畢業(yè)設計 變電站綜合自動化系統(tǒng)

1、河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書摘要變電站綜合自動化系統(tǒng)自20世紀90年代以來，一直是我國電力行業(yè)中的熱點之一。它既是電力建設的需要也是市場的需要，我國每年變電站的數(shù)量以3%5%的速度增長，每年有千百座新建變電站投入運行；同時根據(jù)電網(wǎng)的要求，每年又有不少變電站進行技術改造，以提高自動化水平。近幾年來我國變電站綜合自動化技術，無論從國外引進的，還是國內(nèi)自行開發(fā)研制的系統(tǒng)，在技術和數(shù)量上都有顯著的發(fā)展。本文首先根據(jù)任務書上所給系統(tǒng)與線路及所有負荷的參數(shù)，分析負荷發(fā)展趨勢,從負荷增長方面闡明了建站的必要性然后通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負荷資料的分析，安全，經(jīng)濟及可靠性方面考

2、慮，確定了110kv，35kv，10kv以及站用電的主接線，然后又通過負荷計算及供電范圍確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，同時也確定了站用變壓器的容量及型號，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計算的計算結果，對高壓熔斷器，隔離開關，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進行了選型，從而完成了110kv變電站的設計。關鍵詞：變電站 ; 變壓器 ; 主接線abstract integrated substation automation system since 1990's, chinese power industry has been one of the hotspots. i

3、t is also the needs of the construction of electricity market demand, china in year of substation quantity rate of 3% 5% a year, throuands of newly-constructed substations is put into operation, according to requirements of electric substation, and there are many technical renovation, in order to im

4、prove the level of automation. in recent years, our integrated substation automation technology introduced from abroad, regardless of the domestic devolope, or in the system, technology and quantity are significant development. firstly, according to the task given system and line book all the parame

5、ters, and the load from the analysis of load development trend, load increasing illustrates the necessity of the establishment of substations built by the generalization and outlet to consider, and through the analysis of the data of load, safety, economy and reliability into consideration, determin

6、e the 110 kv and consumers 10kv power station, as well as 35kv main connection, and then through the load calculation and power supply range determines the main transformer capacity and models, and also identified with the capacity of transformer station, finally, according to the model and maximum

7、sustained working current and short circuit calculation results of high-pressure fuse, isolating switch, bus, insulator and wear casing wall, voltage transformer, the selection of current transformer substation, and completed the design of 110 kv.keywords: substation ; transformer ; the wiringii目錄1工

8、程概況11.1原始資料分析21.2 對原始資料的分析計算22 110kv 變電所接入系統(tǒng)設計42.1 確定電壓等級及回路數(shù)42.2 110kv線路導線的規(guī)格、型號及截面選擇43 短路電流計算63.1 短路電流計算的目的和條件63.2短路電流計算74 110kv變電所地方供電系統(tǒng)設計124.1 35kva線路設計124.2 35kv b線路設計134.3 10kv a線路設計144.4 10kv b線路設計155 110kv變電所主變選擇175.1主變方案選擇175.2主變方案技術比較175.3主變?nèi)萘?、參?shù)選擇185.4主變方案經(jīng)濟比較205.5所用變選擇226主接線設計236.1主接線選擇原

9、則236.2 110kv主接線設計236.3 35kv主接線設計266.4 10kv主接線設計267 變電所電氣設備選擇287.1 斷路器的選擇297.2 隔離開關的選擇357.3電流互感器的選擇417.4電壓互感器選擇497.5避雷器的選擇507.6主母線選擇507.7消弧線圈設計528 繼電保護配置538.1主變壓器保護配置538.2母線及線路保護53致 謝55參考文獻56河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書1供電結構設計 供電結構總體要求：電氣主接線是指變配電傳輸電能的通路，這些通路中有變壓器、母線、斷路器、隔離開關、電抗器以及線路等電氣設備。它們的連接方式，對供電的可靠性、運行靈活性、檢

10、修是否方便以及經(jīng)濟上是否合理等均起著決定性的作用，并且對電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和控制方式的擬定也有較大的影響。所以，合理確定電氣主接線方案，是變配甩所設計中的一項首要任務。電氣主接線應根據(jù)它在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設備特點及負荷性質等條件來確定，井應滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三項基本要求。（一）可靠性 l ）主接線的可靠性應包括一次部分和相應組成的二次部分在運行中可靠性的綜合。主接線的可靠性在很大程度上取決于設備的可靠性，采用可靠性高的電氣設備還可以簡化接線。( 2 ）主接線可靠性的衡量標準是運行實踐，所以，在確定主接線時要考慮斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電。斷路器或

11、母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數(shù)和停運時間，并要保證對一級負荷及全部或大部分二級負荷的供電，盡量避免全部停運的可能性。 ( 3 ）要充分考慮煤礦用電設備對供電可靠性的要求。下列安全用電負荷的配電裝置必須由兩個獨立電源供電：a：礦并主要扇風機和分區(qū)扇風機。e 井下主排水泵。c 立井經(jīng)常提人的絞車一）列負荷的配電裝置一般由兩回線路供電，并應引白不同母線段：a 礦井主提升設備。b 原煤生產(chǎn)系統(tǒng)的用電設備。c 采謀用的或大型礦井的地面空氣壓縮機。d 大型礦井井底車場的整流沒備。上述用電設備之外的其他用電設備，允許單回路路供電二（二）靈活性主接線應滿足在調(diào)度、檢修及擴建時的靈活性。( 1 ）

12、調(diào)度時序叮以靈活地投入和切除變莊器和線路，調(diào)配電源和負荷滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以及待殊運行方式卜的系統(tǒng)調(diào)度要求。( 2 )檢修時，可以方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的供電。井上地面變電站主接線結構設計：主變壓器一次接線：礦區(qū)或礦井變電所的主變壓器一般選用兩臺。當一臺停止運行時，其余主變壓器容量應能保證礦井全部一、二級負荷用電需要。而與此相配合的接線方式有母線分段式，橋型接線，環(huán)網(wǎng)供電等，本設計由于是大容量供電，采用如圖所示的全橋式接線方式。若采用并聯(lián)運行方式則有利于負荷分配和降低線損，但是由于線路不獨立，保護設置復雜，一般的電流，

13、電壓保護不起作用，采用縱差保護要沿線路假設控制線，采用橫差保護當線路不長時有較大死去，難以整定，此外，胸痛短路電流較大，對所選設備的短路承受能力要求高，經(jīng)濟性差，故一般不采用此方案。若采用一路使用，一路帶點備用的方案，線路獨立，保護設置方便，簡單，容易整定，運行較為靈活，短路電流相對較小，但由于一回線路承擔全礦負荷，線路電壓損失和功率損失都較大，故在一定條件下可以采用此方案。該方案在目前的現(xiàn)場也有運用。本設計綜合上述兩種方案的優(yōu)點，采用兩回路分裂運行，該方案同樣是線路獨立，保護設置方便，簡單。容易整定，而且運行靈活，短路電流相對較少，負荷電流近似為全礦總電流的一半，故電壓損失和功率損失都比較小

14、，等于集中了前兩種方案的優(yōu)點，所以是較優(yōu)的運行方式。 （如圖）井上10kv側一次接線：采用單母分段接線結構，單母線用分段斷路器qf進行，可以提高供電可靠性和靈活性。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障隔離，保障正常母線不間斷供電，不致使重要用戶停電；在本設計正常工作時，分段斷路器處于斷開狀態(tài)，電源是分裂運行的。為了防止因電源斷開而引起的停電，應在分段斷路器qf上裝設備用電源自動體投入裝置，在任意分段的電源斷開時，qf自動接通。此外，配電設備選用成套開關柜裝置，在與傳統(tǒng)配電設備比較，不但節(jié)約了土地資源，同時具有很好的惡劣自然環(huán)境的性能。在供電管理方面也容易實現(xiàn)變電站綜合自動化。 （如圖）井下

15、中央變電站設計：用單母分段接線結構，工作原理同上，在此不在累述。不過特別注意的是，由于礦井的自然環(huán)境比較惡劣，所以在選用設備的適合應該和地面設備有所區(qū)別，一改選用礦用開關設備，防水瓦斯?jié)舛龋▎文阜侄危?（如圖）采區(qū)變電站設計（）詳細說： （如圖）負荷統(tǒng)計： （ 如表）計算負荷：一號移動變電站：二號移動變電站： 三號移動變電站：主排水泵：整流設備：系統(tǒng)阻抗計算：選取基準容量，基準電壓，可求得各級基準電流：計算各個元件標幺值：地面：系統(tǒng)電抗：，主變壓器：地面主變壓器：35kv架空線電抗：下井電纜：井下重要變電站：主變壓器選擇：1111主井提升機：11短路電流計算： 井下10kv： 電纜選擇：短路計

16、算：高壓設備選擇繼電保護：過電壓及保護：待建110 kv鹽北變電站主要用于對鹽北地區(qū)的用戶用電進行正常供電?？紤]到鹽北地區(qū)的地理位置和以后的發(fā)展情況確定建立鹽北變電站，該變電所主要用于對一些主要用戶進行供電，比如水廠等，為了確保供電的安全可靠性，110 kv側用內(nèi)橋接線，對于一些重要的用戶應采用雙回路供電。待建的鹽北變電所周圍的自然環(huán)境條件如下：（1）待建110kv鹽北變電站從相距30km的110kv東郊變電站受電。（2）待建110kv鹽北變電站年負荷增長率為5%，變電站總負荷考慮五年發(fā)展規(guī)劃。（3）地區(qū)氣溫:年最高氣溫35，年最低氣溫15。年平均氣溫15。在修建給變電所的時候，應充分考慮自然

17、環(huán)境對變電所的電氣設備的影響，確保變電站的工作安全可靠，考慮到該地區(qū)以后的發(fā)展前景，變電所按每年5%的負荷遞增，所以要求在變電所內(nèi)要有一定的備用線路。根據(jù)任務書上所給系統(tǒng)與線路及所有負荷的參數(shù)，分析負荷發(fā)展趨勢。從負荷增長方面闡明了建站的必要性，然后通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負荷資料的分析，安全，經(jīng)濟及可靠性方面考慮，確定了110kv，35kv，10kv的接線方式，然后又通過負荷計算及供電范圍確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，最后，對高壓斷路器，隔離開關，母線，電壓互感器，電流互感器進行選擇，電力系統(tǒng)的無功功率平衡是系統(tǒng)電壓質量的根本保證。在電力系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)的自然無功

18、負荷總大于原有的無功電源，因此必須進行無功補償。110kv變電所，采用雙回110kv線路接入系統(tǒng)。35kv、10kv配電線路均采用雙回線供電。110kv采用內(nèi)橋接線，安裝兩臺sfpsz9-75000/110三相三線圈變壓器。35kv、10kv母線采用單母線分段接線。通常情況下110kv的變電所是在35kv母線和10kv母線上進行無功補償。1.1原始資料分析表1-1 待建110kv鹽北變電所各電壓級負荷數(shù)據(jù)如下表:電壓等級線路名稱最大負荷（mw）cos負荷級別供電距離（km）tmax及同時率35kva200.93105000/0.9b150.9212造紙廠110.938化工廠200.937冶煉廠

19、150.921010kva30.8531.53500/0.85b20.8532.5毛紡廠10.8521.0水泥廠1.20.8521.5紡織廠0.80.8521.0水廠20.8531.51.2 對原始資料的分析計算為滿足電力系統(tǒng)對無功的需要，需要在用戶側裝設電容器，進行無功補償，使用戶的功率因數(shù)提高，35kv線路用戶功率因數(shù)提高到0.9為宜，10kv線路用戶功率因數(shù)應不低于0.9。根據(jù)原始資料中的最大有功及調(diào)整后的功率因數(shù)，算出最大無功，可得出以下數(shù)據(jù):表1-2電壓等級線路名稱最大有功（mw）最大無功（mvar）cos負荷級別tmax同時率35kva209.190.93500009b157.27

20、0.92造紙廠115.330.93化工廠209.190.93冶煉廠157.270.9210kva31.460.8533500085b20.920.853毛紡廠10.490.852水泥廠1.20.580.852紡織廠0.80.390.852水廠20.920.8532 110kv 變電所接入系統(tǒng)設計2.1 確定電壓等級及回路數(shù)輸電線路電壓等級的確定應符合國家規(guī)定的標準電壓等級。選擇電壓等級時，應根據(jù)輸送容量和輸電距離，以及接入電網(wǎng)的額定電壓的情況來確定，輸送容量應該考慮變電所總負荷和五年發(fā)展規(guī)劃。因此110kv鹽北變電所的最高電壓等級應為110kv。110kv鹽北變電所建成后，所供用戶中存在、類重

21、要負荷，因此110kv鹽北變電所應采用雙回110kv線路接入系統(tǒng)。2.2 110kv線路導線的規(guī)格、型號及截面選擇由于110kv鹽北變電所距離受電110kv某變電站30km，處于平原河網(wǎng)地區(qū)，因此應采用架空線路，導線選擇lgj型。導線截面積選擇的一般方法是：先按經(jīng)濟電流密度初選導線標稱截面積，然后進行電壓損失的校驗（1）110kv鹽北變電所總負荷的計算： （2-1） （2-2） （2-3） （2-4）（2）根據(jù)軟導線經(jīng)濟電流密度表，確定jec （2-5）查得jec1.15（a/mm2）（3）計算導線的經(jīng)濟截面積，查附表找出s選 （2-6）（4）結論：選取導線規(guī)格為2回lgj240/40（5）對

22、所選導線進行電壓校驗；正常運行時：n=2 （2-7）3.8% < 10% ，符合要求。故障運行時，考慮一條回路因故障切除，另一條回路能保證全部負荷供電 （2-8）7.6% < 15% ，符合要求。結論：本變電所經(jīng)上述計算、校驗，決定采用2回lgj240/40導線接入系統(tǒng)。3 短路電流計算在電力系統(tǒng)中運行的電氣設備，在其運行中都必須考慮到發(fā)生的各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見也是最危險的故障是各種形式的短路。短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障，所謂短路是指一切不屬于正常運行的相與相之間或相與地之間（對于大接地系統(tǒng)）發(fā)生金屬性連接的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的有對稱的三相短路和不對稱的兩相短路

23、、兩相接地短路和單相接地短路。在各種類型的短路中，單相短路占多數(shù)，三相短路幾率最小，但其后果最嚴重。因此，我們采取三相短路（對稱短路）來計算短路電流，并檢驗電氣設備的穩(wěn)定性。3.1 短路電流計算的目的和條件3.1.1 短路電流計算的目的在發(fā)電廠和變電站的設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)，其計算的目的有以下幾個方面：電氣主接線的比較。選擇導體和電器。在設計戶外高壓配電裝置時，需要按短路條件校驗軟導線的相間和相對地的安全距離。在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路電流為依據(jù)。接地裝置的設計，也需要用短路電流。3.1.2短路電流計算條件基本假定：正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。所有電

24、源的電動勢相位相角相同。電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負荷下運行。短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的激磁電流。除去短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡的短路電流外，元件的電阻都略去不計。元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。輸電線路的電容忽略不計。3.1.3 一般規(guī)定驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流沿用的短路電流，應按本工程設計規(guī)劃容量計算，并考慮遠景的發(fā)展計劃。選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點應選擇在正常接線方式

25、時短路電流為最大的地點。導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。3.2短路電流計算根據(jù)公式 = 式中 - 所統(tǒng)計各電壓側負荷容量 - 各電壓等級額定電壓 - 最大持續(xù)工作電流 = （3-1）=/則：10kv =14.2mva/×10kv =0.82ka 35kv =70%×114.8 mva/×35kv （3-2） =1.326ka（按70%的35kv最大負荷考慮） 110kv =2×75×(1+40%) mva/×110kv （3-3） =1.102ka（考慮變壓器事故過負荷能力的40%） 短路電流計算點的

26、確定和短路電流計算結果35kv k4 10kv k2 k3 110kv k1 圖3-1 等效電路圖查表知 lgj-240/40 x*=0.4/km選基準: =100mva = 0.4kv k4 35kv 4 5 1 2 k3k2 10kv 3 6 k1 110kv 7 8 10 11圖3-2 等效電路圖當k1點短路時:us(1-3)%=10.5% us(2-3)%=6.5% us(1-2)%= 18%x1= x4=1/315(18+10.5-6.5)×100/50=0.140x2= x5=1/315(10.5+6.5-18)×100/50=-0.003x6= x3=1/31

27、5(18+6.5-10.5)×100/50=0.089xl=x*l=0.4×30/2=6=x7x8 x9=4%/100×100/0.22=0.18 x10=x11=0.4×/600=8.1x12=0.1075 x13=0.0625 x14=0x15=8.1×8.1/(8.1+8.1)+6=10.05 x= x12(x13+ x9)x15=0.072=1/ x=13.98短路電流有名值:=2.71ka 沖擊電流:=×1.85×2.71=7.83ka最大電流有效值:=2.71×1.51=4.09短路容量:=×

28、2.71×115=539.78k2點短路時:x15=8.1×8.1/(8.1+8.1)+6=10.05x17= x15(x9+ x13)=0.23x= x12+ x17=0.3325=1/ x=1/0.3325=3.01短路電流有名值: =7.58ka沖擊電流:=×7.58×1.8=19.84最大電流有效值:=7.58×1.51=11.45短路容量:=×7.58×37.5=492.32k3點短路時:x18=x14 +x15=10.05x19= x12x18=0.106x= (x19+ x13) =0.731=1/ x=1/0

29、.731=1.37短路電流有名值:=22.4ka沖擊電流:=×1.85×22.4=58.4最大電流有效值:=22.4×1.51=33.8短路容量:=×22.4×10.5=407.374 110kv變電所地方供電系統(tǒng)設計4.1 35kva線路設計4.1.1確定回路數(shù)35kv a線路所供用戶為類重要負荷，因此應采用雙回線路供電。4.1.2 確定線路導線的規(guī)格、型號及截面選擇由于待建110kv變電所處于平原河網(wǎng)地區(qū)，因此采用架空線路，導線選擇lgj型。35kv a線路總負荷的計算 根據(jù)tmax查出軟導線經(jīng)濟電流密度表，確定jec tmax= 5000

30、(小時)查得jec1.12（a/mm2）計算導線的經(jīng)濟截面積sj，查出s選結論：選取導線規(guī)格為2回lgj185/304.1.3對所選導線進行電壓校驗正常運行時：n=2 (4-1) 3.5% < 10% ，符合要求。故障運行時，考慮一條回路因故障切除，另一條回路能保證全部負荷供電 (4-2)7% < 15% ，符合要求。4.2 35kv b線路設計4.2.1確定回路數(shù)35kv b線路所供用戶為類重要負荷，因此應采用雙回線路供電。4.2.2 確定線路導線的規(guī)格、型號及截面選擇由于待建110kv變電所處于平原河網(wǎng)地區(qū)，因此采用架空線路，導線選擇lgj型。35kv b線路總負荷的計算 根據(jù)

31、tmax查出軟導線經(jīng)濟電流密度表，確定jec tmax= 5000(小時)查出jec1.12（a/mm2）計算導線的經(jīng)濟截面積，查出s選結論：選取導線規(guī)格為2回lgj150/254.2.3對所選導線進行電壓校驗；正常運行時：n=2 (4-3)3.7% < 10% ，符合要求。故障運行時，考慮一條回路因故障切除，另一條回路能保證全部負荷供電 (4-4)7.4% < 15% ，符合要求。 依照相同的原理，可以計算出35 kv側的其他幾條線路的導線選擇規(guī)格如表4-1所示：表4-1 35 kv側各線路導線型號供電單位導線型號造紙廠lgj-120/25化工廠lgj-185/30冶煉廠lgj-

32、150/254.3 10kv a線路設計確定回路數(shù)，i類負荷，采用雙回路供電，即n=2確定導線規(guī)格，采用架空線路，lgj導線考慮五年發(fā)展需要,線路的容量: s = (3+j1.46)(1+5%)5 =3.83 + j1.86根據(jù)tmax = 3500h,，查得 jec = 1.26(a/mm2)計算導線經(jīng)濟截面積：n=2 選取導線規(guī)格為2回lgj95/20對所選導線進行電壓校驗(1)按電壓損耗校驗,查得 r1=0.332, r = r1l = 0.332×1.5 = 0.50 x1=0.356, x = x1l = 0.368×1.5 = 0.58 (2）正常運行時：n=2

33、 (4-5)= 1.5 % < 10%符合要求。 3）故障運行時：n=1 (4-6) =3%<15%符合要求。 由以上可知，所選導線2回lgj-95/20，符合要求。4.4 10kv b線路設計 確定回路數(shù)，ii類負荷，采用雙回路供電，即n=2。確定導線規(guī)格，采用架空線路，lgj導線。考慮五年發(fā)展需要,線路的容量: s = (2+j0.92)(1+5%)5 =2.55 +1.17 j 根據(jù)tmax = 3500h,，查得 jec = 1.26(a/mm2)計算導線經(jīng)濟截面積：n=2 選取導線規(guī)格為2回lgj70/10 對所選導線進行電壓校驗 (1）按電壓損耗校驗,查得 r1=0.4

34、5, r = r1l = 0.45×2.5 = 1.13 x1=0.368, x = x1l = 0.368×2.5 = 0.92 (2）正常運行時：n=2 (4-7)=2%<10% 符合要求。 (3)故障運行時：n=1 (4-8)=4 %<15% 符合要求。 由以上可知，所選導線2回lgj-70/10，符合要求。 依照相同的原理，可以計算出10 kv側的其他幾條線路的導線選擇規(guī)格如表4-2所示：表4-2 10 kv側各線路導線型號供電單位導線型號毛紡廠lgj-35/6水泥廠lgj-35/6紡織廠lgj-35/6水廠lgj-70/105 110kv變電所主變選擇

35、主變壓器的型式、容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。在選擇主變壓器容量時對重要變電所，應考慮當一臺主變器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力允許時間內(nèi)，應滿足類及類負荷的供電；對一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能滿足全部負荷的70%80%。本變電所主變?nèi)萘堪催h景負荷選擇，并考慮到正常運行和事故時過負荷能力。5.1主變方案選擇方案一：單臺三相三繞組變壓器，型號sfsz9-120000/110，電壓等級11

36、0/35/10。方案二：兩臺三相雙繞組變壓器，其中一臺型號為sfsz9-90000/110，電壓等級110/35；另一臺為sfsz9-20000/110，電壓等級110/10。方案三：四臺三相雙繞組變壓器，其中兩臺型號為sfsz9-90000/110，電壓等級110/38.5；另兩臺型號為sfsz9-12000/110，電壓等級110/10。方案四：兩臺三相三繞組變壓器，型號為sfsz9-75000/110，電壓等級110/35/10。5.2主變方案技術比較110kv變電所有重要的、類負荷，為滿足運行的可靠性和靈活性，應選擇兩臺以上變壓器，因此選擇方案三、方案四進行經(jīng)濟比較分析。主變方案技術比

37、較如表5-1所示表5-1 主變方案技術比較方案比較方案一方案二方案三方案四優(yōu)點接線簡單、占地面積小。接線簡單。運行可靠性、靈活性高，能滿足重要用戶的需要。運行可靠性、靈活性高，能滿足重要用戶的需要。缺點運行可靠性、靈活性差，不能滿足重要用戶的需要。運行可靠性、靈活性差，不能滿足重要用戶的需要。選用變壓器多，運行維護工作量大。5.3主變?nèi)萘俊?shù)選擇（1）方案三，接線圖如圖5-135kv負荷由兩臺電壓為110kv/35kv變壓器供電，其中一臺主變事故停運后，另一臺主變壓器的容量應保證35kv用戶的一級和二級全部負荷的供電。圖5-1 方案三接線圖35kv用戶的一級和二級全部總容量： s35 = 8

38、9.57 (mva), 因此可選擇兩臺sfpsz9-90000/110型三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，接線組別：yn, d11。10kv負荷由兩臺電壓為110kv/10kv變壓器供電，其中一臺主變事故停運后，另一臺主變壓器的容量應保證10kv用戶的一級和二級全部負荷的供電。 10kv用戶的一級和二級全部總容量： s10 = 11.08 (mva), 因此可選擇兩臺sfsz9-12500/110型三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，接線組別：yn, d11。（2）方案四接線圖如圖5-2所示所有負荷均由兩臺電壓為110kv/35kv/10kv變壓器供電，其中一臺主變事故停運后，另一臺主變壓器的容量應保證所有用戶

39、的70全部負荷的供電。 用戶的70全部總容量： s110 = 76.3 (mva), 因此可選擇sfpsz9-75000/110型三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，接線組別：yn,yn0, d11。由于15s110 = 15×109.2 (mva)16.38(mva) > s10 = 11.08 (mva)， 15s110 = 15×109.2 (mva)16.38(mva) < s35 = 89.57 (mva)，因此主變110kv、35kv、10kv三側容量分別為100 / 100 / 50。圖5-2 方案四接線（3）主變主要技術參數(shù)選擇：方案三選擇如表5-2所示，

40、方案四如表5-3所示表5-2方案三主變主要技術參數(shù)選擇表5-3 方案四主變主要技術參數(shù)選擇主變型號額定電壓空載電流空載損耗負載損耗阻抗電壓參考價萬元）sfpsz9-90000/110110/350.35%74kw330kw10.5440sfsz9-12500/110110/100.3%18.1kw70kw10.5110表5-4主變額定電壓空載電流空載損耗負載損 耗阻抗電壓參考價（萬元）sfpsz9-75000/110110/35/100.36%98.6kw356kw18587333kw10.5304kw6.55.4主變方案經(jīng)濟比較5.4.1主變及其附屬設備綜合投資比較(1)方案三：sfpsz9

41、-90000/110主變兩臺，2×440880萬元 sfsz9-12500/110主變兩臺，2×110220萬元 110kv sf6斷路器戶外間隔四個，4×58.1=232.4萬元35kv sf6斷路器戶外間隔兩個，2×18.8=37.6萬元10kv 真空斷路器戶內(nèi)間隔兩個，2×9.1=18.2萬元綜合投資：1388.2萬元。(2)方案四：sfpsz9-75000/110主變兩臺，2×400800萬元 110kv sf6斷路器戶外間隔兩個，2×58.1=116.2萬元35kv sf6斷路器戶外間隔兩個，2×18.8

42、=37.6萬元10kv 真空斷路器戶內(nèi)間隔兩個，2×9.1=18.2萬元綜合投資：972萬元。5.4.2主變年運行費用比較年運行費（1 2 ）×z / 100+×a式中年運行費，元/年； 1基本折舊費，取4.8； 2大修費，取1.4； z 投資費，元； a 年電能損耗，kw.h/年； 電價，元/kw.h，取0.52元/kw.h。（1）方案三a330×8760×270×8760×27008000kw.h（4.8% 1.4%）×1388.2 / 100+0.52×700.8 365.3(萬元)（2）方案四a（

43、356333304）×8760/24349340kw.h（4.8% 1.4%）×972 / 100+0.52×434.9 226(萬元)5.4.3結果比較結果如表5-5所示表5-5 比較結果方案三方案四綜合投資年運行費用1388.2萬元365.3萬元972萬元226萬元從表5-5比較可知，方案四比較方案三不管在綜合投資方面，還是在年運行費用都要經(jīng)濟，因此決定選用方案四兩臺sfpsz9-75000/110三相三線圈變壓器。5.5所用變選擇（1）選擇原則：為滿足整流操作電源、強迫油循環(huán)變壓器、無人值班等的需要，裝設兩臺所用變壓器，所用電容量的確定，一般考慮所用負荷為變

44、電所總負荷的0.1%0.5%,這里取變電所總負荷的0.2%計算。s0.2%×150000kva300kva。(2）根據(jù)選擇原則，選出110kv鹽北變電所兩臺所用變型號分別為s9-315/10 兩繞組變壓器 額定電壓：10/0.4 接線方式：y/y0-12兩臺所用變分別接于10kv母線的段和段，互為暗備用，平時半載運行，當一臺故障時，另一臺能夠承但變電所的全部負荷。6主接線設計6.1主接線選擇原則 電氣主接線得設計原則，應根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，負荷性質，出線回路數(shù)，設備特點，周圍環(huán)境及變電所的規(guī)劃容量等條件和具體情況，滿足供電可靠性，運行靈活，操作方便，節(jié)約投資和便于擴建等要求

45、。具體如下:（1）變電所的高壓側接線，根據(jù)技術設計規(guī)程應盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式。（2）在35kv配電裝置中，當線路為3回及以上時，根據(jù)規(guī)程一般采用單母線或單母線分段接線。（3）在10kv配電裝置中，當線路在6回及以上時，根據(jù)規(guī)程一般采用單母線分段接線方式。如果線路不允許停電檢修，則應增設相應的旁路設施。6.2 110kv主接線設計6.2.1方案選擇方案一：單母線接線，其接線圖如圖7-1所示適用范圍：一般只適用于一臺發(fā)電機和一臺主變壓器以下三種況：（1）6-10kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；（2）35-63kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回；（3）110-220kv配電裝

46、置的出線回路數(shù)不超過2回單母線接線接線簡單清晰、設備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。但不夠靈活可靠，任意元件故障或檢修，均須使整個配電裝置停電圖6-1 單母線接線接線圖方案二：線路變壓器單元接線，其接線方式如圖6-2所示圖6-2線路變壓器單元接線方案三：單母線分段接線，其接線圖如圖6-3所示適用范圍：（1）6-10kv配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時。（2）35-63kv配電裝置出線回路數(shù)為4-8回時。（3）110-220kv配電裝置出線回路數(shù)為4-8回時。圖6-3單母線分段接線其接線圖方案四：內(nèi)橋接線，其接線圖如圖6-4所示 圖6-4內(nèi)橋接線接線圖內(nèi)橋接線適用于：對一、二級負荷供電

47、；供電線路較長；變電所沒有穿越功率；負荷曲線較平穩(wěn)，主變不經(jīng)常退出工作；終端型工業(yè)企業(yè)總降壓變電所。6.2.2四種接線方式的技術比較比較四種接線方式的技術比較比較如表6-1所示表6-1 四種接線方式的技術比較比較方案線變單元接線單母線接線單母分段接線內(nèi)橋接線優(yōu)點接線簡單；安裝2臺開關，開關使用量最少，節(jié)省投資接線簡單、清晰，操作方便。接線簡單、清晰，操作方便?？煽啃浴㈧`活性較高。接線簡單、清晰，使用開關量相對較少。具有一定的 可靠性和靈活性。缺點串聯(lián)回路任意設備故障或檢修，整個單元停電。可靠性差?？煽啃浴㈧`活性差。安裝5臺開關，開關使用量最多，投資較大。不適用于主變經(jīng)常投切的情況。外橋接線的特

48、點與內(nèi)橋接線相反，連接橋斷路器在線路側，其他兩臺斷路器在變壓器回路中，線路故障和進行投入和切除操作時，操作較復雜，且影響一臺正常運行的變壓器。所以外橋接線用于輸電線路短，檢修和倒閘操作以及設備故障幾率均較小，而變壓器需要經(jīng)常切換或電網(wǎng)有穿越功率經(jīng)過的變電所。分析鹽北變電所可以看出這是一座終端變電所。110kv只有兩回進線，進線輸電距離較長。綜合四個要求的考慮，選擇內(nèi)橋接線方式。6.3 35kv主接線設計35kv共有10回出現(xiàn)， 35kv出線有8回及以上時，宜采用雙母線，單母分段或者雙母線帶旁路接線方。比較以上三種接線，雙母線及雙母線帶盤路接線，供電可靠性高，任一回路開關故障或檢修，或任一回線故障或檢修，都不影響用戶停電，但是倒閘操作復雜，造價高，單母線分段接線，接線簡單，操