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110kV降压变电所电气部分设计

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系统情况如下图

设计任务

负荷分析

主变压器的选择。

电气主接线的选择

短路电流计算（包括三相、两相、单相短路）

高压电气设备选择

继电保护配置

配电装置规划

电压

负荷

名称

每回最大负荷（kW）

功率

因数

回路数

供电

方式

线路长度（km）

35kV

市镇变1

6000

0．90

1

架空

15

市镇变2

7000

0．92

1

架空

8

煤矿变

4500

0．85

2

架空

10

化肥厂

4300

0．88

2

架空

7

砖厂

5000

0．85

1

架空

11

10kV

镇区变

1000

0．90

3

架空

5

机械厂

800

0．89

2

电缆

2

纺织厂1

700

0．89

1

电缆

3

纺织厂2

800

0．88

2

架空

7

农药厂

600

0．88

1

架空

4

面粉厂

700

0．90

1

架空

5

耐火材料厂

800

0．90

2

架空

2

负荷分类及定义

１．一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设备损坏，且难以挽回，带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。

２．二级负荷：中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。

３．三级级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。

三、35kV及10kV各侧负荷的大小

１．35kV侧：

∑P1=6000+7000+4500×2+4300×2+5000=35600KW

∑Q1=6000×0.48+7000×0.426+4500×0.62×2+4300×0.54×2

+5000×0.62=19186Kvar

２．10kV侧：

∑P2=1000×3+800×2+700+800×2+600+700+800×2=9800KW

∑Q2=1000×3×0.48+700×0.512+800×0.512×2+800×0.54×2+600×0.54+700×0.48＋800×0.48×2=4909.6KVar

∑P=∑P1+∑P2=35600KW+9800KW=45400KW

∑Q=∑Q1+∑Q2=19186+4909.6=24095.6KVar

所以：∑S==51398.0KVA

考虑线损、同时系数时的容量：

∑S2＝51398.0×0.8×1.05=43174.3KVA

主变台数的确定

对于大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。此设计中的变电所符合此情况，故主变设为两台。

主变容量的确定

１．主变压器容量一般按变电所建成后5—10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10—20年负荷发展。对城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。

２.根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑到当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%—80%。此变电所是一般性变电所。

有以上规程可知，此变电所单台主变的容量为：

S=∑S2×0.8=43174.3×0.8=34539.48KVA

所以应选容量为40000KVA的主变压器。

主变相数选择

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

2.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。

主变绕组数量

在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧的功率均达到该变压器容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿装备时，主变压器宜采用三绕组变压器。

根据以上规程，计算主变各侧的功率与该主变容量的比值：

高压侧：k1==0.90.15

中压侧：k2==0.70.15

低压侧:k3==0.20.15

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△,高、中、低三侧绕组如何要根据具体情况来确定。

我国110kV及以上电压，变压器绕组都采用Y0连接；35kV亦采用Y连接，其中性点多通过消弧线接地。35kV及以下电压，变压器绕组都采用△连接。

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