变电站电气一次部分设计.doc

摘要 变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，它从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。变电站涉及方面很多，需要考虑的问题多，分析变电站担负的任务及用户负荷等情况，选择站址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。在变电站的设计中，既要求所变电能能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：安全：在变电过程中，不发生人身事故和设备事故。可靠：所变电能应满足电能用户对用电的可靠性的要求。优质：所变电能应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。经济：变电站的投资要少，输送费用要低，并尽可能地节约电能、减少有色金属的消耗量和尽可能地节约用地面积。 本变电所的 初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）设备的选择（3）短路电流的计算（4）配电系统设计与系统接线方案选择。 关键词： 变电站；负荷；输电系统；配电系统；补偿装置 前 言 电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界电力工业发展规律，因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。变电所作为变电站作为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。对其进行设计势在必行，合理的变电所不仅能充分地满足当地的供电需求，还能有效地减少投资和资源浪费。电力系统应包括变电，配电以及相应的安全自动、继电保护等设施。通过科学的变电站电气设计，在国家发展计划的统筹规划下，合理的开发资源，用最少的资金为国民经济各部门及人民生活提供充足、可靠、合格的电能。 1 、变压器台数及容量的选择 1.1、变压器的分类与联结组别 电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送，分配和使用。电力变压器按功能可分为升压变压器和降压变压器两大类，工厂变电所采用的都是降压变压器。直接供电给用电设备的终端变电所的降压变压器常称为配电变压器。电力变压器按容量系列分为R8和R10两大类。R8容量系列指容量等级是按1.33倍数递增的。我国老式的变压器常采用此系列。R10容量系列是指容量等级按1.26倍数递增的。我国新变压器的容量常采用此系列。 电力变压器的联结组别是指变压器一二次侧绕组因采取不同的联结方式而形成变压器一二次侧对应线电压之间的不同相位关系。对于10KV配电变压器（二次侧电压为220/380V）有Yyn0和Dyn11两种常见的联结组。我国过去差不多全采用Yyn0联结的配电变压器。近10年来，Dyn11联结的配电变压器已得到推广应用。Dyn11较之采用Yyn0联结有下列优点：（1）有利于抑制高次谐波电流。（2）Dyn11联结变压器的零序阻抗较之Yyn联结变压器的小得多，从而更有利于单相接地短路故障的保护和切除。（3)Dyn11联结变压器的中性线电流允许达到相电流的75%以上，其承担单相不平衡负荷的能力远比Yyn联结变压器大。这在现代供电系统中单相负荷急剧增长的情况下，推广采用Dyn11联结变压器就显得更有必要。 1.2、变电站主变压器容量及台数、型号的确定 1、选择主变压器台数时应考虑下列原则：（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对有大量一二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。（2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜采用经济运行方式的变电所，也可以考虑采用两台变压器。（3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或者多台变压器。（4）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定余地。 2、变电所主变压器容量的选择原则：（1）只装设一台主变压器的变电所： 主变压器的容量Sn应满足全部用电设备计算负荷Sjs的需要， 即Snt≥Sjs（ = 1 \* ROMAN I）装设两台主变压器的变电所： 任一台变压器单独运行时，宜满足计算负荷Sjs的60%-70%的需要。 即Snt≥(0.7-0.8)Sjs. 还有就是任一台变压器