本文格式為Word版，下載可任意編輯——變電所一次設備課程設計要求課程設計-總體分析和負荷分析

一、總體分析

?分析所設計的發電廠、變電所的類型、性質、規模，在電力系統中所處的位置及所

擔負的任務等，從而明確其對電氣主接線可靠性、靈活性、經濟性的具體要求，這是影響主接線設計的首要因素。

?了解分期建設計劃、系統逐年電力電量平衡以及系統裝機容量、備用容量、最大單

機容量等狀況，對于變電所，應根據電力系統5-10年發展規劃及本所負荷資料，確定主變壓器臺數、容量及分期裝設計劃。

?研究變電所與電力系統連接的方式，采用的電壓等級以及各電壓級近期與遠景出線

回數等。當變電所接入系統環網中時，應了解環網中的潮流變化、調壓要求等。對系統主干線路、系統聯絡線，必需保證供電可靠性，檢修其線路斷路器時不應停電。對同名雙回線路，應分別接在兩段母線上。

?綜合：性質、類型、規模、在系統中的地位、電壓等級、出線回路數、負荷狀況、

建所條件等。

二、負荷分析

?負荷大小和類別影響主接線形式、主變臺數和容量。應分析由本廠（所）供電的主

要負荷生產特點，電力、電量需要，功率因數和保安負荷要求，各電壓級負荷水平（最大值、最小值）及逐年增長狀況等。

?電力負荷按其重要性可分為三類。在設計主接線時，對于一類負荷必需要由兩個獨

立的電源供電，并且當任何一個電源失去后，能保證對全部一類負荷不休止供電；對于二類負荷，一般要由兩個獨立電源供電，并且當任何一個電源失去后，能保證對大部分二類負荷的供電；對于三類負荷，一般只需一個電源供電。

?綜合：各電壓級負荷名稱、最大負荷功率、功率因數、線路回數、長度，Tmax、同

時率、線損率、生產工藝或設備特點、負荷組成（I、II、III類負荷百分比）、有無特別供電要求及其它供電電源等。

課程設計-主變選擇與電氣主接線設計一、主變選擇

選擇內容：臺數、容量、型式

?臺數選擇

變電所中一般裝設兩臺主變壓器，以免一臺主變故障或檢修時中斷供電。對大型超高壓樞紐變電所，可根據具體狀況裝設3~4臺主變壓器，以便減小單臺容量。對個別的終端變電所只一個電源供電可只裝一臺。

?容量選擇

?選擇條件（按遠景負荷選擇）

所選擇的n臺主變壓器的容量nSN，應當大于等于變電所的最大綜合計算負荷Smax，即nSN≥Smax

?校驗條件（按遠景負荷校驗）

裝有兩臺及以上主變壓器的容量一般應滿足60%（220kV及以上電壓等級的變電所中，當其中一臺主變壓器停運時，其余主變壓器的變電所應滿足70%）的全部最大綜合計算負荷，以及滿足全部I類負荷SI和大部分II類負荷SII（220kV及以上電壓等級的變電所，在計及過負荷能力后的允許時間內，應滿足全部I類負荷SI和II類

負荷SII）即(n-1)SN≥(0.6~0.7)Smax和(n-1)SN≥SI+SII?近期只上一臺的校驗S?SNmax?近?最大綜合計算負荷的計算

n

Smax?Kt()(1??%)

cos?ii?1

式中Pimax——各出線的遠景最大負荷；cosΦi——各出線的自然功率因數；

Kt——同時系數，其大小由出線回路數決定，出線回路數越多其值越小，一般在0.8~0.95之間；

α%——線損率，取5%。

?若為三繞組變壓器還應當考慮中、低壓側間的負荷同時系數，中、低壓側的最大綜

合計算負荷分別按上式計算，總的最大綜合計算負荷為它們之和再乘以中、低壓側間負荷的同時系數。?型式選擇

主變壓器型式的選擇主要包含有：相數、繞組數、電壓組合、容量組合、繞組結構、冷卻方式、調壓方式、繞組材料、全絕緣還是半絕緣、連接組別、是否選擇自耦變、主變中性點接地方式等。?重要說明

《河南電網發展技術原則》規定：第一類地區：3×63兆伏安；

其次類地區：3×63兆伏安或3×50兆伏安；第三類地區：3×50兆伏安；縣城區：3×50兆伏安；

工業聚集區：3×63兆伏安或3×50兆伏安；重要鄉鎮：3×50兆伏安、3×40兆伏安。

二、電氣主接線設計概述

?電氣主接線應滿足的基本要求?可靠性

1)斷路器檢修時，能否不影響供電。

2)斷路器或母線故障以及母線或母線隔離開關檢修時，停運的回路數的多少和停電的時間的長短，能否保證對I類負荷和大部分II類負荷的供電。3)發電廠、變電所全部停運的可能性。

4)大機組和超高壓的電氣主接線能否滿足對可靠性的特別要求。

?靈活性1)調度靈活

2)檢修安全、便利3)擴建便利

?經濟性

儉約投資，限制短路電流措施、占地面積小和年運行費用小。

?影響主接線設計方案的因素

1)變電所在系統中所處的地位、作用、規模2)負荷性質及要求

?Pimax3)電壓等級及線路回數

4)主要設備特點(如六氟化硫斷路器)5)廠（站）址條件

6)配電裝置選型(屋內或屋外)

?主接線設計的基本內容

1)初期與遠景工程的主變壓器配置2)各電壓級主接線的形式3)6~10kV電壓級的限流措施變電所限制短路電流的措施有：

?變壓器分列運行；

?在變壓器回路裝設電抗器或分裂電抗器；?裝設出線電抗器。?4)站用電的選擇

?5)中性點接地方式的確定(選做)?6)無功補償(選做)

三、各電壓級主接線設計

在進行電氣主接線設計時，一般根據設計任務書的要求，綜合分析有關基礎資料，擬定出2~3個技術上能滿足要求的較好方案進行詳細技術經濟比較，最終確定最正確方案。

經濟比較中，一般只比較各個方案的不同部分，因而不必計算出各方案的全部費用。接線名稱接線簡圖可靠性靈活性方案一方案二備注經濟性

?初步方案提醒：

110kV：最終出線回路數2~4回、主變壓器2~3臺時，可采用線路變壓器組、橋形、擴大橋形、單母線、單母線分段接線。

35kV：宜采用單母線分段接線。10kV：宜采用單母線分段接線。四、站用電設計

在有兩臺及以上主變壓器的變電站中，宜裝設兩臺容量一致可互為備用的站用變壓器。每臺站用變壓器容量按全站計算負荷選擇。

兩臺站用變壓器可分別接自主變壓器最低電壓不同段母線，如有可靠的10kV~35kV電源聯絡線時，亦可一臺接入聯絡線斷路器的外側。站用變壓器容量：50kVA

站用變壓器應選用低損耗節能型產品。五、主變中性點接地方式設計

?110kV~500kV側中性點直接接地

?6（10）kV~63kV側中性點不接地或經消弧線圈接地（6~10kV）?30AI??當單相接地故障電容電流C?，采用消弧線圈。

（20~63kV）?10A?10kV在局部條件成熟的區域，可試用中性點經低電阻接地方式。*IC的計算方法：

-3I=（2.7~3.3）UL?10（A）CN架空線：

式中系數—有架空地線取3.3；無架空地線取2.7;Ue—線電壓kV;

L—線路長度km。

（A）電纜：IC=0.1UNL廠站母線增加的IC：

電網電壓kV61810163513631101210*消弧線圈的選擇計算：

臺數:1臺;型式:油浸自冷(XDJ)

U容量:

Q?K?ICN(KVA)3

式中K——系數,過補償取1.35;IC——電網的電容電流A;UN——電網額定線電壓kV。

注意：假使低壓側加消弧線圈，要選擇接地變壓器。六、無功補償設計

?無功補償關系到電力系統的電壓質量、安全及經濟運行，無功補償可以減少無功功

率的傳輸，提高電壓質量和減小電能損耗。

?電網的無功補償應按分層分區和就地平衡原則配置，采取用戶端分散就地補償與地

區變電站集中補償相結合的方式，以利于降低電網損耗和有效控制電壓質量。?220千伏及110千伏變電站，應根據設計計算，配置適當容量的無功補償裝置，并

滿足在主變壓器最大負荷時，其高壓側功率因數不低于0.95；在低谷負荷時功率因數不應高于0.95，不低于0.92。

?一般狀況下，220千伏變電站容性補償容量按主變壓器容量的10%~25%配置；110

千伏及以下變電站容性無功補償容量按主變壓器容量的15%~30%配置。機組關停集中地區及電網末端地區新建變電站無功補償容量宜按高限配置。

?110千伏變電站采用并聯電容器補償，補償電容器分別安裝在6~10千伏的分段母線

上。

?變電站中主變低壓側所采用的并聯電容器應根據占地、諧波等狀況綜合考慮，宜優

先采用組合式電容器組，單只容量優先采用500千乏。在用地面積受限的地區，也可采用集合式