35KV降壓變電站一次部分設(shè)計(jì)

馬要東 邵朝陽(yáng)

摘要：隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力供應(yīng)的要求越來(lái)越高，特別是供穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電所的合理設(shè)計(jì)和配置。一個(gè)典型的變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便。出于這幾方面的考慮，本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)35kV降壓變電所，此變電所有兩個(gè)電壓等級(jí)，一個(gè)是35kV，一個(gè)是10kV。同時(shí)對(duì)于變電站內(nèi)的主設(shè)備進(jìn)行合理的選型。本設(shè)計(jì)選擇選擇兩臺(tái)主變壓器，其他設(shè)備如斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，電壓互感器，無(wú)功補(bǔ)償裝置和繼電保護(hù)裝置等等也按照具體要求進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)和配置，力求做到運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單、方便，經(jīng)濟(jì)合理，具有擴(kuò)建的可能性和改變運(yùn)行方式時(shí)的靈活性。使其更加貼合實(shí)際，更具現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：電力供應(yīng);變電站;設(shè)備

1 主接線設(shè)計(jì)方案

1.1分線同期月線損率計(jì)算模型

（1）用隔離開關(guān)分段的單母線接線

這種界限實(shí)際上仍屬不分段的單母線接線，只是將單母線截成兩個(gè)分段，其間用分段隔離開關(guān)連接起來(lái)。這樣做的好處是兩段母線可以輪流檢修，縮小了檢修母線時(shí)的停電范圍，即檢修任一段母線時(shí)，只需斷開與該段母線連接的引出線和電源回路拉開分段隔離開關(guān)，另一段母線仍可繼續(xù)運(yùn)行。但是，若兩個(gè)電源取并列運(yùn)行方式，則當(dāng)某段母線故障時(shí)，所有電源開關(guān)都將自動(dòng)跳閘，全部裝置仍需短時(shí)停電，需待用分段隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障母線段的供電。可見，采用隔離開關(guān)分段的單母線接線較之不分段的單母線，可以縮小母線檢修或故障時(shí)的停電范圍。

（2）用斷路器分段的單母線接線

用隔離開關(guān)奮斗的單母線接線，雖然可以縮小母線檢修或故障時(shí)的停電范圍，但當(dāng)母線故障時(shí)，仍會(huì)短時(shí)全停電，需待分段隔離開關(guān)拉開后，才能恢復(fù)非故障母線段的運(yùn)行，這對(duì)于重要用戶而言是不允許的。如采用斷路器分段的單母線接線，并將重要用戶采用分別接于不同母線段的雙回路供電，足可以克服上訴幾點(diǎn)。

（3）單母線分段帶旁路母線的接線

為了在檢修線路斷路器時(shí)，不中斷對(duì)該線路的供電，可以增設(shè)旁路設(shè)施，包括旁路開關(guān)電器和旁路母線。這種接線不宜用于進(jìn)出線回路多的情況下使用。

單母線分段接線，雖然縮小了母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)的停電范圍，在一定程度上提高了供電可靠性，但在母線或母線隔離開關(guān)檢修期間，連接在該段母線上的所有回路都將長(zhǎng)時(shí)間停電，這一缺點(diǎn)，對(duì)于重要的變電站和用戶是不允許的。

2 主變壓器的選擇

2.1 主變?nèi)萘康拇_定

（1）主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。

（2）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，對(duì)一般變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60-80% 。

（3）同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。

2.2主變壓器形式的選擇

（1）變壓器繞組的連接方式

變壓器采用繞組連接方式有D和Y，我國(guó)35KV采用Y連接，35KV以下電壓的變壓器有國(guó)標(biāo)Y/d11、Y/Y0等變電所選用主變的連接組別為Y/d11連接方式。故本次設(shè)計(jì)的變電所選用主變的連接組別為YN/d11型。

（2）冷卻方式的選擇

主變壓器一般采用的冷卻方式有自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。本次設(shè)計(jì)選擇的是小容量變壓器，故采用自然風(fēng)冷卻。

（3）調(diào)壓方式的選擇

變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：無(wú)激勵(lì)調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在±5%以內(nèi);另一種是有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%.

3 負(fù)荷的計(jì)算

負(fù)荷計(jì)算中用到的主要公式：主要計(jì)算公式有： 有功功率： P30 = Pe·Kd 無(wú)功功率： Q30 = P30 ·tanφ

視在功率： S3O = P30/Cosφ

計(jì)算電流： I30 = S30/√3UN

4 短路電流計(jì)算

（1）在已知短路容量時(shí)：Sd=1000MVA??選基準(zhǔn)容量Si=100MVA

（2）短路點(diǎn)與系統(tǒng)之間電抗標(biāo)幺值計(jì)算：

（3）變壓器電抗標(biāo)幺值計(jì)算：

（4）短路電流基準(zhǔn)值計(jì)算：

（5）短路點(diǎn)周期分量有效標(biāo)幺值計(jì)算：

（6）三相短路電流有效值計(jì)算：

（7）三相短路沖擊電流計(jì)算：

（8）三相短路最大：

（9）由于計(jì)算設(shè)為無(wú)限容量系統(tǒng)：暫態(tài)短路電流I=I，三相短路穩(wěn)態(tài)電流：

（10）短路容量計(jì)算：

5 母線和電氣設(shè)備的選擇

5.1 35kV母線橋的選擇和校驗(yàn)

選擇LQJ240滿足最大工作電流的要求。

校驗(yàn)在a點(diǎn)短路條件下的熱穩(wěn)定：按裸導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式

Smin—最小允許截面

C—熱穩(wěn)定系數(shù)

5.2 10kV母線的選擇和校驗(yàn)

最大持續(xù)工作電流Igmax?按一臺(tái)變壓器的持續(xù)工作電流即

滿足熱穩(wěn)定的要求。

動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)也滿足要求。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李明，王智靈，楊曉字，等.突變期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法及其應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化， 2006，30（10）：93-96.

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