XXX变电站电气系统初步设计
目 录
1、 概述
2、 设计基础资料
3、 主变压器选择及主接线设计 4、 短路电流计算 5、 电气设备选择
6、 课程设计体会及建议 7、 参考资料及指导老师
一、 概述
变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
本次设计建设一座110KV降压变电站，要求实现关山口附近的中间变电站要求。
首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。对每一个电压等级，拟定2-3个主接线方案，先进行技术比较，初步确定2-3个较好的方案，再进行经济比较，选出一个最终方案。
其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。
最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，然后进行校验，完成本次设计。
二、 设计基础资料
设计基础资料由任务书给出： 一、原始资料
1、待建变电站的建设规模
⑴ 变电站类型： 110 kV降压变电站
⑵ 三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV
⑶ 110 kV： 近期进线2回，出线4 回；远期进线4回，出线6 回
35 kV： 近期4回；远期6回
10 kV： 近期6回；远期8回
2、电力系统与待建变电站的连接情况
⑴ 变电站在系统中地位： 中间变电站
⑵ 变电站仅采用 110 kV的电压与电力系统相连，为变电站的电源 ⑶ 电力系统至本变电站高压母线的标么电抗（Sd=100MVA）为：
最大运行方式时 0.25 ； 最小运行方式时 0.30 ； 主运行方式时 0.28 ；
⑷ 上级变电站后备保护动作时间为 2.5 s
3、待建变电站负荷
⑴ 110 kV出线：负荷每回容量 8000 kVA，
cos?＝0.9 ，Tmax＝ 4000 h
⑵ 35 kV出线：负荷每回容量 4000 kVA，
cos?＝0.85 ，Tmax＝ 4000 h； 其中，一类负荷2回；二类负荷2回
⑶ 低压负荷每回容量 1500kW，cos?＝0.95，Tmax＝ 4000 h；
其中，一类负荷2回；二类负荷2回
(4) 负荷同时率 0.8
4、环境条件
⑴ 当地年最高气温40C，年最低气温-20C，最热月平均最高气温35C，年最低气温0-5C
⑵ 当地海拔高度： 600m
⑶ 雷暴日： 45日/年
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5、其它
⑴ 变电站地理位置： ⑵ 变电站供电范围：
城郊，距城区约8km
110 kV线路：最长100 km，最短50 km； 35 kV线路：最长60 km，最短20 km； 10 kV低压馈线：最长30km，最短10km；
⑶ 未尽事宜按照设计常规假设。
二、设计任务：
1、设计变电站主接线，论证所设计的主接线是最佳方案。
2、计算短路电流。
3、选择导体及主要电气设备。 三、设计成果：
1、设计说明书及计算书一份。 2、变电所主接线图一张。
三、 主变压器选择及主接线设计
1、主变压器选择
变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运行电能损耗，提高运行效率和可靠性，改善电网稳定性能。
可计算出：
35kV 侧的总负荷 S35 =6x4000kVA=24MVA
10kV 侧的总负荷 S10=8x1500/0.95kVA=12.63MVA
选用2台20000kVA的主变压器。若一台主变压器停运，另一台承担全部负荷，其负荷率为183.15%，正常运行时的负荷率为73.26%。
所以选用SFSL-20000/110型三绕组变压器 其容量比为：100/100/50；
电压比为：110±2×2.5%/38.5±5%/11kV； 接线方式为YN，yn0，d11；
阻抗电压为：Uk-12=10.5%，Uk-13=18%，Uk-23=6.5%； 2、主接线设计
电气主接线的确定对电力系统整体及发电厂，变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择配电装置选择，继电保护和控制方式的拟定有较大影响，因此，必须正确外理为各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。 （一）设计的基本要求为：
1、满足对用户供电必要的可靠性和保证电能质量。 2、接线应简单，清晰且操作方便。
3、运行上要具有一定的灵活性和检修方便。 4、具有经济性，投资少，运行维护费用低。 5、具有扩建和可能性。 （二）设计主接线的原则：
35—6KV配电装置中，一般不设旁路母线，因为重要用户多系双回路供电，且断路器检修时间短，平均每年约2-3天。如线路断路器不允许停电检修时，可设置其它旁路设施。6—10KV配电装置，可不设旁路母线，对于初线回路数多或多数线路向用户单独供电，以及不允许停电的单母线，分段单母线的配电装置，可设置旁路母线，采用双母线6—10KV配电装置多不设旁路母线。 对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽量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。
我拟定可行的主接线方案2—3 种，内容包括主变的形式，台数以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优缺点，淘汰差的方案，保留一种较好的方案。 （三）方案的比较： 35KV侧的接线：
所设计的变电所35KV出线，最终六回，本期工程两次完成，在考虑主接线方案时，应首先满足运行可靠，操作灵活，节省投资。 方案一：
单母线接线方式：
接线简单、清晰。操作方便，投资少便于扩建；母线或隔离开关检修或故障时连接在母线上的所有回路必须停止工作；检修任一电源或线路的断路器时，该回路必须停电；当母线或母线上的隔离开关上发生短路以及断路器在继电保护作用下都自动断开，因而造成全部停电。 方案二：