110kV降压变电所电气一次部分设计(3)

三. 方案确定

从技术性角度而言，两种方案均能满足110kV级供电可靠性和灵活性的要求，且具有扩建方便的优点，但单母线分段带旁路接线使用设备多（特别是隔离开关），配电装置复杂，投资较多，经济性较差。

综合比较，本次设计在母线上采用单母线分段接线的形式。 2.2.2 10kV侧主接线设计

一. 初选方案

10kV侧出线回路数本期为18回，根据规程要求和本所实际情况，10kV电气

主接线宜采用单母线分段接线或双母线接线。

二. 方案比较

单母线分段接线或双母线接缺点与110kV侧相同，故不再重复。 三. 方案确定：

由于本变电站10kV出线供电负荷都比较小，供电距离短，且对重要负荷采用双回路供电。故综上所述,在10kV侧可以采用单母线分段接线即可满足要求。

通过以上的结论，10kV出线采用单母线分段接线方式。

基于上述理由，再考虑到该变电站在电力系统中的地位、建设规模、负荷性质等情况，为提高供电可靠性、运行灵活性、操作检修方便，节约投资，确定：110kV接线采用单母线分段接线，10kV接线均采用单母线分段接线（电气主接线突见附图

1）。

2.3 主接线中的设备配置

2.3.1 高压断路器的配置

母线的进线和出线侧一般都装设高压断路器，在110kV及以下分段母线中有必要时也可以采用。 23.2 隔离开关的配置

（1）容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。

（2）在出线上装设电抗器的6～10kV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。 （3）接在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器不可装设隔离开关。

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（4）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。

（5）在断路器两端一般都配置隔离开关。 2.3.3 接地刀闸或接地器的配置

（1）为保证电器和母线的检修安全，35kV及以上每段母线根据长度宜装设1～

2组接地刀闸或接地器，每两接地刀闸间的距离应尽量保持适中。母线的接地刀闸宜

装设在母线电压互感器的隔离开关和母联隔离开关上，也可装于其他回路母线隔离开关的基座上。必要时可设置独立式母线接地器。

（2）63kV及以上配电装置的断路器两侧隔离开关和线路隔离开关的线路宜配置接地刀闸。

2.3.4 电压互感器的配置

（1）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护 装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。

（2）旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。

（3） 当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。 （4） 当需要在330kV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。

（5）发电机出口一般装设两组电压互感器，供测量、保护和自动电压调整装置需要。当发电机配有双套自动电压调整装置，且采用零序电压式匝间保护时，可再增设一组电压互感器。 2.3.5 电流互感器的配置

（1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。

（2）在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。

（3）对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。

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（4）一台半断路器接线中，线路—线路串可装设四组电流互感器，在能满足保护和测量要求的条件下也可装设三组电流互感器。线路—变压器串，当变压器的套管电流互感器可以利用时，可装设三组电流互感器。 2.3.6 避雷器的配置

（1）配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线装设避雷器时除外。 （2）旁路母线上是否需要装设避雷器，应视在旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。

（3）220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。

（4）三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。 （5）下列情况的变压器中性点应装设避雷器

①直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时。

直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为单台变压器运行时。

②接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上。

③发电厂变电所35kV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。

④SF6全封闭电器的架空线路侧必须装设避雷器。 ⑤110～220kV线路侧一般不装设避雷器。

2.4 站用电系统设计及无功补偿装置的设置

2.4.1 站用电系统设计

对无人值班变电站站用电源设计的基本要求是可靠性要高。因此对有两台或以上变压器的无人值班变电站，宜装设两台容量相同互为备用的站用变压器，分别接在分段母线的各段上。站用变压器的容量主要考虑变电站正常运行时生产和检修负荷，而不必考虑生活用电。站用变压器的容量的选择应经过负荷计算确定。无人值班变电站站用变压器的型式宜采用干式变压器或油浸式变压器。由于干式变压器造价高，本变电站选用油浸式变压器。站用低压配电宜采用额定电压为380/220V的三相四线制、动力和照明共用的供电方式。

变电站的站用电负荷，一般都比较小，其可靠性要求不如发电厂那样高。变电站的主要站用负荷是变压器冷却装置（包括风扇、油泵、水泵）、直流系统中的充放电装置和硅整流设备、空气压缩机、检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。当变电

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站装有同步调相机时，还有调相机的空气冷却器和润滑系统的油泵和水泵等负荷。这些负荷容量都不太大，因此变电站的站用电压只需0.4kV一级，采取动力和照明混合供电方式。

小型变电站，大多只装一台站用变压器。对大、中型变电站或装有调相机的变电站常都装设两台站用变压器，分别接到母线的不同分段上。380V站用电母线可采用低压断路器（即自动空气开关）或刀闸进行分段，并以低压成套配电装置供电，为了节省投资，站用变压器高压侧亦可用高压熔断器代替高压断路器。

根据以上分析，结合该变电站设计的实际情况，考虑到该变电站采用交流操作及取消蓄电池而采用硅整流装置取得直流电源，要求交流站用电源可靠、连续和电压稳定，而且在全站停电时能继续供电，因此本站采用10kV侧单母线分段接线各段各接一台站用变压器来供应站用电，互为站用备用电源，以对变电站持续供电。 2.4.2 无功补偿装置的设置

并联补偿电容器既可装在各级变电站内，也可装在用户侧。一般来讲，供无功基荷的补偿装置应装于用户侧，供无功峰荷的补偿装置应装于各级变电站内。变电站内装设的无功补偿容量按规程要求按主变压器容量的10%～30%

[10]

配置。

因为本变电站所选主变压器的额定容量为40MVA，按其容量的20%计算，则该变电站容性无功补偿容量为8MVar。每台主变压器10kV侧装设2组4MVar并联补偿电容器，采用成套装配式并联补偿电容器组，其具体参数如表3.1所示：

表3.1 并联补偿电容器型号及主要参数

型 号

BFM123?200?1W

额定电压kV

10

额定容量kVar

4000

单台容量kVar

4000

3 变压器选择

3.1 主变压器的选择

3.1.1 主变压器台数的确定

10

为保证供电的可靠性，变电站一般应装设两台主变，但一般不超过两台主变。当只有一个电源或变电站的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。根据需要对该地区重要变电站安装2台主变。 3.1.2 主变压器容量的确定

当变电站装设两台及以上主变时，每台容量的选择应按照其中任一台停运时，容量至少能保证站供一级负荷或为变电站全部负荷的60%～75%，通常一次变电站采用70%，二次变电站采用60%。

夏季Smax=55 MVA ,所以，两台主变压器应各自承担27.5MVA，当一台停运时，另一台则承担70%为38.5MVA。故选两台40MVA的主变压器就可满足负荷需求。

[6]

3.2 主变相数的确定

主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。

当不受运输条件限制时，在330kV及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。社会日新月异，在今天科技已十分进步，变压器的制造、运输等等已不成问题，故有以上规程可知，此变电所的主变应采用三相变压器。

3.3主变绕组数选择

由于变电所只有两种电压等级，故采用双绕组变压器已能满足供电需求。

3.4 主变绕组连接方式

变压器的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有Y和△，我国110kV及以上电压，变压器绕组都采用Y连接；

35kV及以下电压，变压器绕组都采用△连接。

由以上知，此变电站110kV侧采用Y接线, 10kV侧采用△接线。 主变中性点的接地方式：

选择电力网中性点接送地方式是一个综合问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和 连续性、变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰。主要接地方式有：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和直接接地。电力网中性点的接地方式，决定了变

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