10KV降压变电站供配电系统设计
3 变电所变压器台数和容量的选择
3.1 变压器的选择原则
电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠性与经济性有着重要影响。所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是对接下来主接线设计的一个主要前题。
选择时必须遵照有关国家规范标准，因地制宜，结合实际情况，合理选择，并应优先选用技术先进、高效节能、免维护的新产品，并优先选用技术先进的产品。
3.2 变压器类型的选择
电力变压器类型的选择是指确定变压器的相数、调压方式、绕组形式、绝缘及冷却方式、联结组别等。
变压器按相数分，有单相和三相两种。用户变电所一般采用三相变压器。 变压器按调压方式分，有无载调压和有载调压两种。10kV配电变压器一般采用无载调压方式。
变压器按绕组形式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器等。用户供电系统大多采用双绕组变压器。
变压器按绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式（SF6）等。
10kV配电变压器有Yyn0和Dyn11两种常见联结组。由于Dyn11联结组变压器具有低压侧单相接地短路电流大，具有利于故障切除、承受单相不平衡负荷的负载能力强和高压侧三角形接线有利于抑制零序谐波电流注入电网等优点，从而在TN及TT系统接地形式的低压电网中得到越来越广泛的应用。
由上面分析得出选择变压器的类型为：油浸式、无载调压、双绕组、Dyn11联结组。
3.3 变压器台数的选择
变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。《10kV及以下变电所设计规范GB50053－94》中规定，当符合以下条件之一时，宜装设两台及两台以上的变压器：
⑴ 有大量一级或二级负荷； ⑵ 季节性负荷变化较大； ⑶ 集中负荷容量较大。
结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。
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3.4 变压器容量的选择
变压器的容量SN.T首先应保证在计算负荷S30下变压器能长期可靠运行。 对有两台变压器的变电所，通常采用等容量的变压器，每台容量应同时满足以下两个条件：
满足总计算负荷70%的需要，即
SN.T≈0.7S30； 式（3.1）
S30(????)满足全部一、二级负荷
SN.T的需要，即
≥
S30(????) 式（3.2）
条件①是考虑到两台变压器运行时，每台变压器各承受总计算负荷的50%，负载率约为0.7，此时变压器效率较高。而在事故情况下，一台变压器承受总计算负荷时，只过载40%，可继续运行一段时间。在此时间内，完全有可能调整生产，可切除三级负荷。条件②是考虑在事故情况下，一台变压器仍能保证一、二级负荷的供电。
根据无功补偿后的计算负荷：
S30SN.T=674.19kV·A，代入数据可得：
SN.T≥
0.7*674.19=471.933kVA，同时又考虑到未来5-10年得负荷发展，初步取其主要技术指标见表3.1
表3.1 主变压器的技术指标
主变型号
量
额定容
联结组别
/kV·A
空载损耗
短路损耗
空载电流
=500kV.A。
考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为S9系列油浸式变压器。型号：S9-500/10，
阻抗电压
SN?POW
S9-500/
10
500
Dyn11
/k
?PKW
/k
IO%
UK%
1.03 4.95 3 4
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4 电气主接线方案的设计
4.1 主接线的基本要求
主接线是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据，也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。概括地说，对一次接线的基本要求包括安全、可靠、灵活和经济四个方面。
（1）安全性
安全包括设备安全及人身安全。一次接线应符合国家标准有关技术规范的要求，正确选择电气设备及其监视、保护系统，考虑各种安全技术措施。
（2）可靠性
不仅和一次接线的形式有关，还和电气设备的技术性能、运行管理的自动化程度因素有关。
（3）灵活性
用最少的切换来适应各种不同的运行方式，适应负荷发展。 （4）经济性
在满足上述技术要求的前提下，主接线方案应力求接线简化、投资省、占地少、运行费用低。采用的设备少，且应选用技术先进、经济适用的节能产品。
总之，变电所通过合理的接线、紧凑的布置、简化所内附属设备，从而达到减少变电所占地面积，优化变电所设计，节约材料，减少人力物力的投入，并能可靠安全的运行，避免不必要的定期检修，达到降低投资的目的。
4.2 主接线的基本形式与分析
主接线的基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种。 （1）单母线接线
这种接线的优点是接线简单清晰、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（母线及母线隔离开关等）故障检修，均需要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段的供电。
适用范围：适应于容量较小、对供电可靠性要求不高的场合，出线回路少的小型变配电所，一般供三级负荷，两路电源进线的单母线可供二级负荷。如图4.1所示
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图4.1 单母线不分段主接线
（2）．单母线分段主接线
当出线回路数增多且有两路电源进线时，可用断路器将母线分段，成为单母线分段接线。母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。在正常工作时，分段断路器可接通也可断开运行。两路电源进线一用一备时，分段断路器接同运行，此时，任一段母线出现故障，分段断路器与故障段进线断路器都会在继电保护装置作用下自动断开，将故障段母线切除后，非故障段母线便可继续工作，而当两路电源同时工作互为备用时，分段断路器则断开运行，此时若任一电源出现故障，电源进线断路器自动断开，分段断路器可自动投入，保证给全部出线或重要负荷继续供电。如图4.2所示
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图4.2 单母线分段主接线
单母线分段接线保留了单母线接线的优点，又在一定程度上克服了它的缺点，如缩小了母线故障的影响范围、分别从两段母线上引出两路出线可保证对一级负荷的供电等。
4.3 变电所主接线方案的选择
方案?：高低压侧均采用单母线分段。
优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电路供电：当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常断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检修时该母线各出现须停电。 方案??：单母线分段带旁路。
优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路器时不至中断用户供电。 缺点：投资高。
方案???：高压采用单母线、低压采用单母线分段。
优点：任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。
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