【《无人值班变电站一次部分设计计算案例》3200字】

无人值班变电站一次部分设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u17234无人值班变电站一次部分设计计算案例 153931.1原始材料分析 1117761.2主变压器的选择 1301721.1.1主变台数的确定 1283531.1.2主变容量的选择 1146751.3电气主接线设计要求 214801.4主接线的基本接线方式 3307501.4.1110kV接线 4177761.4.210kV接线 5118221.4.3最优电气主接线图确定 51.1原始材料分析在本课题中，选取该无人值班变电站在市区工业区，避开文物区域。用于城市和工业用电，是

110kV/10kV的降压变电站，属于地方变电所。110kV进线2回，10kV出线10回。10kV电压级最大负荷10MW，最小负荷5MW，cosφ＝0.85。归算到110kV母线上的标么电抗X＝0.021。在当地，年最高气温40℃,年最低气温-5℃。1.2主变压器的选择1.1.1主变台数的确定在本此设计中，该变电站给城市和工业供电。如果只采用一台变压器，那么当变压器发生故障或者需要检修时，影响对用户的供电，所以采用两台变压器，当其中一台变压器需要检修停止工作时，另一台变压器也可以正常工作保证了用户的正常用电所以本次设计中，变压器采用两台变压器，互为暗备用。1.1.2主变容量的选择本设计中两台主变压器，站内主接线分为110kV和10kV两个电压等级。由原始资料可知，10kV电压级最大负荷10MW，最小负荷5MW，cosφ＝0.85，出线10回。110kV电压等级，两回架空线路与中间变电站相连，归算到110kV母线上的标么电抗X＝0.021。1、有功功率计算2、视在功率计算3、无功功率计算对于主变压器容量选择，要根据负荷的情况来选择，需要注意的是，选择依据不是当时的负荷，而是变电站建成后5~10年的规划负荷，同时还要考虑10~20年的发展。在本设计中，有两台主变压器，所有每台变压器的容量按计算负荷的70%选择。即所以变压器的容量应选10MVA。根据所计算的负荷,通过对市面上的设备进行调查,最终选定SF11-10000/110参数如表2-1所列数据。表2-1主变设备参数变压器型号额定容量(kVA)额定电压（kV）连接组标号损耗（kW）阻抗电压（％）空载电流（％）高压低压空载负载SF11-10000/11010000110±2×1.5%10.5YNd1116.55910.51.01.3电气主接线设计要求电气主接线是表示在电力系统中各种设备或元件的连接方式，它的可靠性关系到整个电力系统，所以说，电气主接线的选择是非常重要的。应该根据具体的情况去分析主接线的设计，合理选择主接线方案[1]。对电气主接线选择的基本要求，可以用六个字来形容：可靠，经济，方便。（1）可靠性主接线设计的可靠性不是绝对性的，是根据具体的情况而定的。首先要考虑该变电站的地位和作用，如果是一个枢纽变电所，那么对可靠性的要求就很高了。其次要考虑到负荷的性质，不同的负荷类型对可靠性的要求是不一样的，重要的负荷如工厂，医院等，停电的时间不能过长。（2）经济性主接线的经济性是相比较而言的，可靠性，经济性和方便性这三者不可兼得。经济性往往与可靠性和方便性是有冲突的，要想更可靠和方便，所要的投资也要更多。在实际设计中，如果资金较为充足，那么对经济性的要求可以放低。如果通过比较发现，方案的方便性和可靠性差不多，选择经济性更好的方案。（3）方便性主接线的方便性主要考虑操作，调度和扩建的方便性。以上三个方面都是相互关联的，我们在设计中，需要仔细的进行综合考虑。1.4主接线的基本接线方式主接线的形式按有无汇流母线可以分为两大类：有母线接线和无母线接线，它们又细分为不同的接线形式[2]。下面简单介绍下各种接线形式的特点：（1）单母线接线单母不接线，每条进线和出线仅通过一个断路器。它的优点是接线简单，所用设备少，经济实用。同时，它的缺点也很明显，灵活性和可靠性差，如果母线发生故障或者断路器、隔离开关需要检修时，都会停止供电。故单母不分段接线一般适用于只有一台发电机或主变且出线回路少的场合中。（2）单母线分段接线单母线分段接线，即母线被断路器分成了几段，单母分段接线缩小了母线需要检修停电的范围，当一回出线的断路器需要检修时，只是该回路的用户需要停电，同一母线上其他回出线可以通过母联断路器得到供电。单母线分段接线简单，投资少，操作方便。但是，当一条母线发生故障或被检修，将导致该总线上连接的所有输出线断电。该接线主要应用在中小型的变电站中。（3）双母线接线双母线接线，顾名思义，就是有两组母线互为备用，每一个电源和出线回路都装设断路器。这种接线使得灵活性和可靠性大大提高，因为通过两组母线的隔离开关的切换操作，可以轮流检修一组母线而不会中断停电或者当一组母线发生故障时可以迅速的恢复供电，检修任意回路的母线和隔离开关的时候，只需要断开隔离开关所在的一条电路和隔离开关相连的电路，其他的电路可以通过另外一组母线继续运行。但是，它所使用的设备变多了，意味着容易发生误操作，同时投资数和占地面积都将增加。（4）一台半断路器接线两条线路通过三台断路器来连接，每一条出线分的的断路器数目是一台半，所以叫做一台半断路器接线。正常运行时，两组母线同时运行，所有断路器都投入工作。当其中一条母线故障或者需要检修时，出线可接入另一条母线继续工作，向系统持续供电，这种接法，有着很高的可靠性和灵活性。但缺点是这种接线的保护接线复杂，变电站设备增加，投资成本增加。（5）桥型接线采用桥型接线的适用于只有两台变压器和两条线路的情况下，将两条进线、两条母线、两台变压器和3台断路器组合在一起。桥型接线又可分为内桥接线和外桥接线两种，主要是根据母联断路器安装在变压器断路器的内侧还是外侧，安装在内侧就是内桥接线。内桥接线：优点在于接线简单，成本低。当线路比较长时，通常故障发生的可能性就更大了，需经常去切换线路检修，那么外桥接线就非常适合。但是要注意的是，变压器的切换就没有那么方便了，因为还影响到桥臂的断路器。外桥接线：适用范围与内桥接线正好相反，适合线路短，线路不需要经常去切换检修，需要经常对变压器进行切换的场1.4.1110kV接线因为无人值班变电站的特点决定，变电站中像控制断路器的通断，有载变压器的调压工作需要在调度端工作，所以需要尽可能的简化接线。因为调度端通常需要控制较多的变电站，如果将一次部分的接线设置的比较复杂，将会增加调度员的工作量，同时误操作的可能性的可能性也随之增加了，将给电网带来严重损失[3]。因为在本设计中，该变电站是有两台变压器和两回进线，并且在保证可靠性的前提下尽可能的使主接线的形式最简单。又根据GB50059-2011《35~110KV变电所设计规范》，3.1.3中35kV～~110kV电气接线宜采用桥形接线，扩大桥型，单母接线，所以下面就单母接线和桥型接线展开讨论：单母接线和桥型接线的设备数量都比较少，接线形式也较为简单。但是单母接线母线或断路器需要检修时，整个变电站都会失压。所有在本次设计中不选用单母接。故选用桥型接线，桥型接线接线也分为内桥和外桥，由于该变电站靠近负荷中心，线路较短，且考虑到110kv有两回路进线，有穿越功率流过，故选用外桥接线。所以，综上所述110kV接线选用外桥接线。1.4.210kV接线考虑单母接线、单母分段接线、双母接线、双母带旁路接线，所以下面就他们进行讨论和比较：单母接线，接线简单，但是可靠性差，不能满足对不能满足对第一，二类负荷的要求。在本次设计中，该变电站主要是提供城市和工业用电，故不能满足对负荷的要求，不选用。单母分段接线，相比具有单母不分段接线可靠性更佳，及时母线或断路器需要检修，另外一条回路可以通过中间的分段的断路器，对需要检修的电气设备下的负荷实现不间断供电，满足了对第一，二类负荷的要求。双母接线：可靠性高，但接线复杂，设备多，容易发生误操作，不适合无人值班变电站简化电气主接线的要求，不选用双母带旁路接线：设备多，投资复杂，且在本设计中采用可靠性高的SF6断路器，不需要设旁路，不采用。综上所述：110kv采用外桥型接线，10kv采用单母分段接线。1.4.3最优电气主接线图确定根据上文论述选取的主接线形式，110kV采用外桥型接线，10kV采用单母分段接线。单母线分段，即用断路