淺析110kV變電站設(shè)計(jì)方案優(yōu)化

馬少仕

摘 要：在依據(jù)任務(wù)書要求的基礎(chǔ)上，對(duì)某一地區(qū)的負(fù)荷狀況進(jìn)行了大量的分析和研究，并預(yù)測了其未來的發(fā)展趨勢(shì)；分析了各電壓等級(jí)側(cè)的用電主接線方式，通過負(fù)荷和供電范圍確定所用變壓器的數(shù)量、容量和型號(hào)等；探討了該地區(qū)建設(shè)變電站的必要性，依據(jù)短路電流來確定各個(gè)設(shè)備的選型，并給出了相應(yīng)的選擇結(jié)果，最終完成了110 kV變電站設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：110 kV變電站；設(shè)計(jì)方案優(yōu)化；主接線；雙母線

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0049-02

1 變電站所址和水文情況

據(jù)有關(guān)部門考察統(tǒng)計(jì)，某地區(qū)的面積為10 000 m2，環(huán)境清潔，沒有嚴(yán)重的污染現(xiàn)象。該地區(qū)年最高氣溫達(dá)到32 ℃，最低溫度為-5 ℃，年氣溫平均值為18 ℃。該地區(qū)表層為潮淤土，周圍地勢(shì)總體較為平緩，由西向東呈傾斜趨勢(shì)，平均坡降為3%，地面黃海高程為110 m。該地區(qū)干旱少雨，屬于大陸性氣候，7月份降雨較多，蒸發(fā)強(qiáng)烈，年均水面蒸發(fā)量達(dá)到1 060 m，蒸降比為5∶7. 該區(qū)域低洼較多，且降雨具有時(shí)間短、強(qiáng)度大的特點(diǎn)，在多雨季節(jié)極易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害。該地區(qū)附近是暴雨形成的洪水坡面，洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較大，因此，要對(duì)其降雨量進(jìn)行測量、記錄。表1為所址區(qū)域?qū)崪y歷時(shí)最大暴雨。

在暴雨設(shè)計(jì)中，采用了本省的暴雨洪水圖集查算最大雨量參數(shù)。設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算參數(shù)見表2.

2 變電站規(guī)模分析

本次研究的變電站主要用于附近的工業(yè)生產(chǎn)和居民生活用

電。本文對(duì)該地區(qū)110 kV變電站的系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，變電站建設(shè)完成后主要用于居民生活用電，而民用用電的基數(shù)很大，因此必須提高供電效率和供電水平才能夠滿足居民對(duì)電能的需求，同時(shí)也可以增加電力企業(yè)的收益。

3 變壓器的選擇

3.1 變壓器參數(shù)的確定

主變壓器的參數(shù)需要依照電力系統(tǒng)未來5～10年的發(fā)展前景來制訂，同時(shí)，還要綜合考慮輸送的電能功率、線路的回線數(shù)以及變電站的電壓等級(jí)等因素。如果變電站處于正常的外部環(huán)境下，則可以選用油浸式變壓器。變壓器型號(hào)可以優(yōu)先考慮SL11系列和目前常用的S12系列，由于其具有損耗低、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用比較廣泛。

3.2 變壓器數(shù)量的確定

變壓器數(shù)量的確定要遵循以下幾個(gè)原則：①以供電的可靠

性為基礎(chǔ)。如果所接負(fù)荷中存在較多的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷，則要求所使用的變壓器數(shù)量必須在2臺(tái)以上，以保證供電的可靠性。②在負(fù)荷集中且容量較大的情況下，即使存在三級(jí)負(fù)荷，也需要有2臺(tái)或2臺(tái)以上的變壓器，以免造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。③由于外部氣候、環(huán)境因素導(dǎo)致負(fù)荷存在較大的浮動(dòng)時(shí)，采用2臺(tái)主變壓器來實(shí)現(xiàn)靈活的投切。④盡管3臺(tái)主變壓器能夠確保供電的穩(wěn)定性，但是需要較多的資金投入，而且需要占用更多的空間，增加了設(shè)備維護(hù)的復(fù)雜程度。因此，在2臺(tái)主變壓器能夠支持正常的供電工作的情況下，盡量避免使用3臺(tái)主變壓器。

3.3 變壓器容量的選擇

在選擇變壓器容量時(shí)，要考慮變壓器容量的大小能否滿足所有運(yùn)行方式下的最大負(fù)荷要求，并對(duì)未來的發(fā)展趨勢(shì)作出科學(xué)的預(yù)測。如果選擇的主變壓器容量過大，不僅增加了資金的投入，需要較大的占地面積，還會(huì)造成不必要的損耗，進(jìn)而給日后的運(yùn)行、檢修增加了工作量；如果選取的主變壓器容量過小，不僅會(huì)使變壓器長期處于過負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，縮短主變壓器的使用壽命，還會(huì)影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并給日后的增產(chǎn)、擴(kuò)容帶來困難。

3.4 變壓器形式的選擇

在變電站存在3種電壓等級(jí)的情況下，相關(guān)規(guī)定要求10 kV及以下電壓等級(jí)的變電站選用一級(jí)存載調(diào)壓變壓器。本次研究中選用的是有載三圈變壓器?？晒┻x擇的主變壓器參數(shù)如下：

3.5 變壓器位置的選擇

變壓器位置的選擇要綜合考慮以下因素：①變壓器的位置應(yīng)靠近供電負(fù)荷的中心，即在合理的供電范圍內(nèi)。這樣，不僅降低了線路損耗，還減少了線路的運(yùn)行故障隱患，同時(shí)能夠較好地保證電壓的質(zhì)量。如果車間或者廠區(qū)附近有大負(fù)荷，則將變壓器優(yōu)先設(shè)置于大負(fù)荷附近。②環(huán)境的影響。比如，鋼鐵廠燒結(jié)車間的粉塵很多，變電所不宜設(shè)在燒結(jié)廠附近。要保證安裝的位置不會(huì)使變壓器的使用及其安全受到影響，同時(shí)要保證安裝、維護(hù)和運(yùn)輸?shù)姆奖愫秃侠?。③電壓等?jí)和一次進(jìn)出線的方便。

4 主接線方案的選擇和優(yōu)化

電氣主接線是由高壓電器通過連接線與其要求分配的電路連接成為傳輸強(qiáng)電流，要求采用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)，按照工作順序的排列方式，用最為詳細(xì)的方法來表示電氣設(shè)備的全部組成連接關(guān)系。電氣主接線代表了變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是變電站的重要組成部分之一。主接線設(shè)計(jì)的合理與否會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)，對(duì)各種電氣設(shè)備的選擇也起到?jīng)Q定性的作用，因此，需要重視電氣的主接線設(shè)計(jì)。

在1l0 kV側(cè)，次變電站為地區(qū)性負(fù)荷，110 kV有4回出線和2回備用出線。本文給出了2種可能的接線方案，分別如圖1和圖2所示。

從專業(yè)技術(shù)角度來看，方案二更具合理性；但從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，方案一更具優(yōu)勢(shì)。對(duì)二者進(jìn)行綜合分析和考量后，決定采用第二種方案作為本變電站1l0 kV側(cè)電氣主接線設(shè)計(jì)方案。

在35 kV側(cè)，出線回路數(shù)量為4～8，并且電壓等級(jí)在35～60 kV的范圍內(nèi)，可使用單母線分段接線或者雙母線接線。單母線分段接線方式的優(yōu)點(diǎn)在于檢修線路過程可以保證正常供電，不會(huì)對(duì)用戶供電造成影響；在采用雙母線接線時(shí)，可加設(shè)必要的旁路母線，但其設(shè)置過程通常會(huì)受到條件的限制。因此，電壓等級(jí)在35～60 kV時(shí)，雙母線接線不增設(shè)旁路母線；在條件許可的情況下，可以選擇通過加設(shè)旁路隔離開關(guān)的方式。本文設(shè)計(jì)了2種可能的設(shè)計(jì)方案，分別如圖3、圖4所示。

通過對(duì)以上2種方案的分析和對(duì)比可以看出，二者均具有易擴(kuò)建的特點(diǎn)，從用電可靠性和靈活性來看，第二種方案更好一些；從經(jīng)濟(jì)角度分析，第一種方案優(yōu)勢(shì)更為明顯。經(jīng)過綜合考慮后，決定選擇第二種設(shè)計(jì)方案。

5 總結(jié)

本文對(duì)110 kV變電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量的分析和研究，在經(jīng)過變電站基礎(chǔ)資料的搜集、主變壓器的選擇等一系列工作后，完成了110 kV變電站的一次部分設(shè)計(jì)和方案優(yōu)化設(shè)計(jì)。盡管如此，本文還存在許多不足之處，例如在探討ll0 kV變電站時(shí)，沒有對(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的新形式、新思維和新技術(shù)進(jìn)行探討。

參考文獻(xiàn)

[1]何仰贊.電力系統(tǒng)分析[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002.

[2]卓樂友.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分[M].北京：中國電力出版社，2010.

[3]傅知蘭.電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算[M].北京：中國電力出版社，2009.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：在依據(jù)任務(wù)書要求的基礎(chǔ)上，對(duì)某一地區(qū)的負(fù)荷狀況進(jìn)行了大量的分析和研究，并預(yù)測了其未來的發(fā)展趨勢(shì)；分析了各電壓等級(jí)側(cè)的用電主接線方式，通過負(fù)荷和供電范圍確定所用變壓器的數(shù)量、容量和型號(hào)等；探討了該地區(qū)建設(shè)變電站的必要性，依據(jù)短路電流來確定各個(gè)設(shè)備的選型，并給出了相應(yīng)的選擇結(jié)果，最終完成了110 kV變電站設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：110 kV變電站；設(shè)計(jì)方案優(yōu)化；主接線；雙母線

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0049-02

1 變電站所址和水文情況

據(jù)有關(guān)部門考察統(tǒng)計(jì)，某地區(qū)的面積為10 000 m2，環(huán)境清潔，沒有嚴(yán)重的污染現(xiàn)象。該地區(qū)年最高氣溫達(dá)到32 ℃，最低溫度為-5 ℃，年氣溫平均值為18 ℃。該地區(qū)表層為潮淤土，周圍地勢(shì)總體較為平緩，由西向東呈傾斜趨勢(shì)，平均坡降為3%，地面黃海高程為110 m。該地區(qū)干旱少雨，屬于大陸性氣候，7月份降雨較多，蒸發(fā)強(qiáng)烈，年均水面蒸發(fā)量達(dá)到1 060 m，蒸降比為5∶7. 該區(qū)域低洼較多，且降雨具有時(shí)間短、強(qiáng)度大的特點(diǎn)，在多雨季節(jié)極易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害。該地區(qū)附近是暴雨形成的洪水坡面，洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較大，因此，要對(duì)其降雨量進(jìn)行測量、記錄。表1為所址區(qū)域?qū)崪y歷時(shí)最大暴雨。

在暴雨設(shè)計(jì)中，采用了本省的暴雨洪水圖集查算最大雨量參數(shù)。設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算參數(shù)見表2.

2 變電站規(guī)模分析

本次研究的變電站主要用于附近的工業(yè)生產(chǎn)和居民生活用

電。本文對(duì)該地區(qū)110 kV變電站的系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，變電站建設(shè)完成后主要用于居民生活用電，而民用用電的基數(shù)很大，因此必須提高供電效率和供電水平才能夠滿足居民對(duì)電能的需求，同時(shí)也可以增加電力企業(yè)的收益。

3 變壓器的選擇

3.1 變壓器參數(shù)的確定

主變壓器的參數(shù)需要依照電力系統(tǒng)未來5～10年的發(fā)展前景來制訂，同時(shí)，還要綜合考慮輸送的電能功率、線路的回線數(shù)以及變電站的電壓等級(jí)等因素。如果變電站處于正常的外部環(huán)境下，則可以選用油浸式變壓器。變壓器型號(hào)可以優(yōu)先考慮SL11系列和目前常用的S12系列，由于其具有損耗低、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用比較廣泛。

3.2 變壓器數(shù)量的確定

變壓器數(shù)量的確定要遵循以下幾個(gè)原則：①以供電的可靠

性為基礎(chǔ)。如果所接負(fù)荷中存在較多的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷，則要求所使用的變壓器數(shù)量必須在2臺(tái)以上，以保證供電的可靠性。②在負(fù)荷集中且容量較大的情況下，即使存在三級(jí)負(fù)荷，也需要有2臺(tái)或2臺(tái)以上的變壓器，以免造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。③由于外部氣候、環(huán)境因素導(dǎo)致負(fù)荷存在較大的浮動(dòng)時(shí)，采用2臺(tái)主變壓器來實(shí)現(xiàn)靈活的投切。④盡管3臺(tái)主變壓器能夠確保供電的穩(wěn)定性，但是需要較多的資金投入，而且需要占用更多的空間，增加了設(shè)備維護(hù)的復(fù)雜程度。因此，在2臺(tái)主變壓器能夠支持正常的供電工作的情況下，盡量避免使用3臺(tái)主變壓器。

3.3 變壓器容量的選擇

在選擇變壓器容量時(shí)，要考慮變壓器容量的大小能否滿足所有運(yùn)行方式下的最大負(fù)荷要求，并對(duì)未來的發(fā)展趨勢(shì)作出科學(xué)的預(yù)測。如果選擇的主變壓器容量過大，不僅增加了資金的投入，需要較大的占地面積，還會(huì)造成不必要的損耗，進(jìn)而給日后的運(yùn)行、檢修增加了工作量；如果選取的主變壓器容量過小，不僅會(huì)使變壓器長期處于過負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，縮短主變壓器的使用壽命，還會(huì)影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并給日后的增產(chǎn)、擴(kuò)容帶來困難。

3.4 變壓器形式的選擇

在變電站存在3種電壓等級(jí)的情況下，相關(guān)規(guī)定要求10 kV及以下電壓等級(jí)的變電站選用一級(jí)存載調(diào)壓變壓器。本次研究中選用的是有載三圈變壓器?？晒┻x擇的主變壓器參數(shù)如下：

3.5 變壓器位置的選擇

變壓器位置的選擇要綜合考慮以下因素：①變壓器的位置應(yīng)靠近供電負(fù)荷的中心，即在合理的供電范圍內(nèi)。這樣，不僅降低了線路損耗，還減少了線路的運(yùn)行故障隱患，同時(shí)能夠較好地保證電壓的質(zhì)量。如果車間或者廠區(qū)附近有大負(fù)荷，則將變壓器優(yōu)先設(shè)置于大負(fù)荷附近。②環(huán)境的影響。比如，鋼鐵廠燒結(jié)車間的粉塵很多，變電所不宜設(shè)在燒結(jié)廠附近。要保證安裝的位置不會(huì)使變壓器的使用及其安全受到影響，同時(shí)要保證安裝、維護(hù)和運(yùn)輸?shù)姆奖愫秃侠?。③電壓等?jí)和一次進(jìn)出線的方便。

4 主接線方案的選擇和優(yōu)化

電氣主接線是由高壓電器通過連接線與其要求分配的電路連接成為傳輸強(qiáng)電流，要求采用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)，按照工作順序的排列方式，用最為詳細(xì)的方法來表示電氣設(shè)備的全部組成連接關(guān)系。電氣主接線代表了變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是變電站的重要組成部分之一。主接線設(shè)計(jì)的合理與否會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)，對(duì)各種電氣設(shè)備的選擇也起到?jīng)Q定性的作用，因此，需要重視電氣的主接線設(shè)計(jì)。

在1l0 kV側(cè)，次變電站為地區(qū)性負(fù)荷，110 kV有4回出線和2回備用出線。本文給出了2種可能的接線方案，分別如圖1和圖2所示。

從專業(yè)技術(shù)角度來看，方案二更具合理性；但從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，方案一更具優(yōu)勢(shì)。對(duì)二者進(jìn)行綜合分析和考量后，決定采用第二種方案作為本變電站1l0 kV側(cè)電氣主接線設(shè)計(jì)方案。

在35 kV側(cè)，出線回路數(shù)量為4～8，并且電壓等級(jí)在35～60 kV的范圍內(nèi)，可使用單母線分段接線或者雙母線接線。單母線分段接線方式的優(yōu)點(diǎn)在于檢修線路過程可以保證正常供電，不會(huì)對(duì)用戶供電造成影響；在采用雙母線接線時(shí)，可加設(shè)必要的旁路母線，但其設(shè)置過程通常會(huì)受到條件的限制。因此，電壓等級(jí)在35～60 kV時(shí)，雙母線接線不增設(shè)旁路母線；在條件許可的情況下，可以選擇通過加設(shè)旁路隔離開關(guān)的方式。本文設(shè)計(jì)了2種可能的設(shè)計(jì)方案，分別如圖3、圖4所示。

通過對(duì)以上2種方案的分析和對(duì)比可以看出，二者均具有易擴(kuò)建的特點(diǎn)，從用電可靠性和靈活性來看，第二種方案更好一些；從經(jīng)濟(jì)角度分析，第一種方案優(yōu)勢(shì)更為明顯。經(jīng)過綜合考慮后，決定選擇第二種設(shè)計(jì)方案。

5 總結(jié)

本文對(duì)110 kV變電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量的分析和研究，在經(jīng)過變電站基礎(chǔ)資料的搜集、主變壓器的選擇等一系列工作后，完成了110 kV變電站的一次部分設(shè)計(jì)和方案優(yōu)化設(shè)計(jì)。盡管如此，本文還存在許多不足之處，例如在探討ll0 kV變電站時(shí)，沒有對(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的新形式、新思維和新技術(shù)進(jìn)行探討。

參考文獻(xiàn)

[1]何仰贊.電力系統(tǒng)分析[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002.

[2]卓樂友.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分[M].北京：中國電力出版社，2010.

[3]傅知蘭.電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算[M].北京：中國電力出版社，2009.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：在依據(jù)任務(wù)書要求的基礎(chǔ)上，對(duì)某一地區(qū)的負(fù)荷狀況進(jìn)行了大量的分析和研究，并預(yù)測了其未來的發(fā)展趨勢(shì)；分析了各電壓等級(jí)側(cè)的用電主接線方式，通過負(fù)荷和供電范圍確定所用變壓器的數(shù)量、容量和型號(hào)等；探討了該地區(qū)建設(shè)變電站的必要性，依據(jù)短路電流來確定各個(gè)設(shè)備的選型，并給出了相應(yīng)的選擇結(jié)果，最終完成了110 kV變電站設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：110 kV變電站；設(shè)計(jì)方案優(yōu)化；主接線；雙母線

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0049-02

1 變電站所址和水文情況

據(jù)有關(guān)部門考察統(tǒng)計(jì)，某地區(qū)的面積為10 000 m2，環(huán)境清潔，沒有嚴(yán)重的污染現(xiàn)象。該地區(qū)年最高氣溫達(dá)到32 ℃，最低溫度為-5 ℃，年氣溫平均值為18 ℃。該地區(qū)表層為潮淤土，周圍地勢(shì)總體較為平緩，由西向東呈傾斜趨勢(shì)，平均坡降為3%，地面黃海高程為110 m。該地區(qū)干旱少雨，屬于大陸性氣候，7月份降雨較多，蒸發(fā)強(qiáng)烈，年均水面蒸發(fā)量達(dá)到1 060 m，蒸降比為5∶7. 該區(qū)域低洼較多，且降雨具有時(shí)間短、強(qiáng)度大的特點(diǎn)，在多雨季節(jié)極易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害。該地區(qū)附近是暴雨形成的洪水坡面，洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較大，因此，要對(duì)其降雨量進(jìn)行測量、記錄。表1為所址區(qū)域?qū)崪y歷時(shí)最大暴雨。

在暴雨設(shè)計(jì)中，采用了本省的暴雨洪水圖集查算最大雨量參數(shù)。設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算參數(shù)見表2.

2 變電站規(guī)模分析

本次研究的變電站主要用于附近的工業(yè)生產(chǎn)和居民生活用

電。本文對(duì)該地區(qū)110 kV變電站的系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，變電站建設(shè)完成后主要用于居民生活用電，而民用用電的基數(shù)很大，因此必須提高供電效率和供電水平才能夠滿足居民對(duì)電能的需求，同時(shí)也可以增加電力企業(yè)的收益。

3 變壓器的選擇

3.1 變壓器參數(shù)的確定

主變壓器的參數(shù)需要依照電力系統(tǒng)未來5～10年的發(fā)展前景來制訂，同時(shí)，還要綜合考慮輸送的電能功率、線路的回線數(shù)以及變電站的電壓等級(jí)等因素。如果變電站處于正常的外部環(huán)境下，則可以選用油浸式變壓器。變壓器型號(hào)可以優(yōu)先考慮SL11系列和目前常用的S12系列，由于其具有損耗低、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用比較廣泛。

3.2 變壓器數(shù)量的確定

變壓器數(shù)量的確定要遵循以下幾個(gè)原則：①以供電的可靠

性為基礎(chǔ)。如果所接負(fù)荷中存在較多的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷，則要求所使用的變壓器數(shù)量必須在2臺(tái)以上，以保證供電的可靠性。②在負(fù)荷集中且容量較大的情況下，即使存在三級(jí)負(fù)荷，也需要有2臺(tái)或2臺(tái)以上的變壓器，以免造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。③由于外部氣候、環(huán)境因素導(dǎo)致負(fù)荷存在較大的浮動(dòng)時(shí)，采用2臺(tái)主變壓器來實(shí)現(xiàn)靈活的投切。④盡管3臺(tái)主變壓器能夠確保供電的穩(wěn)定性，但是需要較多的資金投入，而且需要占用更多的空間，增加了設(shè)備維護(hù)的復(fù)雜程度。因此，在2臺(tái)主變壓器能夠支持正常的供電工作的情況下，盡量避免使用3臺(tái)主變壓器。

3.3 變壓器容量的選擇

在選擇變壓器容量時(shí)，要考慮變壓器容量的大小能否滿足所有運(yùn)行方式下的最大負(fù)荷要求，并對(duì)未來的發(fā)展趨勢(shì)作出科學(xué)的預(yù)測。如果選擇的主變壓器容量過大，不僅增加了資金的投入，需要較大的占地面積，還會(huì)造成不必要的損耗，進(jìn)而給日后的運(yùn)行、檢修增加了工作量；如果選取的主變壓器容量過小，不僅會(huì)使變壓器長期處于過負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，縮短主變壓器的使用壽命，還會(huì)影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并給日后的增產(chǎn)、擴(kuò)容帶來困難。

3.4 變壓器形式的選擇

在變電站存在3種電壓等級(jí)的情況下，相關(guān)規(guī)定要求10 kV及以下電壓等級(jí)的變電站選用一級(jí)存載調(diào)壓變壓器。本次研究中選用的是有載三圈變壓器。可供選擇的主變壓器參數(shù)如下：

3.5 變壓器位置的選擇

變壓器位置的選擇要綜合考慮以下因素：①變壓器的位置應(yīng)靠近供電負(fù)荷的中心，即在合理的供電范圍內(nèi)。這樣，不僅降低了線路損耗，還減少了線路的運(yùn)行故障隱患，同時(shí)能夠較好地保證電壓的質(zhì)量。如果車間或者廠區(qū)附近有大負(fù)荷，則將變壓器優(yōu)先設(shè)置于大負(fù)荷附近。②環(huán)境的影響。比如，鋼鐵廠燒結(jié)車間的粉塵很多，變電所不宜設(shè)在燒結(jié)廠附近。要保證安裝的位置不會(huì)使變壓器的使用及其安全受到影響，同時(shí)要保證安裝、維護(hù)和運(yùn)輸?shù)姆奖愫秃侠?。③電壓等?jí)和一次進(jìn)出線的方便。

4 主接線方案的選擇和優(yōu)化

電氣主接線是由高壓電器通過連接線與其要求分配的電路連接成為傳輸強(qiáng)電流，要求采用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)，按照工作順序的排列方式，用最為詳細(xì)的方法來表示電氣設(shè)備的全部組成連接關(guān)系。電氣主接線代表了變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是變電站的重要組成部分之一。主接線設(shè)計(jì)的合理與否會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)，對(duì)各種電氣設(shè)備的選擇也起到?jīng)Q定性的作用，因此，需要重視電氣的主接線設(shè)計(jì)。

在1l0 kV側(cè)，次變電站為地區(qū)性負(fù)荷，110 kV有4回出線和2回備用出線。本文給出了2種可能的接線方案，分別如圖1和圖2所示。

從專業(yè)技術(shù)角度來看，方案二更具合理性；但從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，方案一更具優(yōu)勢(shì)。對(duì)二者進(jìn)行綜合分析和考量后，決定采用第二種方案作為本變電站1l0 kV側(cè)電氣主接線設(shè)計(jì)方案。

在35 kV側(cè)，出線回路數(shù)量為4～8，并且電壓等級(jí)在35～60 kV的范圍內(nèi)，可使用單母線分段接線或者雙母線接線。單母線分段接線方式的優(yōu)點(diǎn)在于檢修線路過程可以保證正常供電，不會(huì)對(duì)用戶供電造成影響；在采用雙母線接線時(shí)，可加設(shè)必要的旁路母線，但其設(shè)置過程通常會(huì)受到條件的限制。因此，電壓等級(jí)在35～60 kV時(shí)，雙母線接線不增設(shè)旁路母線；在條件許可的情況下，可以選擇通過加設(shè)旁路隔離開關(guān)的方式。本文設(shè)計(jì)了2種可能的設(shè)計(jì)方案，分別如圖3、圖4所示。

通過對(duì)以上2種方案的分析和對(duì)比可以看出，二者均具有易擴(kuò)建的特點(diǎn)，從用電可靠性和靈活性來看，第二種方案更好一些；從經(jīng)濟(jì)角度分析，第一種方案優(yōu)勢(shì)更為明顯。經(jīng)過綜合考慮后，決定選擇第二種設(shè)計(jì)方案。

5 總結(jié)

本文對(duì)110 kV變電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量的分析和研究，在經(jīng)過變電站基礎(chǔ)資料的搜集、主變壓器的選擇等一系列工作后，完成了110 kV變電站的一次部分設(shè)計(jì)和方案優(yōu)化設(shè)計(jì)。盡管如此，本文還存在許多不足之處，例如在探討ll0 kV變電站時(shí)，沒有對(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的新形式、新思維和新技術(shù)進(jìn)行探討。

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〔編輯：劉曉芳〕