第 1 章 原始资料
1.1 地区电网的特点
(1)本地区即使在最枯的月份，水电站发电保证出力时亦能满足地区负荷的需要， 加上小火电，基本不需要外系统支援。
(2)本系统的水电大多数是迳流式电站，除发保证出力外的月份，均有电力剩余，
特别是 4 至 7 月份。
1.2 建站规模
(1)变电站类型：110kV 变电工程
(2)主变台数：最终两台(要求第一期工程全部投入) (3)电压等级：110kV、35kV、10kV
(4)出线回数及传输容量 ①110kV 出线 6 回
本变—长泥坡 15000kW 6km LGJ—120
本变—双溪变 15000kW 42.3 km LGJ—120
本变—系统 30000kW 72km LGJ—150
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本变—芷江 8000kW 36km LGJ—120
备用两回
②35kV 出线 8 回
本变—长泥坡 8000kW 6km LGJ—95
本变—火电厂 10000kW 8km LGJ—95
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本变—中方变 5000kW 15km LGJ—95
本变—水电站 10000kW 12km LGJ—120 (两回) 本变—鸭嘴岩变 5000kW 10km LGJ—95
备用两回
③10kV 出线 10 回
本变—氮肥厂 2500kW 2km 本变—化工厂 1500kW 3km
本变—医院 1500kW 5km (两回)
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本变—印刷厂 2000kW 4km
本变—造纸厂 2500kW 6km
本变—机械厂 2500kW 4km
备用三回
(5)无功补偿
采用电力电容两组, 容量为 2×4500kva 1.3 环境条件
(1)当地年最高温度为 40℃, 年最低温度为-5℃；
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(2)当海拔高度为 800 米； (3)当地雷暴日数为 55 日/年；
(4)本变电站处于“薄土层石灰岩”地区，土壤电阻率高达 1000Ω．М。 1.4 电气主接线
建议 110kV、35kV、10 kV 均采用单母线分段带旁路接线，并考虑设置熔冰措施。 1.5 短路阻抗
(1)系统作无穷大电源考虑：X1∑max=0.05，X0∑max=0.04，X1∑min=0.1，X0∑min=0.05。
(2)火电厂装机容量为 3×7500kW， X ''= 0.125 , 最大运行方式下,该火电厂只
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投入二台机组,最小运行方式下,该火电厂三台机组全部投入,并满发。 (3)水电厂装机容量为 3×5000kW，X ''= 0.27 ，最大运行方式下，该水电厂三台 机组全部投入运行，并满发，最小运行方式下，该水电厂只投入一台机组。
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第 2 章 电气主接线设计
电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站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。为满足生产需要，变电站中安装有各种电气
设备，并依照相应的技术要求连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成的
电路，称为电气主接线。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接
受和分配电能的电路，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。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套
装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。
第 2.1 节 主接线的设计原则和要求
主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变
电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接
方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全所
电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的
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安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在 同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此， 主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，正 确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，力争使其技术先进、经济合理、安
全可靠。
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2.1.1 电气主接线的设计原则
电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、
技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项 技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备
元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。
(1)接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可 能采用断路器较少或不用断路器的接线，如线路—变压器组或桥形接线等。若能满足 继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在 110kV～220kV 配电装置中，当出线为
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2 回时，一般采用桥形接线；当出线不超过 4 回时，一般采用分段单母线接线。在枢 纽变电站中，当 110～220kV 出线在 4 回及以上时，一般采用双母接线。
在大容量变电站中，为了限制 6～10kV 出线上的短路电流，一般可采用下列措施： ①变压器分列运行；
②在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器； ③采用低压侧为分裂绕组的变压器。 ④出线上装设电抗器。 (2)主变压器选择
①主变压器台数：为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变压器。当只有一 个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。对于 大型枢纽变电站，根据工程具体情况，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变 压器。
②主变压器容量：主变压器容量应根据 5～10 年的发展规划进行选择，并应考虑 变压器正常运行和事故时的过负荷能力。对装设两台变压器的变电站，每台变压器额 定容量一般按下式选择
S= 0.6P
n
M
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P为变电站最大负荷。这样，当一台变压器停用时，可保证对 60%负荷的供电，考 虑变压器的事故过负荷能力 40%，则可保证对 84%负荷的供电。由于一般电网变电站
M
大约有 25%的非重要负荷，因此，采用
S
n
= 0.6P，对变电站保证重要负荷来说多数
M
是可行的。对于一、二级负荷比重大的变电站，应能在一台停用时，仍能保证对一、 二级负荷的供电。
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③主变压器的型式：一般情况下采用三相式变压器。具有三种电压的变电站，如
通过主变压器各侧绕组的功率均达到 15%Sn 以上时，可采用三绕组变压器。其中，当
主网电压为 110～220kV，而中压网络为 35kV 时，由于中性点具有不同的接地形式， 应采用普通的三绕组变压器；当主网电压为 220kV 及以上，中压为 110kV 及以上时， 多采用自耦变压器，以得到较大的经济效益。
(3)断路器的设置
根据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器，用以完成切、合电路
任务。
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