电气自动化变电所设计

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇电气自动化变电所设计范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：变电所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。设计以110kV降压变电所为主要设计对象，本文作者通过多年的工作经验，分析变电站的变电所的主接线设计。

关键词: 设计程序；电气；主接线设计

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

1、电气主接线的设计程序

1.1对原始资料进行分析，具体内容如下：

1.1.1本工程情况。主要包括：变电所类型；设计规划容量；变压器容量及台数；运行方式等。

1.1.2电力系统情况。电力系统近期及远景发展规划；变电所在电 力系统中的位置和作用。

1.1.3负荷情况。负荷的性质及地理位置、电压等级、出线回路数及输送容量等。电力负荷在原始资料中虽已提供，但设计时应该认真地辩证地分析。因为负荷的发展和增长速度受政治、经济、工业水平和自然条件等方面影响。

1.1.4环境条件。当地的气温、湿度、风向、水文、地质、海拔、地震等因素对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。特别是我国土地辽阔，各地气象、地理条件相差甚大，应子以重视。对重型设备的运输条件也应充分考虑。

1.1.5设备制造情况。为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可行性。

1.2拟定主接线方案。

1.3主接线经济比较。

1.4短路电流计算。对拟定的电气主接线，为了选择合理的电器，需进行短路电流计算。

1.5电器设备的选择。

1.6绘制电气主接线图及其他必要的图纸。

1.7工程概算。包括：主要设备器材费；安装工程费；其他费用。

2、变压器选择

2.1容量

变压器空载运行时需用较大的无功功率，这些无功功率需由供电系统供给，变压器容量如选的过大，不但增加投资，而且使变压器长期处于轻载运行，出现“大马拉小车”现象，使空载的损耗增加，功率因数降低，网络损耗增加。若容量选的小，会使变压器长期过负载，易损坏设备。 该所电源容量(即110KV系统装机总容量)为200MVA(以火电为主)。

2.2台数

变压器的台数应根据负荷的特点和经济运行进行选择，要由负荷大小，对供电的可靠性和电能质量的要求来决定，维护设备等因素，确定变压器台数应综合考虑，进行认真的技术经济比较。 按负荷的等级和大小来说，对于带一、二级负荷的变电所，当一、二级负荷较多时，应选两台或两台以上变压器，如只有少量的一、二级负荷并能从相邻的变电所取得低压备用电源，可以只采用一台变压器。

2.3型号

主变压器的型号选择主要考虑以下因素：一是变电所的所址选择；二是建筑物的防火等级；三是建筑物的使用功能；四是主要用电设备对供电的要求。设置在一类高、低压主体建筑中的变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器；二类高、低压主体建筑也宜如此，否则应采取相应的防火措施。

3、 对电气主接线的基本要求和原则

3.1电气主接线的基本要求

3.1.1可靠性，所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。

3.1.2灵活性，一是调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷，能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。二是检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修，且不致影响对用户的供电。三是扩建要求。可以容易的从初期过渡到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改建量最小。

3.1.3经济性 ，经济性主要是投资省、占地面积小、能量损失小。

3.2电气主接线的原则

3.2.1考虑变电所在电力系统中的地位和作用

变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。

3.2.2考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响

对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电。三级负荷一般只需一个电源供电。

3.2.3考虑主变台数对主接线的影响

变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。

3.2.4考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响

发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电、适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不问。

4、电气主接线设计

电气主接线是变电所电气设计的首要核心部分，也是电力构成的重要环节。电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出某种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。

4.1 主接线接线方式

4.1.1 单母线接线

优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线或母线隔离开关等）故障时检修，均需使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障母线的供电。 适用范围：35-63KV配电装置出线回路数不超过3回；110-220KV配电装置的出线回路数不超过2回。

4.1.2 单母线分段接线

优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。 适用范围： 35KV配电装置出线回路数为4-8回时；110-220KV配电装置出线回路数为3-4回时。

4.1.3双母线接线

优点： 一是供电可靠,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障时，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。二是调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。 缺点： 一是增加一组母线和使每回线路需要增加一组母线隔离开关。二是当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。

适用范围：6-10KV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时；35KV配电装置，当出线回路数超过8回时，或连接的电源较多、负荷较大时；110-220KV配电装置，出线回路数为5回及以上时，或110-220KV配电装置在系统中占重要地位，出线回路数为4回及以上时。

5、 电气主接线的选择

5.1 35kV电气主接线

方案Ⅰ单母分段带旁母接线且分段断路器兼作旁路断路器，电压等级为35kV～60kV，出线为4～8回，可采用单母线分段接线，也可采用双母线接线。 方案Ⅱ双母接线接线。

5.2 110kV电气主接线

方案Ⅰ桥行接线,根据资料分析此处应选择内桥接线。方案Ⅱ单母接线。

6、结束语

35kV电气主接线，虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的经济性。鉴于此电压等级不高，可选用投资小的方案Ⅰ。110kV电气主接线，经比较两种方案都具有接线简单这一特性。虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的经济性。可选用投资小的方案Ⅰ。

参考文献:

[1]弋东方 电气设计手册电气一次部分[M]中国电力出版社

[2]陈学庸编 电力工程电气设备手册 [M].北京中国电力出版社

[3]文远芳编 高电压技术[M]华中科技大学出版社

[4]熊信银电力工程[M]华中科技大学