变电站设计

选择主变容量、台数

a、Sn≥K∑SM=0.85×62.5=53.125MVA

b、选两台主变压器，则每台主变容量Sn≥K∑SM/2=26.5625MVA。 c、校验：

按主变压器容量选择原则第3点，要求任一台主变1.3Sn＞0.7∑SM

S∑=(0.7×62.5)/1.3=33.65MVA，结合系统对本变电所的技术要求，容量20MVA的变压器不满足要求，可选择110kV变电所主变容量Sn=40MVA。 3、主变压器的型式

1）相数：容量为300MW及以下机组单元接线的主变压器和330KV及以下电力系统中，一般应选用三相变压器。而且本变电站地理位置不限制，交通便利，所以选择三相变压器。

2）绕组数与结构：采用两台双绕组变压器向用户供电。

3）绕组接线方式：在发电厂和变电站中，一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制3次谐波对电源的影响等因素，主变压器联接组号一般都选择YNd11常规接线。110KV侧为YND接法，10KV侧为d接法

4）主变调压方式：110KV及以下变压器应至少有一级电压的变压器采用有载调压。本变电站采用有载调压以保证连续供电和随时调压，扩大调压幅度。

5）冷却方式：冷却方式一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环导向冷却。容量在31.5MVA及以上的变压器一般采用强迫油循环风冷却，所以本变电站变压器冷却方式选择为强迫油循环风冷却。 空载负载阻抗 空载额定容量额定电压（kV）型号 电流损耗损耗电压连接组别 （KVA） 高压 低压 （%） (kW) (kW) (%) SFZ9-4000110±8156.40000 10.5 0.5 40.4 10.5 YN,d11 0/110 ×1.25% 6

2.3 电气主接线设计方案的技术、经济比较与确定 2.3.1 各级电压配电装置接线方式的拟定

根据电气主接线设计的基本要求及设计基本原则来拟定各级电压配电装置接线方式。 1、 10kV电压母线接线方式 1）单母线接线 2）单母线分段接线 2、110kV电压母线接线方式 1）单母线接线 2）单母线分段接线 3）内桥接线 3、主变台数

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为了保证供电可靠性，装设两台主变压器。

2.3.2 110kV变电所可能采用的电气主接线方式如下： 方案 110kV 10kV

110kV变电所主接线方案简图如下：

方案Ⅰ: 方案Ⅱ：

方案Ⅲ： 方案Ⅳ：

Ⅰ 单母线分段接线 单母线分段接线 Ⅱ 单母线接线 单母线接线 Ⅲ 单母线分段接线 单母线接线 Ⅳ 单母线接线 单母线分段接线 Ⅴ Ⅵ 内桥接线 内桥接线 单母线接线 单母线分段接线 7

图 三 图 四

方案Ⅴ： 方案Ⅵ： 图 五 图 六

2.3.3 方案的技术比较 方案Ⅰ：

110kV电压母线采用单母线分段接线，当一段母线发生故障时，分段断路器能自动把故障切除，保证正常段母线不间断供电和不至于造成用户停电。缺点是当一段母线或母

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线侧隔离开关故障或检修时，接在该母线上的回路都要在检修期间停电。可以考虑采用此接线方式。

10kV电压母线采用单母线分段接线，对重要用户可以从不同段母线引出两回路，有两个电源供电，增加了供电的可靠性。缺点是当一段母线或母线侧隔离开关故障或检修时，接在该母线上的回路都要在检修期间停电。可以考虑采用此接线方式。 可以考虑方案Ⅰ。 方案Ⅱ：

110KV电压母线采用单母线接线，接线简单，经济性好，但可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，所有回路都要停止运行，且调度不方便，只能并列运行，短路电流较大。

10KV电压母线采用单母线接线，接线简单，经济性好，但可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，所有回路都要停止运行，且调度不方便，只能并列运行，线路侧发生短路时短路电流较大。 不考虑方案Ⅱ。 方案Ⅲ：

110kV电压母线采用单母线分段接线，当一段母线发生故障时，分段断路器能自动把故障切除，保证正常段母线不间断供电和不至于造成用户停电。缺点是当一段母线或母线侧隔离开关故障或检修时，接在该母线上的回路都要在检修期间停电。

10KV电压母线采用单母线接线，接线简单，经济性好，但可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，所有回路都要停止运行，且调度不方便，只能并列运行，线路侧发生短路时短路电流较大。 不考虑方案Ⅲ。 方案Ⅳ：

110KV电压母线采用单母线接线，接线简单，经济性好，但可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，所有回路都要停止运行，且调度不方便，只能并列运行，短路电流较大。

10kV电压母线采用单母线分段接线，对重要用户可以从不同段母线引出两回路，有两个电源供电，增加了供电的可靠性。缺点是当一段母线或母线侧隔离开关故障或检修时，接在该母线上的回路都要在检修期间停电。可以考虑采用此接线方式。 不考虑方案Ⅳ。 方案Ⅴ：

110KV电压母线采用内桥接法，进线故障或切除、投入时，不影响其余回路工作，并且操作简单，变压器故障或切除、投入时，要使相应线路停电且操作复杂，本变电站属于终端变电站，变压器不需经常切换，可以考虑此接线方式。

10KV电压母线采用单母线接线，接线简单，经济性好，但可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，所有回路都要停止运行，且调度不方便，只能并列运行，线路侧

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发生短路时短路电流较大。 不考虑方案Ⅴ。 方案Ⅵ：

110KV电压母线采用内桥接法，进线故障或切除、投入时，不影响其余回路工作，并且操作简单，变压器故障或切除、投入时，要使相应线路停电且操作复杂，本变电站属于终端变电站，变压器不需经常启停，可以考虑此接线方式。

10kV电压母线采用单母线分段接线，对重要用户可以从不同段母线引出两回路，有两个电源供电，增加了供电的可靠性。缺点是当一段母线或母线侧隔离开关故障或检修时，接在该母线上的回路都要在检修期间停电。可以考虑采用此接线方式。 可以考虑方案Ⅵ。

结论：从上述分析比较确定两个技术较好方案：方案Ⅰ及方案Ⅵ。

2.3.4 方案的经济比较

1、从电气设备数目及配电装置比较

由于方案Ⅰ及方案Ⅵ只有110KV侧不一致，所以只对110KV侧的电气设备进行比较 方案 项目 110kV配电装置 主变台数 110KV侧断路器数 110KV侧隔离开关数 110KV侧电压互感器数 110KV侧电流互感器数 110KV侧避雷器数 2、计算综合投资 Z=Z0(1+a/100)

Z0——主体设备投资，包括主变、高压断路器、高压隔离开关及配电装置综合投资等。 a——附加投资，110kV电压等级取90%。 计算得出

方案Ⅰ：Z=3830万元，方案Ⅵ：Z=3177.636万元。 3、年运行费用U

年运行费用U=aΔA+ U1 + U2

a——电能电价（0.08元/KW.H） ?A——变压器电能损失；

?A=n(?P0+K?Q0)T+1/n(?P+ K?Q)×(S/SN)2τmax

U1——检修维护费，一般取（0.022——0.042）Z，Z为综合投资额。 U2——折旧费，一般取（0.05——0.058）Z

方案Ⅰ 单母分段 2 5 12 4 60 4 方案Ⅵ 内桥接线 2 3 10 4 36 4 10