非常翔实的变电所设计资料(包括各项短路计算及整定)

1、论文题目：110kV 变电站电气部分初步设计（电气二次部分） 专 业：电气工程及其自动化 本 科 生：李鹏 （签名） 指导教师：郭秀才 （签名） 摘 要 变电站是电力系统的一个重要组成部分，特别是超高压枢纽变电站的地位更为突出， 它起着电能的汇集和分配等重要作用，是全系统安全、可靠、经济运行的重要一环。 首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷 增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并 通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了 110kV，35kV，10kV 以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定

2、了主变压器台数，容量及型 号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算 的计算结果，做出线路保护，变压器保护，母线保护，防雷保护。从而完成了 110kV 电 气二次部分的设计。 由于本次毕业设计时间有限，只是对 110kV 变电站二次部分设计，对于一次部分涉 及较少，有待完善。 关键词：电力系统，短路电流，继电保护 选题类型：设计型 目录 1 绪论.1 2 变电站的分析与设计.3 2.1 变电站的总体分析.3 2.2 变电站的负荷分析.4 3 主变压器的选择及主接线选择.7 3.1 主变压器的选择.7 3.1.1 主变容台数的选择 .7 3.1.2 主变容量选择

3、 .7 3.1.3 主变容量选择原则 .7 3.1.4 主变台数的选择原则 .8 3.1.5 主变容量和台数选择计算 .8 3.1.6 绕组数和绕组连接方式的选择 .9 3.1.7 全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题的解决 .10 3.1.8 主变压器的冷却方式 .10 3.2 电气主接线设计.11 3.2.1 电气主接线的设计要求 .11 3.2.2 主接线选择原则 .12 3.2.3 电气主接线形式的确定 .13 4 短路电流的计算.19 4.1 短路的概念及路电流的种类.19 4.1.1 短路的概念 .19 4.1.2 短路电流的暂态过程和短路电流种类 .19 4.2 短路电流的计算.19

4、4.3 在最大运行方式下的短路电流.23 4.4 短路电流计算结果.30 5 线路保护.31 5.1 电力系统继电保护的作用.31 5.1.1 电力系统继电保护的基本任务 .33 5.1.2 对继电保护的基本要求 .33 5.2 输电线保护.34 5.3 线路末端短路电流.34 5.4 线路保护整定.35 5.4.1 35kV 侧线路保护整定.35 5.4.2 10kV 侧线路保护整定.36 5.5 母线保护.36 5.5.1 简介 .37 5.5.2 母线的保护方式 .37 5.5.3 双母线同时运行时母线保护 .38 6 变压器的保护.39 6.1 变压器装设的保护.39 6.1.1 变压

5、器装设的保护种类 .39 6.2 变压器保护的整定方法.40 6.2.1 变压器电流速断保护 .40 6.2.2 变压器纵联差动保护 .40 6.2.3 变压器后备保护 .42 6.2.4 变压器过负荷保护 .43 6.2.5 变压器过电流保护 .43 6.3 变压器差动保护整定计算.44 6.4 变压器最大运行方式下 10kV 侧的短路电流.44 6.5 纵差保护的整定计算.48 6.6 变压器过流保护整定计算.49 7 防雷保护和接地设计.53 7.1 直击雷保护.53 7.1.1 保护对象 .53 7.1.2 保护措施 .53 7.1.3 避雷针装设应注意的问题 .53 7.2 雷电侵入

6、波保护.53 7.2.1 保护措施 .54 7.2.2 避雷器的设置 .54 7.2.3 变电站避雷保护 .54 8 总结.56 致谢.57 参考文献.58 附录.59 附录 I.59 附录 II .60 1 绪论 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。 由于电能在工业及国民经济的重要性，电能的输送和分配是电能应用于这些领域不 可缺少的组成部分。所以输送和分配电能是十分重要的一环。变电站使

7、电厂或上级电站 经过调整后的电能输送给下级负荷，是电能输送的核心部分。其功能运行情况、容量大 小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活很大不利。因此，变电站在整个 电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。变电站用电。若变电站系 统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作。可能造成停电等事故，给生产生活带来 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。这就要求变电所的一次 部分经济合理，二次部分安全可靠，只有这样变电所才能正常的运行工作，为国民经济 服务。 变电站是汇集电源、升降电压和分配电力场所，是联系发电厂和用户的中间环节。 变电站有升压变电站和降压变电站两大

8、类。升压变电站通常是发电厂升压站部分，紧靠 发电厂。将压变电站通常远离发电厂而靠近负荷中心。这里所设计得就是 110kV 降压变 电站。它通常有高压配电室、变压器室、低压配电室等组成。 变电站内的高压配电室、变压器室、低压配电室等都装设有各种保护装置，这些保 护装置是根据下级负荷地短路、最大负荷等情况来整定配置的，因此，在发生类似故障 是可根据具体情况由系统自动做出判断应跳闸保护，并且，现在的跳闸保护整定时间已 经很短，在故障解除后，系统内的自动重合闸装置会迅速合闸恢复供电。这对于保护下 级各负荷是十分有利的。这样不仅保护了各负荷设备的安全利于延长是使用寿命，降低 设备投资，而且提高了供电的可

9、靠性，这对于提高工农业生产效率是十分有效的。工业 产品的效率提高也就意味着产品成本的降低，市场竞争力增大，进而可以使企业效益提 高，为国民经济的发展做出更大的贡献。生活用电等领域的供电可靠性，可以提高人民 生活质量，改善生活条件等。可见，变电站的设计是工业效率提高及国民经济发展的必 然条件。 由于本地区经济发展的需要电力供不应求的情况下，为了适应本地区经济的发展要 在本地区建设 110kV 变电站。 具体要求如下： 本电力系统应包括变电，配电以及相应的通信、安全自动、继电保护、调度自动化 等设施。在国家发展计划的统筹规划下，合理的开发资源，用最少的资金为国民经济各 部门及人民生活提供充足、可靠

10、、合格的电能。 本次设计的变电站为 110kV 变电站，其下级负荷为 35kV 级乡镇企业、农业和 10kV 级工业及其它负荷。这些负荷不仅包括水泥厂、开关厂等工业部门，也有政府、 市区等非工业部门。他们对供电的要求不同。依照先行的原则，依据远期负荷发展本设 计该变电所，本变电站主要任务是把 110kV 变成 35kV 和 10kV 电压供周边城乡使用。 尤其对本地区大用户进行供电，改善提高供电水平，提高了本地供电质量和可靠性。 现在，随着大电网系统的建设，输电的电压等级越来越高，这一方面使降低损耗的 需要，另一方面也是工业生产等负荷发展的需要。我国目前广泛采用的输电等级有 110kV、220

11、kV 等级别，还有 500kV 级的输电线路也在迅速发展，所以 110kV 级的变电 站在电力系统中的应用也十分广泛。并且伴随电力系统中所用电气元件产品诸如断路器、 继电器、隔离开关等性能指标的提高，变电站的功能也会越来越完善，可靠性也会得到 很大的提高。 2 变电站的分析与设计 2.1 变电站的总体分析 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。 随着社会的发展，电能被日益广泛的应用于工农业

12、生产以及人民的日常生活中。电 能可以方便的转化为期他形式的能源，例如：机械能、热能、光能、磁能等，并且电能 的输送和分配易于实现，可以输送到需要它的人和工作场所和生活场所。电能的应用也 很灵活，以电能作为动力，可以促进工农业的机械化和自动化。保证产品质量大幅度提 高劳动生产率。同时提高电气化程度以电能代替其它形式的能源，是节约能源消耗的一 个重要的途径。 为了满足市区生产和生活的供电要求，决定要在 YB 市新建一所 110kV 降压变电站。 变电站的站址选择靠近公路，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。变电站所处区域地势平坦、土质为黏土，海拔 200 米，地势平坦，为非

13、强地震 区，输电线路走廊宽阔，有利于线路架设和电气设备的安装，全线为黄土层带。地耐力 为 2.4，天然容重 r2，内擦角，土壤电阻率为 100，变电 2 cm kg 3 cm g 0 23cm/ . 所保护地下水位低，水质良好，无腐蚀性。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 c，年最低气温20，年平均气温15，最热月 0 c 0 c 0 平均最高气温32，最大降水厚度 b10mm，最大风速 25，属于我国第六标准c 0 s m 气象区。变电站选址避开了大气严重污秽和严重盐雾地区及冬季主导风向的影响，即避 开了工业电力负荷，如化肥厂、纺织厂、水泥

14、厂、柴油机厂等污染企业的影响。此外， 这些电力负荷位于变电站的北部和南部，变电站设在污染源的下风口（冬季主导风向为 西北风） ，受到轻微污染，影响电力系统的运行性能。变电站东部没有重要的电力负荷， 这为进出线提供了广阔的线路走廊，还有利于变电站的扩建，另外，变电站选址还考虑 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。 根据电力系统规划，本变电所的规模如下: （1）电压等级：110/35/10kV （2）线路回数：110kV 近期 2 回， 远景发展 2 回。 35kV 近期 4 回。

15、10kV 近期 8 回， 远景发展 2 回。 该变电所位于 YB 市郊东南郊，交通便利，变电所的西边为 10kV 负荷密集区，主 要有棉纺厂、食品厂、印染厂、针织厂、柴油机厂、毛纺厂及部分市区用电。变电所以 东主要有 35kV 的水泥厂、化肥厂及市郊其它用电。 图 21 系统环网接线简图 2.2 变电站的负荷分析 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

16、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。 对于 110kV 侧，有市甲线

17、、市乙线，通过甲变电站、乙变电站和 S 、SII相连，构 I 成了电力系统环网。如果有任何一条线路发生故障，会直接影响电力系统环网运行的稳 定性。由于各条线路的最大穿越功率不同，对电力系统造成的破坏程度也有所不同。但 是，它们都会影响变电站的稳定运行，电能质量下降，导致变电站变压器容量在三相不 平衡负荷下运行，产生谐波电流，造成严重的后果。 表 2-1 35kV 负荷分析 最大负荷 （MW） 负荷组成() 电压 等级 负荷 名称 近期远景一二 自然 功率 maxT (H) 线长 (KM ) 备注 郊一4.87.25300.912 郊二68.4 5 300.916 水泥厂 13.64.81530

18、0.920 35 kV 水泥厂 23.64.815300.920 2.2.1 、类负荷分析 t k PPPP S kv %)51 ( cos 一一一一一一一一一一 35 郊一 92 . 0 05 . 1 9 . 0 8 . 48 . 44 . 82 . 7 27.048MVA 式 2- 1 tI kSSSSS 05 . 1 )( 一一一一一一一一一一 郊一、 （2.83.272.42.4） 1.05 0.92 10.5MVA 式 2- 2 kv35 S S 、 8 . 38 048.27 5 . 10 在 35kV 负荷中一、二类负荷比较大，发生断电时，会造成生产机械的寿命缩短产 品质量下降和

19、一定的经济损失，因此要尽可能保证其供电可靠性。 表 2-2 10kV 负荷分析 最大负荷(MW) 负荷组成 () 电压 等级 负荷 名称 近期远景一二 自然功率 maxT (H) 线长 (KM) 备注 棉纺厂 14.8620400.7555003.5 棉纺厂 24.8620400.7555003.5 印染厂 13.69.630400.7850004.5 印染厂 23.64.830400.7850004.5 毛纺厂2.44.820400.7550002.5 针织厂2.43.620400.7545001.5 橡胶厂2.43.630400.7245003 市区 13.64.820400.825002

20、 市区 23.64.820400.825002 备用 1 3.60.78 10kV 备用 23.60.78 在 10kV 负荷中，印染、毛纺厂、针织厂、棉纺厂、橡胶厂、市区一、二类负荷比 较大；若发生停电对企业造成出现次品，机器损坏，甚至出现事故，对市区医院则造成 不良政治和社会影响，严重时造成重大经济损失和人员伤亡，必须保证其供电可靠性。 3 主变压器的选择及主接线选择 3.1 主变压器的选择 3.1.1 主变容台数的选择 （1）对大城市郊区的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主变为宜。 （2）对地区性孤立的一次变或大型的工业专用变电所，设计时应考虑装三台的可 能性。 （3）对规划只

21、装两台主变的变电所，其主变基础宜大于变压器容量的 1-2 级设计， 以便负荷发展时更换主变。 变压器的容量、台数直接影响到变电站的电气主接线形式和配电装置的结构。它的 确定除了依据传递容量基本原始资料外，还要根据电力系统 510 年的远景发展计划， 输送功率的大小、馈线回路数、电压等级以及接入电力系统中的紧密程度等因素，进行 综合分析与合理的选择。 3.1.2 主变容量选择 根据“35110kV 变电所设计规范”主要变压器的台数和容量，应根据地区供电条 件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。在有一、二级负荷变电所中 宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器

22、。装有两台及 以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于 75的全部负荷， 并应保证用户的一、二级负荷。具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功 率均达到该变压器的 15以上，主要变压器宜采用三线圈变压器。 由于我国电力不足、缺电严重、电网电压波动较大。变压器的有载调压是改善电压 质量、减少电压波动的有效手段。对电力系统，一般要求 110kV 及以下变电所至少采用 一级有载调压变压器，因此城网变电所采用有载调压变压器的较多。 3.1.3 主变容量选择原则 （1）主变容量选择一般应按变电所建成后 5-10 年的规划负荷选择，并适当考虑到 远期几年发展，对城郊变电所，主

23、变容量应与城市规划相结合。 （2）根据变电所带负荷性质和电网结构来确定主变容量，对有重要负荷的变电站 应考虑一台主变压器停运时，其余主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、二级负荷；对一般性变电站，当一台主变停运时，其余主变压器应能保 证全部负荷的 75。 (3)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。 （主要考虑备用品，备件及维修方便） 3.1.4 主变台数的选择原则 （1）对大城市郊区的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主变为宜。 （2）对地区性孤立的一次变或大型的工业专用变电所，设计时应考虑装三台的可 能性。 （3）对

24、规划只装两台主变的变电所，其主变基础宜大于变压器容量的 1-2 级设计， 以便负荷发展时更换主变。 （4）在有一级，二级负荷的变电站中，应该装设两台主变电压器。当技术经济比 较合理时主变压器的台数也可以多于两台。如果变电站可由中、低压侧电力网中取得足 够能量的备用电源时，可以装设一台主变压器。 （5）装设两台及其以上主变压器的变电站中，当断开一台时，其余主变压器的容 量应保证用户一级负荷和部分二级负荷（一般不应小于主变压器容量的 60%） 。具有三 种电压等级的变电站中，如果通过主变压器各侧绕组的功率均达到主变压器容量的 15% 时，主变电压器宜采用三绕组变压器。 3.1.5 主变容量和台数选

25、择计算 （1）35kV 中压侧： 其出线回路数为 4 回，结合“变电站的负荷分析”35kV 负荷情况分92 . 0 tK 析表知： t k PPPP S kv %)51 ( cos 一一一一一一一一一一 35 郊一 92 . 0 05 . 1 9 . 0 8 . 48 . 44 . 82 . 7 27.048MVA 式 3-1 （2）10KV 低压侧： 由于其出线回路数共 11 回，故可取 Kt=0.85，结合 10kV 负荷情况分析可知： 1212 10 (1 5%)(cos coscoscoscoscoscos ) coscoscoscos kvt PPPPPPP Sk PPPP 棉纺棉纺

26、针织橡胶印染印染毛纺 市区一市区二备用一备用二 0.85 1.05 （ ) 78. 0 6 . 3 78 . 0 6 . 3 8 . 0 8 . 4 8 . 0 8 . 4 72 . 0 6 . 3 75 . 0 6 . 3 75 . 0 8 . 4 78. 0 8 . 4 78 . 0 8 . 4 75. 0 6 75 . 0 6 0.85 1.05 （886.156.156.44.8+5+6+6+4.615+4.615） 58.664MVA 式 3-2 则三绕组变压器的计算容量： 式 3-3 2 0.85 (27.04858.664)72.86 1 SjsKtSjsiMVA i 总 因此，

27、选择两台 50MVA 的变压器。 校验：（1） 式 3-50 选 SMVAS716.436 . 0 总 4 满足一台停运时另一台不小于全部容量的 75。 1212 10 (1 5%)(cos coscoscoscos ) coscoscoscos kvt PPPPP Sk PPPP 棉纺棉纺印染印染毛纺 、 针织橡胶市区一市区二 664.84.8 0.85 1.05 (0.60.60.70.7 0.750.750.780.78 4.83.63.64.84.8 0.60.60.70.60.6) 0.750.750.720.80.8 31.8MVA 式 3-5 （2） 式 3-650 选 SMVA

28、SS kv 3 . 42 kv1035 、 也满足一台停运时另一台满足全部一、二类负荷。 综上所述，最终确定为 SFSZ750000/110 型变压器。 3.1.6 绕组数和绕组连接方式的选择 参考电力工程电气设计手册和相应的规程中指出：在具有三种电压的变电所中， 如果通过主变各绕组的功率达到该变压器容量的 15以上，或在低压侧虽没有负荷，但 是在变电所的实际情况，由主变容量选择部分的计算数据，明显满足上述情况。故 YB 市郊变电所主变选择三绕组变压器。 参考电力工程电气设计手册和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系 统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有 Y

29、 和型两 种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是型的，我国 110kV 及以上的 电压等级均为大电流接地系统，为取得中型点，所以都需要选择的连接方式。对于0Y 110kV 变电所的 35kV 侧也采用的连接方式，而 6-10kV 侧采用型的连接方式。0Y 故 YB 市郊变电所主变应采用的绕组连接方式为： 。 110. .dyY nN 3.1.7 全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题的解决 在 110kV 及以上的中性点直接接地系统中，为了减小单相接地时的短路电流，有一 部分变压器的中性点采用不接地的方式，因而需要考虑中性点绝缘的保护问题。110kV 侧采用分级绝缘的经济效益比较显著，并且

30、选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保 护。35kV 及 10kV 侧为中性点不直接接地系统中的变压器，其中性点都采用全绝缘。 3.1.8 主变压器的冷却方式 根据主变压器的型号有：自然风冷式、强迫油循环风冷式、强迫油循环水冷式、强 迫导向油循环式等。然而自然风冷却适用于 7.5MVA 以下小容量变压器。容量大于 10MVA 的变压器采用人工风冷。从经济上考虑，结合本站选用 50MVA 的变压器，应 选用强迫空气冷却。 表 2-1 SFSZ7-50000/110 系列电力变压器主要技术参数 额定电压 （KV） 阻抗电压（%） 损耗 （KW） 型号 额定 容量 （KVA ） 高 压 中 压 低

31、压 连 接 组 别 高 低 高 中 中低 空载 电流 （%） 空 载 负 载 SFSZ7-50000/11050000 110 81. 25% 38.5 2 2.5% 10.5 YN yn0 d11 1810.56.51.371.2250 =11 式 3- 1123123 1 %(%) 2 ssss UUUU 7 =-0.5 式 3-8 2122331 1 %(%) 2 ssss UUUU =7 式 3-9 3233112 1 %(%) 2 ssss UUUU 式 3-10 22 1 1 %11 (110) 26.62 100100 (50) SN T N UU X S （记为 0） 式 3-

32、 22 2 2 %0.5 (110) 1.21 100100 (50) SN T N UU X S 11 式 3- 22 3 3 %7 (110) 16.94 100100 (50) SN T N UU X S 12 3.2 电气主接线设计 3.2.1 电气主接线的设计要求 变电所主接线设计是电力系统总体设计的组成部份。变电所主接线形式应根据变电 所在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足 运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。 主接线设计的基本要求为： (1)供电可靠性。主接线的设计首先应满足这一要求；当系统发生故障时，要求停电 范围小，恢复供电快。

33、 (2)适应性和灵活性。能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化；改变运行方式 时操作方便，便于变电所的扩建。 (3)经济性。在确保供电可靠、满足电能质量的前提下，要尽量节省建设投资和运行 费用，减少用地面积。 (4)简化主接线。配网自动化、变电所无人化是现代电网发展必然趋势，简化主接线 为这一技术全面实施，创造更为有利的条件。 (5)设计标准化。同类型变电所采用相同的主接线形式，可使主接线规范化、标准化， 有利于系统运行和设备检修。 参考35110kV 变电所设计规范第 3.2.1 条： 变电所的主接线应根据变电所所在电网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性 质等条件确定，并应满足供电可靠

34、、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等 要求。 3.2.2 主接线选择原则 电气主接线是指发电厂或变电站中的一次设备按照设计要求连接起来表示生产、汇 集和分配电能的电路,也称为主电路.主接线形式于电力系统原始资料,发电厂,变电站本身 运行的可靠性,灵活性和经济性的要求等密切相关,并且对电气设备的选择,配电装置布置, 继电保护和控制方式的拟定都有较大的影响。 电气主接线是由高压电器通过主接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路， 组成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。主接线代表了发 电厂或变电所电气部分主体结构，是电力系统的重要组成部分。它直接影响运行的可靠 性

35、、灵活性，并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都 有决定性的关系。因此，主接线的正确、合理设计，必须综合处理各方面的因素，经过 技术、经济论证比较后方可确定。对电气主接线的基本要求，概括地说应包括可靠性、 灵活性和经济性三个方面。 安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。停电 不仅使发电厂造成损失，而且对国民经济各部门带来的损失将更加严重，往往比少发电 能的价值大几十倍，至于导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损 失和政治影响，更是难以估量。因此，主接线的接线形式必须保证供电可靠。因事故被 迫中断供电的机会越少，影响范围越小

36、，停电时间越短，主接线的可靠程度就越高。 电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。不仅正常运 行时能安全可靠地供电，而且在系统故障或电气设备检修及故障时，也能适应调度的要 求，并能灵活、简便、迅速地转换运行方式，使停电时间最短，影响范围最小。因此， 电气主接线必须满足调度灵活、操作方便的基本要求，既能灵活地投、切某些机组、变 压器或线路，调配电源和负荷，又能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要 求，不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行，即具有灵活性。 在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线可靠、灵 活，必然要选用高质量的设备和现

37、化的自动装置，从而导致投资费用的增加。因此，主 接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。一般应当考虑以下几方面： （1）投资省 主接线应简单清晰，以节省开关电器数量，降低投资；要适当采用限制短路电流的 措施，以便选用价廉的电器或轻型电器；二次控制与保护方式不应过于复杂，以利于和 节约二次设备及电缆的投资。 （2）占地面积少 主接线设计要为配电布置创造节约土地的条件，尽可能使占地面积减少。同时应注 意节约搬迁费用、安装费用和外汇费用。对大容量发电厂或变电所，在可能和允许条件 下，应采取一次设计，分期投资、投建，尽快发挥经济效益。 （3）电能损耗少 在发电厂或变电所中，正常运行时，电

38、能损耗主要来自变压器，应经济合理地选择 变压器的型式、容量、和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。 3.2.3 电气主接线形式的确定 目前变电所常用的主接线形式有：单母线、单母线分段、单母线分段带旁路、双母 线、双母线分我们在比较各种电气主接线的优劣时，主要考虑其安全可靠性、灵活性、 经济性三个方面。首先，在比较主接线可靠性的时候，应从以下几个方面考虑：断路 器检修时，能否不影响供电；线路、断路器或母线故障时以及母线或隔离开关检修时， 停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对、类用户的供电；变 电站全部停电的可能性；大型机组突然停电时，对电力系统稳定性的影响与后果因素。 其次，电

39、气主接线应该能够适应各种运行状态，并且能够灵活地进行运行方式的切换。 不仅正常时能安全可靠的供电，而且在电力系统故障或电气设备检修时，也能够适应调 度的要求，并能灵活、简便、迅速地切换运行方式，使停电的时间最短，影响的范围为 最小。再次，在设计变电站电气主接线时，电气主接线的优劣往往发生在可靠性与经济 性之间，欲使电气主接线可靠、灵活，必然要选用高质量的电气设备和现代化的自动化 装置，从而导致投资的增加。因此，电气主接线在满足可靠性与灵活性的前提下做到经 济合理就可以了。 参考35110kV 变电所设计规范： 第 3.2.3 条：35110kV 线路为两回及以下时，宜采用桥形线路变压器组或线路

40、分 支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形单母线或单母分段的接线形式，3563kV 线路 为 8 回及以上时，亦可采用双母线接线，110kV 线路为 6 回及以上时，宜采用双母线接 线。 第 3.2.4 条：在采用单母线、分段单母线或双母线的 35110kV 主接线中，当不允 许停电检修断路器时，可以设置旁路设施。 当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼做旁路断路器的接线，当 110kV 线路为 6 回及以上，3563kV 线路为 8 回及以上时，可装设专用的旁路断路器， 主变压器 35110kV 回路中的断路器，有条件时，亦可接入旁路母线，采用断路器 6SF 的主接线不宜设旁路设施。 第 3.2.5 条：当变电站装有两台主变时，610kV 侧宜采用分段单母线。线路为 12 回及以上时亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。 综合以上规程规定，结合本变电站的实际情况，110kV 侧有 4 回出线（近期 2 回， 远景发展 2 回） ，35kV 侧有 4 回出线，10kV 侧有 11 回出线（近期 8 回，远景发展