设计中的负荷分析 .5 2.2 负荷计算.7 2.2.1 负荷计算的意义 .7 2.2.2 负荷计算 .7 2.3 主变压器的选择.8 2.3.1 主变压器的选择原则 .8 2.3.2 主变压器台数的确定 .8 2.3.3 变压器相数的确定 .9 2.3.4 变压器绕组数的确定 .10 2.3.5 变压器联结组别的确定 .10 2.3.6 变压器容量型号的确定 .10 2.3.7 主变阻抗的选择 .11 2.3.8 调压方式的选择 .12 2.3.9 变压器冷却方式的选择 .12 3 电气主接线的设计.13 3.1 电气主接线的概况.13 3.2 电气主接线的基本要求.14 3.2.1 安全性 .14 3.2.2 可靠性 .14 3.2.3 灵活性 .14 河南理工大学成人高等教育毕业设计（论文） ii 3.2.4 经济性 .15 3.3 电气主接线时的设计依据.15 3.4 电气主接线的主要形式.16 3.4.1 单母线接线 .16 3.4.2 单母线分段接线 .17 3.4.3 双母线接线 .18 3.4.4 单母线带旁路母线接线 .18 3.4.5 桥形接线 .19 3.5 主接线方案及论证.20 4 短路电流计算.23 4.1 短路的原因及其后果.23 4.2 短路的种类.24 4.3 短路电流计算的意义.24 4.4 短路电流计算的一般规定.25 4.5 短路电流的标幺值计算法.25 4.6 短路电流计算.27 4.6.1 电力系统接线简图 .27 4.6.2 各元件阻抗标么值计算 .28 4.6.3 110kv 侧短路分析 .29 4.6.4 3KV 侧短路分析 .32 4.6.5 短路电流计算结果.34 5 电气设备选择.35 5.1 电气设备选择的一般要求.35 5.2 电气设备选择的一般原则.35 5.2.1 按正常工作条件选择 .35 5.2.2 按短路情况进行校验 .36 5.2.3 按环境条件校验 .37 5.3 高压断路器的选择.37 5.3.1 选择原则 .37 5.3.2 110KV 侧高压断路器的选择 .38 5.3.3 6.3KV 侧高压断路器的选择 .39 目 录 iii 5.4 高压隔离开关的选择.40 5.4.1 110KV 高压隔离开关的选择 .40 5.4.2 6.3KV 高压隔离开关的选择 .41 5.5 导线的选择.41 5.5.1 选择原则 .42 5.5.2 110KV 母线的选择与校验 .43 5.5.3 6.3KV 母线的选择与校验 .44 5.6 电流互感器的选择.45 5.6.1 选择原则 .45 5.6.2 110KV 侧电流互感器选择与校验 .47 5.6.3 6.3KV 侧电流互感器选择与校验 .48 5.7 电压互感器的选择.49 5.7.1 选择原则 .49 5.7.2 电压互感器的选择 .50 5.8 避雷器的选择.50 5.8.1 选择要求 .50 5.8.2 避雷器的选择 .51 6 配电装置及电气总平面图设计.52 6.1 配电装置设计原则.52 6.2 配电装置的分类.53 6.3 各种配电装置的特点.54 6.4 配电装置设计的基本步骤.54 6.5 各电压级配电装置的确定.54 6.5.1 110KV 侧 .54 6.5.2 6.3KV 侧 .55 6.6 总平面设计 .55 6.6.1 满足安全运行前提下，尽量简化 .55 6.6.2 主控制室布置 .56 6.6.3 端子箱、配电箱电缆沟的位置 .56 6.6.4 屋外配电装置要考虑道路的设置 .56 6.6.5 所区大门的设置 .56 河南理工大学成人高等教育毕业设计（论文） iv 7 防雷保护设计.58 7.1 防雷保护的特点.58 7.2 防雷设计的原则.58 7.3 避雷针.59 7.3.1 避雷针设置原则 .59 7.3.2 避雷针装设应注意的问题 .59 7.3.3 避雷针的保护范围 .60 7.4 避雷器的设置.62 7.5 变电所的防雷保护.63 7.5.1 直击雷保护的防护措施 .63 7.5.2 侵入波保护的防护措施 .64 7.6 变电所防雷设计.65 7.6.1 直击雷防护 .65 7.6.2 雷电波侵入保护 .66 结 论 .67 参考文献 .68 致 谢 .69 引 言 1 引引 言言 电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、 石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为 国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济 发展水平的重要标志。因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。 电力系统设计技术规程1第 1.0.2 条 规定系统设计应在国家计划经济指导下， 在审议后的中期、长期电力规划的基础上，从电力系统整体出发，进一步研究并提出 系统的具体发展方案；应合理利用能源，节约能源；合理布局电源网络，使发、输、 变电及无功建设配套协调，并为系统继电保护设计、系统安全自动装置设计及下一级 电压的系统设计等创造条件；设计方案应技术先进、过度方便、运行灵活、切实可行， 以经济、可靠、质量合格和充足的电能满足国民经济各部门于人民生活不断增长的需 要。 变电站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。在进行变 电所设计时，须遵照变电所设计规范所规定的原则，根据3510kV 变电所设计规范 2的要求： 第一、变电所的设计应根据工程的 510 年发展规划进行，做到远近结合、以近为 主，正确处理近期建设与远景发展的关系，适当考虑扩建的可能性。 第二、变电所的设计必须从全局出发、统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工 程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。 第三、变电所的设计，必须节约用地的原则。 变电站设计的内容力求概念清楚，层次分明，结合自己设计的原始资料，参考变 电站电气设计工程规范，经过大量翻阅工作，了解设计基本过程，从而进一步指导设 计内容的开展。现将自己查阅文献的工作归述为：通过查阅馆藏书籍，课本和网络资 源，了解电力工业的有关政策，技术规程等方面知识，理清自己的设计思路，查询有 关电气设备等最新动态价格及参数，从而为自己的设计提供有力的依据。 通过查阅文献，提出我的设计思路和具体设计内容，以便于为设计工作提供有理 可据的参考价值。通过查阅变电站设计规程，了解发变电站设计的一般过程及相关的 设计规程，明白了要设计一个变电站的设计内容，清楚设计任务。电气主接线设计， 短路计算，设备的选择，配电装置，防雷保护设计等。 河南理工大学成人高等教育毕业设计（论文） 2 1 电力系统分析及变电站总体分析电力系统分析及变电站总体分析 1.11.1 电力系统分析电力系统分析 为满足焦作铁矿生产生活的供电要求，决定新建一个 110KV 降压变电所。变电所 的站址选择靠近公路，位于某山区一个南北狭长山谷中，地形平缓，土质贫瘠有良好 的交通运输条件，同时也为变电站职工的生活提供了方便。由电力系统 S 向铁矿变、 钢厂变、化肥变、区域变供电，构成环网。S 的容量为 2360MVA，焦作矿区变电站的 变电压等级为 110/6.3KV。 电力系统设计技术规程1中规定系统设计应在国家计划经济指导下，在审议后 的中期、长期电力规划的基础上，从电力系统整体出发，进一步研究并提出系统的具 体发展方案；应合理利用能源，节约能源；合理布局电源网络，使发、输、变电及无 功建设配套协调，并为系统继电保护设计、系统安全自动装置设计及下一级电压的系 统设计等创造条件；设计方案应技术先进、过度方便、运行灵活、切实可行，以经济、 可靠、质量合格和充足的电能满足国民经济各部门于人民生活不断增长的需要。 钢厂变 铁矿变 S 电力系统 区域变 化肥厂变 东 北 图 1-1 电力系统接线简图 附注：1、图中系统容量，系统阻抗均相当于最大运行方式。 1 电力系统分析及变电站总体分析 3 2、最小运行方式时： S=2000MVA. Xs=1.10; 3、系统可保证本站 110KV 母线电压波动在5%以内。 1.21.2 变电站总体分析变电站总体分析 1.2.11.2.1 建站规模建站规模 电压等级：110/6.3KV 线路回数：110KV：2 回，备用 1 回； 6.3KV：13 回，备用 2 回； 1.2.21.2.2 变电所概况变电所概况 露天矿 东 北 线路走廊 站 址 矿井乙 矿井甲 选矿厂 （山坡） 路 公 （山坡） 火药库 水源地 农电 生活区 图 1-2 地理位置示意图 地理条件：所址位于某山区一个南北狭长山谷中，地形平缓，土质贫瘠，平均海 拔 400 米，邻近负荷中心，水源充足，交通便利。土质为含砂黏土，土壤热阻系数度 T=120CM/W，土温 20，地震烈度 8 度，有利于变电站的经济运行，另外，也降 低对防雷保护装置的要求。 气象条件：年最高气温+40，所最低气温-22，最热月平均最高温度+32。风 河南理工大学成人高等教育毕业设计（论文） 4 速 32m/s，主导风向西北，覆冰厚度 15mm。微风风速 3.5m/s,属于我国类标准气象区。 站址条件：依据35110kV 变电站设计规范2第 2.0.1 条，变电站所址的选择， 根据下列要求综合考虑确定： 第一、靠近负荷中心。 第二、节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地。 第三、与乡或工矿企业规划相协调，便于架空线和电缆线路的引入和引出。 第四、交通运输方便。 第五、具有适应地形，地貌，地址条件。 变电所选址还考虑了变电站与附近设施的影响。因此，若变电站选址不当，必将 影响企业供电系统的主接线方式，电网的损失及投资的大小，还可能引起电力倒流， 甚至产生更严重的后果。 2 负荷分析和主变压器的选择 5 2 负荷分析和主变压器的选择负荷分析和主变压器的选择 2.12.1 负荷分析负荷分析 2.1.12.1.1 负荷分类和定义负荷分类和定义 根据负荷允许停电程度的不同，可以将负荷分为三个等级，即一级负荷、二级负 荷、三级负荷。等级不同，对电力系统供电可靠性与稳定性的要求也不同。如果停电， 一级负荷将造成人身伤亡或引起对周围环境严重污染对工厂将造成经济上的巨大损失， 如重要的大型的 设备损坏，重要产品或用重要原料生产的产品大量报废，还可能引起 社会秩序混乱或严重的政治影响。二级负荷会造成较大的经济损失，如生产的主要设 备损坏、产品大量报废或减产；还可能引起社会秩序混乱或较严重的政治影响。三级 负荷造成的损失不大或不会造成直接经济损失。由此可知，供电的稳定性直接影响经 济的发展，负荷等级不同，对供电的要求也不相同：对于一级负荷，必须有二个独立 电源供电，且任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。对特别重要 的一级负荷应该由二个独立电源点供电。对于二级负荷，一般要有两个独立电源供电， 且任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷供电。对于三级负荷，一般只 需一个电源供电3。 2.1.22.1.2 本设计中的负荷分析本设计中的负荷分析 变电所两侧属于一、二级负荷，左侧主要为水源地、火药库、农业用电，下方为 生活区职工用电，右侧主要是露天矿、矿井、选矿厂工业用电。 露天矿一、二：出产铁矿，其中：类负荷约占 10%，类负荷约占 60%，其余 为类负荷。 矿井甲、乙：出产铁矿，其中：类负荷约占 40%，类负荷约占 40%，其余为 类负荷。 选矿厂一、二:筛选出产矿，其中：类负荷约占 30%，类负荷约占 40%，其余 为类负荷。 水源地：类负荷约占 20%，类负荷约占 60%，其余为类负荷。 火药厂：火药储存，属于类负荷，约占 50%，类负荷约占 20%，类负荷约 占 30%， 河南理工大学成人高等教育毕业设计（论文） 6 生活区：职工生活用电，类负荷约占 10%；类负荷约占 50%；其余为类负荷。 农业用电：类负荷约占 50%；类负荷约占 50%； 备用：类负荷约占 10%；类负荷，约占 40%；其余为类负荷。 表 2-1 ZS 矿区 110KV 降压变电所负荷资料 最大穿 越功率 （MW ） 最大负荷 （MW） 负荷组成 （%） cosTmax (h) 线长 (km) 同 时 率 线 损 电 压 等 级 负荷名称 近 期 远 景 近 期 远 景 一 级 二 级 三级 铁钢线12 铁区线12 11 0k V备用10 露天矿一121060300.7255001.5 露天矿二121060300.7255001.5 矿井甲一1.534040200.7855001.5 矿井甲二1.534040200.7855001.5 矿井乙一 矿井乙二 1.534040200.7855002.5 选矿厂一 选矿厂二 243040300.7555001 水源地一 水源地二 122060200.7255002 火药库0.10.1 5 2030500.7545001.8 生活区11.51050400.845001 农业用电1250500.7840001.5 6.3 kV 备用一11040500.78 85 % 5% 2 负荷分析和主变压器的选择 7 备用二11040500.78 为满足电力系统对无功的需要，需要在用户侧装设电容器，进行无功补偿，使用 户的功率因数提高，10kV 线路用户功率因数应不低于 0.9。 2.22.2 负荷计算负荷计算 2.2.12.2.1 负荷计算的意义负荷计算的意义 在进行工业企业供配电设计时，基本的原始资料是工艺部门提供的各种用电设备 的安装容量，这是设计的依据。因此，供电设计首先遇到的是全厂要用多少电，即负 荷计算问题。由于工厂里各种用电设备在运行时其电力负荷总是不断变化，但一般不 回超过其额定容量，而且各台用电设备的最大负荷一般又不会在同一时间出现，所以 全厂的最大负荷总是比全厂各种用电设备额定容量的总和要小。若根据设备容量综合 来选择导线和供电设备必将造成浪费；反之，若负荷计算过小，造成导线或用电设备 选择得过小，在运行中必将使上述元件过热，倒是绝缘过快老化甚至损坏。因此，为 了确定供电系统中各个环节的电力负荷大小，合理地选择供电系统中的元件，有必要 对电力负荷进行统计计算4。 2.2.22.2.2 负荷计算负荷计算 近期负荷：MWP i 6 . 11) 111 . 0125 . 15 . 15 . 111 ( max 近 远期负荷： MWP65.24) 1125 . 115 . 0 2433322( max 远 MWMWMWPi n i 25.3665.24 6 . 11 1 综合最大计算负荷计算公式： (2.1)%)1 ( cos 1 n i i i tjs P KS (：同时系数，取 85%；%：线损率,取 5%) t K %)1 ( cos 1 max n i i i tjs P KS 近 近 河南理工大学成人高等教育毕业设计（论文） 8 )(114.14 %)51 () 78 . 0 1 8 . 0 1 75 . 0 1 . 0 72 . 0 1 75 . 0 2 78 . 0 5 . 1 78 . 0 5 . 1 78 . 0 5 . 1 72 . 0 1 72 . 0 1 (85 . 0 MW %)1 ( cos 1 max n i i i tjs P KS 远 远 )(408.32 %)51 () 78 . 0 4 8 . 0 5 . 1 75 . 0 15 . 0 72 . 0 2 75 . 0 4 78 . 0 3 78 . 0 3 78 . 0 3 72 . 0 2 72 . 0 2 (85 . 0 MW 视在功率： )522.46408.32114.14MVASSS jsjs （ 近远 2.32.3 主变压器的选择主变压器的选择 在各电压等级的变电所中，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。其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构， 如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运行电能损耗，提高运行 效率和可靠性，改善电网稳定性能。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。特别是我国当前的能源政策是开发与节约并重，近期以节约为 主。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，提高网络的的经 济运行素质将具有明显的经济意义。 2.3.12.3.1 主变压器的选择原则主变压器的选择原则 主变压器的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统 510 年发展 规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行 综合分析和合理选择。 在选择主变压器容量时对重要变电所，应考虑当一台主变器停运时，其余变压器 容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足类及类负荷的供电；对一般性变电所， 当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的 60%70%。 2.3.22.3.2 主变压器台数的确定主变压器台数的确定 变电站主变压器台数的选择应根据负荷大小、负荷对供电可靠性的要求、经济性 及用电发展规划等因素综合考虑确定。变电器台数越多，供电可靠性越高，但设备投 2 负荷分析和主变压器的选择 9 资大，运行费用高。因此，在满足供电可靠性要求的前提下，变电器台数越少越好。 在确定变电器台数时，还应适当考虑负荷的发展，留有一定余地。 由电力工程电气设计手册 （电气一次部分）5知变电站主变压器台数的选择应 遵循以下原则： 对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设 两台主变压器为宜。 对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主 变压器的可能性。 对于规划只装设两台主变压器的变电所，其变压器基础宜按大于变压器容量的 12 级设计，以便负荷发展时，更换变压器容量。 表 2-2 单台变压器和两台变压器的比较： 比 较单台变压器两台变压器 供电安全比满足要求满足要求 供电可靠性基本满足要求满足要求 供电质量电压损耗略大电压损耗略小 灵活方便性灵活性差灵活性好 技 术 指 标 扩建适用性稍差好 由以上可知、正常运行时，变电所负荷由 110kV 系统供电，拥有大量的一、二级 负荷，应满足电力负荷对供电可靠性的要求，应采用两台变压器并联使用。 2.3.32.3.3 变压器相数的确定变压器相数的确定 主变压器采用三相或是单项，主要考虑变压器的制造条件，可靠性要求及运输条 件等因素。特别是大型变压器，尤其需要考察其运输可能性，保证运输是村不超过隧 洞、桥东的准许通过限制，运输重量不超过桥梁、车辆、船舶等运输工具承载能力。 由电力工程电气设计手册 （电气一次部分）5知： 第一、当不受运输条件限制时，330KV 以下的发电厂和变电所，均应选用三相变 压器。 第二、当发电厂与系统谅解的电压为 500KV 时，宜经技术经济比较厚，确定选用 三项变压器、两台半容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为 300MW，并直 河南理工大学成人高等教育毕业设计（论文） 10 接生涯到 500KV 的宜选用三相变压器。 本变电站为 110/6.3KV，位于某山区一个南北狭长山谷中，地形平缓，土质贫瘠， 平均海拔 400 米，邻近负荷中心，水源充足，交通便利。而且现在社会日新月异，在 今天科技已十分进步，变压器的制造、运输等等已不成问题，故有以上可知，此变电 站的主变器应采用三相变压器。 2.3.42.3.4 变压器绕组数的确定变压器绕组数的确定 由电力工程电气设计手册 （电气一次部分）5知： 对深入引进至负荷中心、具有直接从高压降为低压供电条件的变电所，为简化电压 等级或减少重复降压容量，可采用双绕组变压器。 本变电所为 110KV/6.3KV 降压变电所，处在负荷密集需求区，故采用双绕组变压 器。 2.3.52.3.5 变压器联结组别的确定变压器联结组别的确定 由电力工程电气设计手册 （电气一次部分）5知双绕组变压器采用以下三种连接 组别： YNd11 接线用于高压侧为 110KV 及以上的大电流接地系统中的变压器 Yd11 接线用于高压侧为 3560KV，低压侧为 610KV 的输配电系统。其低压侧采 用三角形接法可以改善电网的电压波形，从而是三次谐波电流只能在三角形绕组内形 成环流，不致于传输到用户和供电线路中去。 Yyn0 接线用于高压侧为 610KV，低压侧为 380/220KV 的配电变压器，其低压侧 引出中性线，构成三相四线制供电。 该变电站电压等级为 110/6.3KV，所以应采用 YNd11 接线。 2.3.62.3.6 变压器容量型号的确定变压器容量型号的确定 2.3.6.1 变压器容量选择的原则 主变压器容量一般按变电所建成后 510 年的规划负荷选择，并适当考虑到远期 1020 年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。 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。对于有重要负荷 2 负荷分析和主变压器的选择 11 的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允 许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台主变压器停运时， 其余变压器容量应能保证全部负荷的 70%80% 4 。 同级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。 2.3.6.2 变压器容量的选择 按远期期负荷只装一台主变校验： (2.2) 远jsN SSn6 . 0) 1( (n 为变电站设计中变压器的台数，在这次设计中，n=2) )(445.19408.326 . 0MVASN 按近期负荷只装一台主变校验： (2.3) 近jsN SS )(114.14MVASN 为保证功率输送，选标准容量 20MVA，确定该站主压器采用 2 台 20MVA 的变压 器。 我国 110KV 以下供配电系统中广泛采用的是 SL7 系列油浸式三相双绕组降压变压 器，属于我国第一代低损耗节能变压器，但是目前趋向选择更节能的 S9 系列变压器。 因此根据上述式子及负荷分析可以选择两台型号为 SF9-20000/110 的双绕组调压变 压器。变压器的技术参数如表一所示： 表 2-3 SF9-20000/110 的双绕组调压变压器技术参数 额定电压(KV)损耗(KV)型号 高压低压 联接组 接号 空载短路 空载电 流(%) 短路电 压(%) SF9-20000/1101102*2.5%6.3YNd1122.093.60.6510.5 2.3.72.3.7 主变阻抗的选择主变阻抗的选择 根据电力工程电气设计手册 （电气一次部分）5知： 变压器的阻抗实质就是绕组间的漏抗，阻抗的大小主要取决于变压器的结构和采 河南理工大学成人高等教育毕业设计（论文） 12 用的材料。从系统稳定和供电电压质量考虑，希望主变压器的阻抗越小越好；但阻抗 偏小又使系统短路电流增加，高、低压电器设备选择遇到困难；另外阻抗的大小要考 虑变压器并联运行的要求。 主变阻抗选择原则：各侧阻抗值的选择须从电力系统稳定、潮流计算、无功分配、 继电保护、短路电流、系统内的调压手段和并联运行等方面进行综合考虑；对普通三 绕组变，目前有“升压型”和“降压型”两种， “升压型”绕组排列顺序为自铁芯向外 为中、低、高。所以高、中侧阻抗最大；“降压型”依次为低、中、高，所以高、低 压侧阻抗最大。 综上，选择“降压型”结构的变压器，绕组的排列顺序为自铁芯向外依次为低， 高；高，低压侧的阻抗最大。 2.3.82.3.8 调压方式的选择调压方式的选择 由电力工程电气设计手册 （电气一次部分）5知： 调压方式变压器的电压调整是用分解开关切换变压器的分接头，从而改变变压器 比来实现的。切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调压范围通常在+5 以内，另一种是带负荷切换，称为有载调压，调压范围可以达到+30。 无载调压变压器只能在停电时改变分接头位置，影响供电可靠性，输出电能质量 较差。 有载调压变压器能在调压额定容量范围内带负荷调整电压，范围较大，一般在 15%以 上，而且要向系统传输功率，又可能从系统反送功率，要求母线电压恒定，保证供电 质量情况下，有载调压变压器可以减小和避免电压大幅度波动，特别是在潮流方向不 固定，而要求变压器可以副边电压保持一定范围时，有载调压可解决。而且对于 110KV 及以下的变压器，以考虑至少有一级电压的变压器一般都采用有载调压。 由以上分析知，此变电站的主变压器采用有载调压方式。 2.3.92.3.9 变压器冷却方式的选择变压器冷却方式的选择 由电力工程电气设计手册 （电气一次部分）5知： 主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、 强迫导向油循环冷却。 小容量变压器一般采用自然风冷却。大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却方 2 负荷分析和主变压器的选择 13 式。 考虑到冷却系统的供电可靠性，要求及维护工作量，首选强迫油循环风冷却方式。 河南理工大学成人高等教育毕业设计（论文） 14 3 电气主接线的设计电气主接线的设计 3.13.1 电气主接线的概况电气主接线的概况 发电厂和变电所中的一次设备、按一定要求和顺序连接成的电路，称为电气主接 线，也成主电路。它把各电源送来的电能汇集起来，并分给各用户。它表明各种一次 设备的数量和作用，设备间的连接方式，以及与电力系统的连接情况。所以电气主接 线是发电厂和变电所电气部分的主体，对发电厂和变电所以及电力系统的安全、可靠、 经济运行起着重要作用，并对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的 拟定有较大影响。 将电路中的各种电气设备按行业标准规定的图形符号和文字符号绘制而成的电气 接线图，称为电气主接线简图。主接线图按其表现的形式可分为单线图和三线图，由 于单线图简单清楚，绘制和阅读都很方便，所以主接线图一般都采用单线图5 。 电气主接线的主要电气设备的文字与图形符号如表 3-1 所示 表 3-1 电气主接线的主要电气设备的文字与图形符号 电气设备名称文字符号图形符号电气设备名称文字符号图形符号 断路器QF低压断路器FD 隔离开关QS刀开关QK 负荷开关QL避雷针FA 熔断器FU电压互感器TV 电力变压器T母线及引出线WB 3 电气主接线的设计 15 3.23.2 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求