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供电公司110kV变电站电气二次部分设计实证分析

摘要：结合工程实例（变电站电压等级为110kv/10kv），综合电

气设备、电力系统及其继电保护等设计内容及要求，完成了电气二

次部分的设计，包括110kv二次部分、变压器二次部分、10kv二次

保护部分以及交直流部分及微机监控系统；主要设备选用三相两绕

组低损耗有载调压自冷变压器，110kv设备选用户内全封闭组合电

器gis，采用国产gis以及10kv设备选用金属铠装中置式真空开关

柜。

关键词：变电站；电气设备；二次设计

中图分类号:tm63文献标识码：a文章编号：

随着我国工业快速发展的需要，目前主要由220kv变电站和地

方小火电电厂供电。由于近几年来煤源枯竭和政府关停小煤井，造

成电厂用煤紧缺，煤价上涨，电厂亏损，发电机组时开时停，由电

厂供电的客户用电得不到保障，而220kv变电站10kv出线间隔已

满，供该片区的10kvi线、iii线已满负荷或接近满负荷运行，110kv

解庄变电站距离此地区为5～6km，若由其10kv侧引线，供电半径

长，供电经济性和电能质量难以保证。110kv变电站位于某镇北部，

电厂东侧，建成后将满足该地区用电负荷的需求。同时加强10kv

网络结构，与220kv、110kv变电站共同对重要用户的双电源供电，

减轻220kv变电站的负荷压力。鉴于上述情况，为满足负荷发展的

需要，提高电网的供电可靠性，进行110kv输变电工程的设计。

1输变电工程初步分析

1.1工程规划片区电网现状

该某片区位于某镇北部，目前主要由220kv某变电站和地方小

火电电厂供电。火电电厂供电。2009年该地区网供最大负荷为10mw。近年来，该

片区工业发展较快，2011年用电负荷达到30mw；之后负荷增长相

对平稳，2015年预计将增至45mw。

1.2电气主接线初步方案

110kv电气主接线采用内桥接线，2回电源进线。10kv出线24

回，10kv接线采用单母线分段接线。

主变压器中性点接地方式：110kv侧中性点直接接地，10kv侧

经消弧线圈接地。

1.3短路电流计算及主要设备选择

在系统最大运行方式时，本站各级电压母线上的三相短路容量、

短路电流、冲击电流值如下。

110kv母线短路容量及短路电流：短路容量：1727mva；短路电

流：9.067ka；冲击电流：23.12ka；

10kv母线短路容量及短路电流：单台变运行：短路容量：251mva；

短路电流：13.822ka；冲击电流：35.25ka。

计算过程（110kv侧）：短路阻抗=0.5(系统阻抗)+0.079(线路阻

抗)=0.579；短路容量=1000(基准容量)/0.579=1727mva)/0.579=1727mva；短路电流

=5250(基准电流)/0.579=9067a。

计算过程（10kv侧）：短路阻抗=0.579+3.4(变压器阻抗)=3.979；

短路容量=1000(基准容量)/3.979=251mva；短路电流=55000(基准

电流)/3.979=13822a。

根据以上计算各级电压母线上的三相短路容量、短路电流、冲

击电流值见表1。

表1短路容量、短路电流、冲击电流计算值

110kv侧实际短路电流热效应：i2t=9.0672×3=246.1ka2·s；

110kv侧断路器短路电流热效应：i2t=402×3=4800＞328.8

ka2·s；

110kv侧断路器开断电流选用40ka,冲击电流：100ka100ka＞23.12ka；

10kv侧实际短路电流热效应：i