110kv變電站電氣一次設計

110kv變電站電氣一次設計

網(wǎng)絡訓練學院

本科生畢業(yè)論文（設計）

題目：110kV變電站電氣一次設計

學習中心：

層次：?？破瘘c本科

專業(yè)：電氣工程及其自動化

班級：年春季

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完成日期：年月日

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內(nèi)容

1緒論

1.1110kV變電站的進展現(xiàn)狀與趨勢

隨著經(jīng)濟的進展，工業(yè)水平的進步，人們生活水平的不斷提高。電力系統(tǒng)在整個行業(yè)中站占的比例漸漸增大，現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電，變電和配電任務。電力系統(tǒng)是我國經(jīng)濟的重要能源部門，而變電站的設計是大的，嚴密的整體。

當今世界各方面因素正沖擊著全球電力工業(yè)，在國外變電站技術有非常猛烈的競爭，而世界范圍內(nèi)的變電站都采納了新技術;其次，不同的環(huán)境要求給站有的電力供應商增加了額外的責任，使電力自動化設備尤其是高壓大功率變電站的市場開發(fā)空間大大拓展。另外高壓變電站的最終用戶對變電站的自動掌握、節(jié)能、環(huán)保意識越來越劇烈，迫使其上游供應者尤其是系統(tǒng)集成商更加重視地區(qū)性電能安排技術方面的需要，站以變電站在世界上飛速的進展，從而要求我國變電技術上也要加入世界先進的變電技術行業(yè)。

1.2110kV變電站的討論背景

電力系統(tǒng)是由變壓器、輸電線路、用電設備組成的網(wǎng)絡，它包括通過電的或機械的方式連接在網(wǎng)絡中的全部設備。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類，一類是電力元件，它們對電能進行生產(chǎn)（發(fā)電機）、變換（變壓器、整流器、逆變器）、輸送和安排（電力傳輸線、配電網(wǎng)），消費（負荷）；另一類是掌握元件，它們轉變系統(tǒng)的運行狀態(tài)，猶如步發(fā)電機的勵磁調整器，調速器以及繼電器等。

變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和安排電能的作用。變電所依據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類：

樞紐變電站；位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個部分，匯合多個電源，電壓為330—500kv的變電站，成為樞紐，全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出項癱瘓。

中間變電站：高壓側以交換潮流為主，其系統(tǒng)變換功的作用。或使長距離輸電線路分段，一般匯聚2—3個電源，電壓為220—330kv，同時又降壓供當?shù)毓╇姡@樣的變電站起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電站。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。

地區(qū)變電站：高壓側一般為110—220kv，向地區(qū)用戶供電為主的變電站，這是一個地區(qū)或城市的主要變電站。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。

終端變電站：在輸電線路的終端，接近負荷點，高壓側的電壓為110kv，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電站，即為終端變電站。全所停電后，只是用戶受到損失。

1.3本次論文的主要工作

本次論文主要討論110kv變電站的一次部分的電氣設計，著重對以下方面進行具體討論。

①主變壓器選擇：包括臺數(shù)、容量、型式及參數(shù)；②電氣主接線設計：包括各級電壓接線及方案比較；③短路電流計算：包括短路點選擇、短路電流計算。

④主要電氣設備選擇：包括斷路器、隔離開關、母線、電流互感器、電壓互感器、避雷器、站用變壓器等。⑤各級電壓配電裝置選型及電氣總平面布置方案；⑥站用電及直流系統(tǒng)。⑦主變愛護的配置。

2變電站電氣設計的主要內(nèi)容

變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分。變電站電氣一次部分設計包括變電站總體分析、主變選擇、電氣主接線設計、短路電流計算、電氣設備選擇、配電裝置和總平面設計等。

2.1變電站的總體分析及主變選擇

本變電站的電壓等級為110kV，其地位處于地區(qū)網(wǎng)絡的中間位置，高中壓側同時接收和交換功率，供35kV負荷和四周10kV負荷，屬于一般降壓變電站。

變壓器是變電站的重要設備，其容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結構，如選用適當不僅可削減投資，削減占地面積，同時也可削減運行電能損耗，提高運行效率和牢靠性，改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能

2.2電氣主接線的選擇

電氣主接線是發(fā)電廠變電站的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線直接影響運行的牢靠性、敏捷性，它的擬定直接關系著全廠（站）電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電愛護、自動裝置和掌握方式的確定，是變電站電氣部分投資大小的打算性因素。

2.3短路電流計算

在設計電氣主接線時，為了比較各種方案，確定某種接線方式是否有必要實行限制短路電流的措施等，需要進行短路電流的計算。

2.4電氣設備選擇

在電力系統(tǒng)中，雖然各種電氣設備的功能不同，工作條件各異，詳細選擇方法和校驗項目也不盡相同，但對它們的基本要求卻是全都的。電氣設備要牢靠地工作，必需按正常工作條件進行選擇，并按短路條件來校驗動、熱穩(wěn)定性。

本設計中，電氣設備的選擇包括：導線的選擇，高壓斷路器和隔離開關的選擇，電流、電壓互感器的選擇，避雷器的選擇。

由于電氣設備和載流導體的用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。但是，電氣設備和載流導體在正常運行和短路時都必需牢靠地工作，為此，它們的選擇都有一個共同的原則。

電氣設備選擇的一般原則為：

1.應滿意正常運行檢修短路和過電壓狀況下的要求并考慮遠景進展。

2.應滿意安裝地點和當?shù)丨h(huán)境條件校核。

3.應力求技術先進和經(jīng)濟合理。

4.同類設備應盡量削減品種。

5.與整個工程的建設標準協(xié)調全都。

6.選用的新產(chǎn)品均應具有牢靠的試驗數(shù)據(jù)并經(jīng)正式鑒定合格的特別狀況下選用，未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應經(jīng)上級批準。

2.5配電裝置設計

2.5.1配電裝置概述

配電裝置是發(fā)電廠與變電所的重要組成部分，是發(fā)電廠與變電所電氣主接線的詳細實現(xiàn)。配電裝置是依據(jù)電氣主接線的連接方式，由開關設備、愛護設備、測量設備、母線以及必要的幫助設備組成，幫助設備包括安裝布置電氣設備的構架、基礎、房屋、和通道等。配電裝置的功能是正常運行時用來接受和安排電能，發(fā)生故障時通過自動或手動操作，快速切除故障部分，恢復正常運行?？梢哉f，配電裝置是詳細實現(xiàn)電氣主接線功能的重要裝置。

2.5.2配電裝置類型

按配電裝置的設備裝設地點，可分為屋內(nèi)配電裝置與屋外配電裝置兩大類。

屋內(nèi)配電裝置的特點是：全部電氣設備放置在屋內(nèi)，平安凈距小，可采納分層布置，占地面積??；外界污穢氣體及灰塵對電氣設備的影響較??；操作、維護與檢修都在室內(nèi)進行，工作條件好，不受氣候影響；土建工程量大，投資較大。

屋外配電裝置的特點是：全部電氣設備放置在屋外，土建工程量小，相應的投資較小，建設工期短；擴建便利；相間及設備之間距離大，便于帶電作業(yè)；受外界環(huán)境影響，設備的運行條件及人員進行操作維護的工作條件較差，而且占地面積大。

根據(jù)配電裝置的安裝方法，又可以分為裝配式配電裝置和成套式配電裝置。

2.5.3對配電裝置的基本要求和設計步驟

一、基本要求

（1）在配電裝置設計中，必需仔細貫徹國家的技術經(jīng)濟政策，遵循國家頒發(fā)的有關規(guī)程、規(guī)范、及技術規(guī)定，做到平安牢靠、技術先進、經(jīng)濟合理和修理便利。

（2）依據(jù)其在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境條件和運行、安裝檢修的要求，合理的制定布置方案和選用設備，保證足夠的平安距離。應采納行之有效的新技術、

新設備、新布置和新材料

（3）保證運行平安和操作巡察便利。

（4）必需堅持節(jié)省用地的原則，應布置緊湊、少占地（尤其是良田）

（5）節(jié)約材料、降低造價。

（6）依據(jù)工程特點、規(guī)模和進展規(guī)劃，遠近期結合，以近期為主，適當考慮

擴建的要求。

二、設計基本步驟

（1）選擇配電裝置的型式

依據(jù)電壓等級、電氣設備的型式、出線多少和方式，有無電抗器、地質、地形及環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式

（2）擬定配置圖

（3）設計配電裝置的平面圖和斷面圖

2.5.4屋內(nèi)配電裝置

屋內(nèi)配電裝置的類型按其布置型式分為單層式、兩層式和三層式。單層式屋內(nèi)配電裝置將全部電氣設備都布置在一層房屋內(nèi)，建筑結構簡潔、投資低、運行維護與檢修工作便利，但占地面積大。多層式屋內(nèi)配電裝置是將各回路電氣設備的輕重，自上而下的分層布置在多層樓房內(nèi)，占地面積小，但建筑結構簡單、投資高、運行維護與檢修工作不便利，與三層式相比，兩層式占地面積略有增加，但運行維護與檢修均較便利，造價也明顯下降。

2.5.5屋外配電裝置

依據(jù)母線和電氣設備布置的高度，屋外配電裝置可分為中型、高型、半高型和GIS型，中型配電裝置又分為一般中型和分相中型兩類。

一、中型配電裝置

（1）屋外一般中型配電裝置

屋外一般中型配電裝置的特點是將全部電氣設備均安裝在同一水平面上，并安裝在肯定高度的基礎上，而母線一般采納軟導線安裝在構架上，稍高于電氣設備所在平面。

中型配電裝置應設備安裝位置較低，便于施工、安裝、檢修與維護操作，構架高度低，抗震性能好；布置清楚，不易發(fā)生誤操作，運行牢靠；所用的鋼材比較少，造價低。主要缺點是占地面積大。一般中型配電裝置是我國有豐富設計和運行閱歷的配電裝置，廣泛應用于220kV及以下的屋外配電裝置中。

（2）分相中型配電裝置

隔離開關分相布置在母線正下方的中型配電裝置，稱為分相中型配電裝置。分相中型配電裝置除具有中型配電裝置的優(yōu)點外，還具有接線簡潔清楚，由于采納鋁合金硬圓管母線，可以縮小母線相間距離，較低架構高度，采納伸縮式隔離開關可以進一步減小占地面積，較一般中型布置節(jié)約占地面積1/3左右。其缺點是施工簡單，使用的支柱絕緣子防污還抗震力量差。

二、高型配電裝置

屋外高型配電裝置的特點是母線及電氣設備分別布置在幾個不同的高度上，兩組母線及母線隔離開關上下重疊布置。與一般中型配電裝置相比，可節(jié)約占地面積50%左右。高型配電裝置的主要缺點是對上層設備的操作與維護工作條件較差；耗用鋼材比一般中型高15%—60%；抗震性能差。高型配電裝置主要用于土地及其匱乏的地區(qū)，或場地狹窄或需要大量開挖、回填土石方的地方等。

三、半高型配電裝置

半高型配電裝置汲取了中、高型配電裝置的優(yōu)點，并克服兩者的缺點。它的特點是兩組母線的高度不同，將旁路母線或主母線置于高一層的水平面上，并與斷路器、電流互感器等設備重疊布置，從而縮小了縱向尺寸。高型配電裝置的優(yōu)點是：占地面積比一般中型布置削減30%；除旁路母線和旁路隔離開關布置在上層外，其余部分有中型布置基本相同，運行維護較便利，易被運行人員所接受。這種布置的缺點是檢修上層母線和隔離開關不便利。半高型布置適用于110—220kV配電裝置，但在110kV配電裝置中應用的比較廣泛。

四、屋外GIS配電裝置

6SF全封閉組合電器的全部電器都被密閉在布滿6SF氣體的金屬殼體內(nèi)，不存在觸電的危急，平安性高，且受外界環(huán)境條件的影響小，運行的牢靠性高，維護便利，檢修周期長，占地面積小。6SF全封閉組合電器分三相共箱式和分箱式兩種。110kV電壓級為三相共箱式，220kV及以上電壓級為分箱式。

本次設計中110kv電壓等級采納屋外一般中型配電裝置，35kv及10kv電壓等級采納屋內(nèi)成套式配電裝置,開關柜型號為KYN28A-12和JYN-35，JYN1-35。

3變電站的總體分析及主變選擇

3.1變電站的總體狀況分析

該變電站為110kV變電站，110kV、35kV配電裝置均采納屋外半高型布置，110kV側本期采納單母線接線,遠期采納單母線斷路器分段接線。本期二回進線、一臺主變；遠期四回進線、兩臺主變。35kV遠期出線6回，每臺變壓器帶3回出線，本期出線3回。依據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃規(guī)模及規(guī)程確定本站35kV本期采納單母線接線，遠期采納單母線分段接線。10kV遠景16回電纜出線，每臺變壓器帶8回出線，本期8回出線。因此本站10kV本期采納單母線接線，遠期采納單母線分段接線。并且依據(jù)主接線及運行方式的要求，選用分層分布式綜合自動化系統(tǒng)。主變壓器及線路控保屏、電度表屏、直流屏、電池屏均布置在主控室內(nèi)。

變電站站址位于湘潭縣射埠鎮(zhèn)白水村，地勢平坦、進出線走廊便于架空線路的引入和引出，因此配電裝置的布置不必考慮特別方式。站址的標高海拔71.00m，經(jīng)調查沒有被洪水浸淹的歷史，不必選用高海拔的電氣設備。站址位于負荷中心，交通便利、通訊暢通。有大路經(jīng)過變電站四周，不必過多考慮設備的運輸問題。

圖3-1110kV變電站總平面布置圖

3.2主變壓器容量的選擇

1、主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?～10年的規(guī)劃負荷來進行選擇，并適當考慮遠期10～20年的負荷進展。對于城郊變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。

2、依據(jù)變電所所帶負荷的性質和電網(wǎng)結構來確定主變的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余主變壓器的容量一般應滿意60%（220kV及以上電壓等級的變電所應滿意70%）的全部最大綜合計算負荷，以及滿意全部錯誤！未找到引用源。類負荷IS和大部分錯誤！未找到引用源。類負荷∏S(220kV及以上電壓等級的變電所，在計及過負荷力量后的允許時間內(nèi)，應滿意全部錯誤！未找到引用源。類負荷IS和錯誤！未找到引用源。類負荷∏S)，即

∏I+≥--≥-SSSSSNN）和（）（1n)7.06.0(1nmax（4-1）最大綜合計算負荷的計算：%)1(cos1

maxtmaxα?+??????=∑=miiiPKS（4-2）

式中，imaxP—各出線的遠景最大負荷；

m—出線回路數(shù)；

i?cos—各出線的自然功率因數(shù)；

tK—同時系數(shù)，其大小由出線回路數(shù)打算，出線回路數(shù)越多其值越小，一般在0.8～0.95之間；

%α—線損率，取5%。

湘潭縣位于湖南中部偏東、湘江下游西岸，北與長沙、望城、寧鄉(xiāng)接界，東與株洲市、縣水陸相連，東南與衡東隔江相望，南與衡山縣接壤，西與韶山、湘鄉(xiāng)、雙峰為鄰。全縣總人口98.22萬人，總面積2371平方公里。

湘潭縣高壓供電電源主要為西湖220kV變電站和麥子石220kV變電站。

截止2024年底，湘潭縣地區(qū)共擁有110kV變電站5座，110kV變壓器10臺，總容量292MVA，35kV變電站11座，35kV變壓器21臺，總容量122.55MVA。共擁有35kV線路18條，長度233.703千米。

2024年湘潭縣統(tǒng)調供電量為8.94億千瓦時,統(tǒng)調最高負荷為22.5萬千瓦。

表3-12024年湘潭縣110kV公用變電站狀況一覽表變電站名稱主變臺數(shù)容量(萬kV安)最大負荷（萬千瓦）易俗河26.36.0

長嶺26.34.7

石潭25.155.2

留田25.153.4

楠竹山26.36.1

變壓器容量的選擇至關重要，容量選擇小了，不滿意負荷增長的要求。容量選擇大了，變壓器空載損耗大，起不到降低損耗、同網(wǎng)同價的要求。依據(jù)近年來負荷的增長及增容的必要性，本地區(qū)本期選用一臺50MVA變壓器。

變壓器型號的選擇：

1.相數(shù)選擇：變壓器有單相變壓器組和三相變壓器組。在330kv及以下的發(fā)電廠和變電站中，一般選擇三相變壓器。單相變壓器組由三個單相的變壓器組成，造價高、占地多、運行費用高。只有受變壓器的制造和運輸條件的限制時，才考慮采納單相變壓器組，因此在本次設計中采納三相變壓器組。

2.繞組數(shù)選擇：在具有三種電壓等級的變電所中，假如通過主變各繞組的功率達到該變壓器容量的15%以上，或在低壓側雖沒有負荷，但是在變電所內(nèi)需要裝無功補償設備時，主變壓器宜選用三繞組變壓器。

3.繞組連接方式的選擇：變壓器繞組的聯(lián)結方式必需和系統(tǒng)電壓相位全都，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采納的聯(lián)結方式有星形和三角形兩種。高壓繞組為星形聯(lián)結時，用符號Y表示，假如將中性點引出則用ＹＮ表示，對于中＼低壓繞組則用ｙ及ｙｎ表示；高壓繞組為三角形聯(lián)結時，用符號Ｄ表示，低壓繞組用ｄ表示。三角形聯(lián)結的繞組可以消退三次諧波的影響，而采納全星形的變壓器用于中性點不直接接地系統(tǒng)時，三次諧波沒有通路，將引起正弦波電壓畸變，使電壓的峰值增大，危害變壓器的絕緣，還會對通信設備產(chǎn)生干擾，并對繼電愛護整定的精確?????性和靈敏度有影響。

本期工程裝設一臺主變壓器，選用三相自然油循環(huán)自冷三線圈有載調壓變壓器。

表3-2主變壓器參數(shù)選擇結果

項目參數(shù)

型式三相三繞組，油浸式有載調壓

容量50000kVA

額定電壓110±8x1.25%/38.5±2x2.5%/10.5kV

接線組別YNyn0d11

阻抗電壓Uk1-2=10.5%Uk1-3=17.5%Uk2-3=6.5%

冷卻方式自然油循環(huán)自冷（ONAN）

套管TA高壓中性點600/5A

3.3主變壓器臺數(shù)的選擇

主變壓器的選擇：再各級電壓等級的變電站中，變壓器是主要的電氣設備之一。其擔負著變換網(wǎng)絡電壓進行電力傳輸?shù)闹匾蝿眨_定合理的變壓器臺數(shù)、容量和型號是變電站牢靠供電和網(wǎng)絡經(jīng)濟運行的保證。特殊是我國當前的能源政策是開發(fā)、利用、節(jié)省并重，近期以節(jié)省為主。因此，在確保平安牢靠供電的基礎上，確定變壓器的臺數(shù)、容量和型號，提高網(wǎng)絡的經(jīng)濟運行將具有明顯的經(jīng)濟效益。

在變電站設計過程中，一般需要裝設兩臺主變壓器，防止其中一臺消失故障或檢修時中斷對用戶的供電。對110kv及以下的終端或分支變電站，假如只有一個電源，或變電所的重要負荷有中、低壓側電網(wǎng)取得備用電源時，可只裝設一臺主變壓器，對大型超高壓樞紐變電站，可依據(jù)詳細狀況裝設2—4臺主變壓器，以便減小單臺容量。主變壓器的臺數(shù)與電壓等級、接線型式、傳輸容量以及和系統(tǒng)

的聯(lián)系等有親密關系，本變電站的電壓等級為110kV，其地位處于地區(qū)網(wǎng)絡的中間位置，高中壓側同時接收和交換功率，為保證供電牢靠性，打算本站遠期最終選擇設計兩臺主變壓器。

4電氣主接線設計

4.1引言

電氣主接線是發(fā)電廠變電站的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線直接影響運行的牢靠性、敏捷性，它的擬定直接關系著全廠（站）電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電愛護、自動裝置和掌握方式的確定，是變電站電氣部分投資大小的打算性因素。

變電站電氣主接線是由變壓器、斷路器、隔離開關、互感器、母線、避雷器等電氣設備按肯定挨次連接而成的,電氣主接線的不同形式，直接影響運行的牢靠性、敏捷性，并對電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電愛護和掌握方式的擬定等都有打算性的影響。因此電氣主接線的正確、合理設計，必需綜合處理各個方面的因素，經(jīng)過技術、經(jīng)濟論證比較方可。

4.2電氣主接線設計的原則和基本要求

4.2.1電氣主接線設計的原則

電氣主接線的基本原則是以設計任務書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設的方針、政策、技術規(guī)定、標準為準繩，結合工程實際狀況，在保證供電牢靠、調度敏捷、滿意各項技術要求的前提下，兼顧運行和維護的便利，盡可能地節(jié)約投資，就進取材，力爭設備元件和設計的先進性與牢靠性，堅持牢靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。

電氣主接線的設計是發(fā)電廠或變電站電氣設計的主體。他與電力系統(tǒng)、電廠動能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運行牢靠性、經(jīng)濟性的要求等親密相關，并對電氣設備選擇和布置、繼電愛護和掌握方式等都有較大影響。因此，主接線設計，必需結合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電站的詳細狀況，全面分析有關影響因素，正確處理他們之間的關系，合理的選擇主接線方案。

在工程設計中，經(jīng)上級主管部門批準的設計任務書或托付書是必不行少的，設計的主接線應滿意供電牢靠、敏捷、經(jīng)濟、留有擴建和進展的余地。

(1)接線方式：對于變電站的電氣接線，當能滿意運行要求時，其高壓側應盡可能采納斷路器較少的或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋型接線等。若能滿意繼電愛護要求時，也可采納線路分支接線。在110—220kv配電裝置中，當出線為2回時，一般采納橋型接線，當出線不超過4回時，一般采納單母線接線，在樞紐變電站中，當110—220kv出線在4回及以上時，一般采納雙母線接線。在大容量變電站中，為了限制6—10kv出線上的短路電流，一般可采納下列措施：1.變壓器分列運行2.在變壓器回路中裝置分裂電抗器。3.采納低壓側為分裂繞組的變壓器。4.出線上裝設電抗器。

(2)斷路器的設置：依據(jù)電氣接線方式，每回線路均應設有相應數(shù)量的斷路器，用以完成切、合電路任務。

(3)為正確選擇接線和設備，必需進行逐年各級電壓最大最小有功和無功電力負荷的平衡。當缺乏足夠的資料時，可實行下列數(shù)據(jù)：1.最小負荷為最大負荷的60—70%，如主要農(nóng)業(yè)負荷時則取20—30%；2.負荷同時率取0.85—0.9，當饋線在三回以下且其中有特大負荷時，可取0.95—1；3.功率因數(shù)一般取0.8；

4.線損平均取5%。

4.2.2電氣主接線設計的基本要求

現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴密的整體，各個發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必需滿意一下基本要求。

（1）運行的牢靠

斷路器檢修時是否影響供電；設備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。

（2）具有肯定的敏捷性

主接線正常運行時可以依據(jù)調度的要求敏捷的轉變運行方式，達到調度的目的，而且在各種事故或設備檢修時，能盡快的推出設備。切除故障停電時間短，影響范圍就最小，并且再檢修時可以保證檢修人員的平安。

（3）操作應盡可能簡潔、便利

主接線應簡潔清楚、操作便利，盡可能使操作步驟簡潔，便于運行人員把握。簡單的接線不但不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡潔，可能又不能滿意運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或者不必要的停電。

（4）經(jīng)濟上合理

主接線在保證平安牢靠、操作敏捷便利的基礎上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡可能的發(fā)揮經(jīng)濟效益。

（5）具有擴建的可能性

由于我國工農(nóng)業(yè)的高速進展，電力負荷增加很快，因此，在選擇主接線時還應考慮到具有擴建的可能性。

圖4-1110kV變電站一次系統(tǒng)接線圖

4.3電氣主接線設計說明

變電站主接線設計是依據(jù)計算負荷選擇主變壓器的容量的。負荷調查統(tǒng)計出的變電站供電范圍內(nèi)的站有用電設備的額定容量總和要比實際變動負荷大，由于用電設備實際負荷一般小于其額定容量，而且各種用電設備并非同時運行。用考慮這些因素站計算出來的負荷，代替實際變動負荷，稱為計算負荷。

5短路電流計算

5.1短路計算的目的

在變電站的設計中，短路計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)，其計算的目的主要有以下一個方面：

（1）電氣主接線的比較

（2）選擇、檢驗導體和設備

（3）在設計屋外髙型配電裝置時，需要按短路條件校驗軟導線的相間和相對的平安距離

（4）在選擇繼電愛護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。

為了使所選電氣設備具有足夠的牢靠性、經(jīng)濟性、敏捷性并在肯定的時期內(nèi)滿意電力系統(tǒng)進展的需要,應對不同點的短路電流進行校驗。

5.2變電站短路電流計算

在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小，但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴峻。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設備在最嚴峻的短路狀態(tài)下也能牢靠工作，因此作為選擇檢驗電氣設備的短路計算中，以三相短路計算為主。三相短路用文字符號k表示。在計算電路圖上，將短路所考慮的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點，短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，由于將電力系統(tǒng)當做有限大容量電源，短路電路也比較簡潔，因此一般只需采納阻抗串并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出求等效總阻抗，在換算成計算電抗，依據(jù)計算曲線查出短路電流標幺值，在換算成出名值。

說明：在變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中一個重要環(huán)節(jié)，在選擇和校驗電器設備時，需要用到短路電流。其中肯定要留意以下幾點：（1）接線方式：計算短路電流時式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，即最大運行方式。

（2）短路種類：一般按三相短路計算，在三繞組變壓器回路中單相或兩相接地短路較三相短路嚴峻時，則應按最嚴峻的狀況進行校驗。

（3）短路計算點的選擇：短路計算點是指在正常接線方式時，通過電氣設備的短路電流為最大的地點。

本工程短路電流計算按系統(tǒng)供應的遠景水平年，短路阻抗標幺值，其基準值為：Sj=100MVA，Uj=Ucp。

圖5-1110kV變電站系統(tǒng)短路阻抗圖

圖5-2110kV變電站110kV部分電氣設備校核圖

圖5-3110kV變電站35kV部分電氣設備校核圖

圖5-4110kV變電站10kV部分電氣設備校核圖

圖5-5110kV變電站短路電流計算結果圖

6結論

設計是工程建設的靈魂。做好設計工作，對工程建設的工期、質量、投資費用和建成投產(chǎn)后的運行平安牢靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益起著打算性的作用。本次設計的是一個降壓變電所，有三個電壓等級，系統(tǒng)供電至110kV母線，35kV和10kV側無電源。110kV四條線路，兩兩出；35kV最終六回出線；10kV最終16回出