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变电站电气主接线设计及主变压器的选择

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变电站电气主接线设计及主变压器的选择

摘要：目前，电力系统已经成为生产生活中的重要支撑。变电站是维持电力传输，保证居民日常用电质量的关键连接系统，在传输的过程中能够保证电压的高压度以及用户使用时的低压度。虽然我国的电力连接系统和电力变压系统的相关技术有着较大的改善，但是，在实际工作的过程中仍然存在着一定的设计和选择问题。为了保证变电站工作的实效性、安全性，连接正确的主接线，并根据相应的电力需求更改合适的变压器，专业人员就需要结合实际工作环境对现阶段的变电站专用设施进行设计。本文通过分析变电站电气主接线的设计原则，提出主接线的设计方式和主变压器的选择方式。

关键词：变电站；主接线设计；主变压器选择

引言

电力飞速发展，电力工业在国民经济中的作用已为人所共知，它不仅全面影响国民经济其他部门的发展，同时也极大地影响了人民物质与文化水平的提高，影响整个社会的进步，其中发电厂在电力系统中起着重要作用。随着人们生活水平的提高，人们对电能需求也越来越高，同时，对电能质量的要求也越来越高。这要求我们应不断改进技术，改正以前存在的缺点和不足，并提出更高的要求。

1电气主接线基本要求

1.1经济节约性

主接线在满足以上两点的情况下，需要做到符合合理、经济、实惠的特点。这要求主接线应简单清晰，降低投资，即最大程度上节省变电站建筑工程的费用、所需要一系列设备的采购与安置费用、安装的工程费用，降低年运行费用，尽可能使占地面积最少，经济合理地选择变压器，确保电能损耗达到最小。

1.2可靠性

可靠性原则是保证生产生活基础供电质量的关键原则之一，在设计主接线时保持该线的可靠性可以在很大程度上减少断电带来的经济损失等问题，因此，为了保证可靠性原则的实施稳定性，相关技术人员就需要在检修的过程中尽可能的避开用电高峰期，在母线故障时尽快制定出二号供电方案，并尽可能的保证二级负荷的使用能力。

1.3可操控性

由于我国居民居住面积较大，对于一些面积比较大、环境影响性比较高的地区而言，智能性的操控系统能够保证电力输送的高效性。因此，相关技术人员就需要对主接线的智能操控性做出相关调整，在主接线上安装电力控制专用智能化设备，实现电力输送一键化控制。从而减少人工调控的成本和时间，提升电力运输和调控的效率。

2设计主接线的合理方式

2.110千伏的主接线 10千伏主接线在连接时应该使用单母线分段带旁路的连接方式进行线路连接。这种连接方式的负荷量比较小，并且涉及到的线路比较广泛，可以缓解电路中线路数量多而带来的负荷过大等问题，尽可能地增大该主接线的使用寿面和使用范围。但是，该线路的稳定性比较弱，即便是加装了相应的保持器，也很容易出现线路短路的问题。

2.2110千伏的主接线

为了满足高压侧的资源供给，减少不必要的电力资源浪费，在进行110千伏主接线连接工作时就应该采用桥式接线法进行线路连接。这种接线方法主要是将内桥线与断路器的内部进行连接，外桥线与变压器的外部进行连接。这种连接方法的连接步骤比较少，连接安装的过程比较简单，并且不需要投入太多建设资金，可以从根本上减少电力企业的建设资金投入，提高企业的成本回收率。

2.335千伏的主接线

为了保证35千伏主接线连接过程的有效性，在连接过程中就必须保证接线方式的灵活性，在此过程中就可以使用双母线接线法进行线路连接。这种方法在进行线路检修或者故障维修的过程中可以不完全切断全部线路，可以通过控制不同回路母线的开关装置，保证故障片区的居民基本用电需求，在完成母线维修后，只需要再次连接该母线的开关即可保证全部线路的供电。由于这种连接方式具有较大的灵活性，在前期维护或后期维修的过程中都具有一定的便捷性，因此，这种方式就可以广泛的运用到35千伏的线路中。

3主变压器的选择方式

3.1主变绕组数的确定

1）只有一种升高电压向用户供电或与系统连接的发电厂，以及只有两种电压的变电所，采用双绕组变压器。

2）有两种升高电压向用户供电或与系统连接的发电厂，以及有3种电压的变电所可采用双绕组或三绕组变压器。

根据以上两点，结合本厂只有一种升高电压，故选用双绕组变压器。

3.2调压方式的确定

变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变其变比来实现的。无励磁调压变压器的分接头较少，调压范围只有10%（±2×2.5%），且分接头必须在停电的情况下才能调节；有载调压变压器的分接头较多，调压范围可达30%，且分接头可在带负荷的情况下调压，但其结构复杂、价格贵，在下述情况采用较为合理：1）出力变化大，或发电机经常在低功率因数运行的发电厂主变压器；2）具有可逆工作特点的联络变压器；3）电网电压可能有较大变化的220kV及以上的变压器；4）电力潮流变化和电压偏移较大的110kV变电所的主变压器。

3.3保证选择台数准确性

对变压器台数的选择时可以根据目标线路所属区域的主要用电量来进行选择。对于用电量较大的城市或城郊区域而言，在选择时就可以先了解清楚中低压的环网情况，并根据整体用电情况和环网情况选择合适数量的变压器，一般情况下选择两台主变压器为最佳选择方案。对于位置较偏僻，工业生产厂或加工厂分布较密集的开发区而言，就需要选用三台及以上的主变压器，这样才能在保证工业供电正常的情况下，降低线路的故障率。

3.4冷却方式 1）自然风冷却。无风扇，反借助冷器、热辐射和空气自然对流冷却，额定容量在1000kVA及以下。

2）强迫空气冷却，简称风冷式。在冷却器间加装数台电风扇，使油迅速冷却，额定容量在8000kVA及以下。

3）强迫油循环冷却。采用潜油泵强迫油循环冷却，并对油管进行冷却，额定容量在4000kVA及以上。

4）强迫油循环水冷却。采用潜油泵强迫油循环，并用水对油管进行冷却，额定容量在120000kVA及以上。

5）强迫油循环导向冷却。采用潜油泵将油压入线圈之间、线饼之间和铁芯预先设计好的油道中进行冷却。

结语

变电站的电气主接线是保证电压稳定输出的关键之一，该设备能够通过相应的接线保持供电质量，将零散的供电区连接在一起。为了增强供电系统的灵活性和安全性，电力技术人员就需要对电气主接线、配电零部件、变压零部件做出相应的调整，安装专业的报警系统和自主修复系统，减少不必要的损失。同时，技术人员还可以借助相关计算机技术实现电力控制自动化，从而在保持电力输送稳定的状况下，推动电力事业的发展。

参考文献：

［1］任丹丹．论变电站电气主接线的设计问题［J］．中国科技投资，2017（11）：51．

［2］孙继刚．变电站电气主接线设计及主变压器的选择［J］．城市建设理论研究（电子版），2017（6）：46．

［3］张立伟，安向勇，苏晓学，等．变电站电气主接线方案优化研究［J］．现代工业经济和信息化，2017（10）：67-69．

［4］郑潜.35kV地面变电站电气主接线设计［J］.中国市场，2012，（15）：36-37.

［5］王海燕.龙口水利枢纽220kV开关站电气主接线设计［J］.人民黄河，2011，33（12）：101-102.

［6］中国电力企业联合会.35kV~110kV变电站设计规范：GB50059—2011[S].北京：中国计划出版社，2012：4.

［7］杜卫军，齐洪钟.变电所电气主接线设计及分析［J］.内蒙古石油化工，2014，（12）：85-86.

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浅谈110kV变电站主变压器及接线方式

浅谈110kV变电站主变压器及接线方式

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1 110kV变电站电气接线方式分析

主接线的性能对变电站运行的灵活性、可靠性有着直接影响，并决定着电力输变过程中控制方式和自动装置的选择以及继电保护和配电装置的布置，因此，在进行主线选择时在注重经济及质量的同时，还要注意变电站的扩建和运行方式等因素。

1.1 选择电气主接线时考虑的问题

1.1.1 变电站分很多种，不同的特性和作用使其对电气主接线的要求也不相同。

1.1.2 短期和长期的发展规模，主接线的选择需同5～10年的电力发展规划一致。

1.1.3 考虑主变台数产生的影响，不同的台数对电气主接线造成直接影响，不同的容量也对主线灵活性有着不同的要求。

1.1.4 负荷的分级以及出线回数的影响，一级、二级负荷需要两个独立电源供电，三级负荷只需一个电源

供电。

1.1.5 考虑备用容量的影响，备用容量是维持可靠的供电性，以防应急。

1.2 选择电气主接线的要求

1.2.1 供电的可靠性。可靠性直接关系着电力的生产和分配，主接线是否可靠能否持续供电的评价标准一般有：检修断路器时，对系统供电影响不大；尽量制止变电站全部停运现象的发生；如果线路或者母线出现故障，应最大限度地减少台数与停运回路数，保障用户的正常

用电。

1.2.2 运行和检修的灵活性。在运行中，线路和变压器可以进行切除或投入，实现变电站无人值班，尽量达到在故障、维修以及特殊运行时的系统调度要求；检修时注意安全，尽量在不影响电力网运行并供电给用户的前提下，能够方便快捷地停运母线、断路器和继电保护设备。 1.2.3 扩展性和适应性。在一个时期内没能预料得到的负荷突增状况，能够适应最终的扩建。

1.2.4 经济合理性。在灵活、可靠的基礎上，主接线应尽量节约，占地面积以及接线方式，尽量减少损失。

1.3 电气主接线的关键

1.3.1 配电装置的选型。当前，10kV配电装置主要有屋外和屋内两种布置形式。屋外布置又可分为屋外高型布置、屋外半高型布置和屋外中型布置。高型布置对双母线比较适用，布置形式是上下重叠母线和母线隔离开关。半高型布置是升高母线和母线隔离开关，在升高母线下直接布置电流互感器和断路器等设备，以减少配电装置的跨度尺寸，不过进出线各占一个间隔，不能合并，增大了横向面积，因此，这种布置方式多用于进出线回路较多的变电站。屋外中型布置是在地面设备支架上安装所有设备电器，而母线下则无任何设备布置，此方式布置清晰、运行可靠、不易误操作，造价低，构架高度低，施工维修都较方便。

变电站一次系统电气主接线设计研究

变电站一次系统电气主接线设计研究

变电站一次系统电气主接线设计研究

变电站是电力系统的重要组成部分，直接影响电力系统的安全和经济运行，它是发电厂与用户之间的中间环节，起着交换和分配电能的作用。这要求变电站设计经济合理，采用合理的电气主接线形式，并选用合适的电气设备，变电站布局和电气设备应符合国家标准。随着技术发展，电网容量不断增大，电压等级越来越高，变电站设计变得越来越复杂。目前，随着电网建设和改造工作的进行，对变电站设计的要求也在不断提高。本文主要针对变电站电气主接线设计相关方面进行分析和探讨。

标签：变电站;电气主接线;建设规模

1电气主接线设计的主要原则和要求

电气主接线以电源进线和引出线为基本环节，以母线为中间环节构成的电能输配电路。电气主接线的设计作为变电站设计中最重要的组成部分之一，对变电站的正常运行以及功能的发挥，起到非常重要的影响。变电站在电力系统中具有特殊的作用，是电力系统中必不可少的重要组成部分，承接着高压和大电流的重要转换功能。

电气主接线是变电站的灵魂，将变电站中的所有电气设备连接起来，在这一过程中，对电气设备和配电装置形式的选择，都具有严格的要求。合适的电气主接线选择，不仅能够满足变电站运行过程中对高压和大电流的传输的要求，还能够在连接变电站中的各路电气设备后，保证电气设备的稳定运行，同时对电力系统运行的安全性及可靠性，也能够做出有效的保障。

随着电力系统建设力度的不断提高，对电气主接线的设计做出了相关的规定和要求。电气主接线选择的基本原则就是要以变电站在电力系统中的地位和作用、变电站的建设规模、负荷重要性、系统备用容量及国家的相关政策和方针作为设计指标，同时对能够影响主接线设计的全部因素进行综合全面的考虑和分析，从而保证变电站的安全及可靠运行，保证为用户提供安全、稳定、优质的电力服务。在保证主接线选择的可靠性、灵活性、经济性的要求下，在设计过程中，还要充分考虑方便运行和检修这两方面的因素。

2电气主接线的基本接线方式

110kv变电站电气主接线设计

110kv变电站电气主接线设计

W. V 110KV电气主接线设计

专业：发电厂及电力系统

年级： W. V 指导教师：

根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气主接线的 初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内 主接线分为110kV.

35kV和10kV三个电压等级。110KV电压等级采 用双母线接线，35KV和10KV电压等级都采用单母线分段接线。

本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气 设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、 母线、熔断器等）、各电压等级配电装置设计。

本设计以《35〜门OkV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、

《35〜"OkV高压配电装置设计规范》等规范规程为依据，设计的内 容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品, 技术先进、运行可靠、经济合理。

关键词：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型

摘要 .................................................................. I

1变电站电气主接线设计及主变压器的选择 ................................ 1

1.1主接线的设计原则和要求 ......................................... 1

1.1.1主接线的设计原则 ........................................... 1

1.1.2主接线设计的基本要求 ....................................... 2

1.2主接线的设计 ................................................... 3

1.2.1设计步骤 ................................................... 3

变电所的变压器选择

变电所的变压器选择

变电所的变压器选择

在发电厂和变电所中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。只供本厂（所）用电的变压器称为厂（所）用变压器或称自用变压器。

一、主变压器容量、台数的确定原则

（一）发电厂主变压器容量、台数的确定

主变压器容量、台数直接影响主接线的的形式和配电装置的结构。它的确定应综合各种因素进行分析，做出合理的选择。

1．具有发电机电压母线接线的主变压器容量、台数的确定

（1）当发电机电压母线上负荷最小时，能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统。

（2）当接在发电机电压母线上最大一台发电机组停用时，主变压器应能从系统中倒送功率，以保证发电机电压母线上最大负荷的需要。

（3）根据系统经济运行的要求而限制本厂输出功率时，能供给发电机电压的最大负荷。

（4）发电机电压母线与系统连接的变压器一般为两台。对装设两台或以上主变压器的发电厂，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其它主变压器在允许正常过负荷范围内，应能输送母线剩余功率的70%以上。

2．单元接线的主变压器容量的确定

单元接线时变压器容量应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度来确定。采用扩大单元时，应尽可能采用分裂绕组变压器，其容量亦应等于按上述（1）或（2）算出的两台发电机容量之和。

（二）变电所主变压器容量、台数的确定

1. 主变压器容量的确定

变压器容量和它所在电网功能相适应，一般情况下单位容量（MVA）费用、系统短路容量、运输条件等都是影响选择变压器容量时的因素。具体选择时，可遵循以下原则。

（1）主变压器容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10～20年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。

（2）根据负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量。对重要变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ类及Ⅱ负荷的供电；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70～80%。