国运一次降压变电所电气部分初步设计
第一部分 说明书
第1章 变压器的选择
在各级电压等级的变电所中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压进行电力传输的主要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。特别是我国当前的能源政策是开发与节约并重，近期以节约为主。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济意义。
1.1 主变容量选择的有关规定
（1）主变容量和台数的选择，应根据《电力系统设计技术规定》SDJ161-85有关规定和审批的电力规划设计决定进行。凡有两台及以上主变的变电所，其中一台事故停运后，其余主变的容量应保证供应该所全部负荷的70%，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。若变电所有其他能源可保证在变电所停运后用户的一级负荷，则可装设一台主变压器。
（2）与电力系统连接的220～330kv变压器，若不受运输条件限制，应选用三相变压器。
（3）根据电力负荷的发展及潮流的变化，结合系统短路电流，系统稳定系统继电保护，对通信线路的影响，调压和设备制造等条件允许时应采用自耦调压器。
（4）在220～330kv具有三种电压的变电所中，若通过主变各侧绕组的功率均达到该变压器额定容量的15%以上，或者第三绕组需要装设无功补偿设备时，均宜采用三绕组变压器。
（5）主变调压方式的选择，应符合《电力系统设计技术规程》SDJ161的有关规定。
1.2 主变选择的原则
1.2.1 主变台数的确定
为了保证供电的可靠性，变电所一般应装设两台主变，但一般不超过两台主变，当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证共电时，可装设一台主变。对大型枢纽变电所，根据工程的具体情况，应装设2～4台主变。
在本次设计中，选用两台主变压器。
1.2.2 变压器形式的选择
（1）主变压器一般采用三相变压器，若因制造和运输条件限制，在220KV的变电所中，
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可采用单相变压器组。当装设一组单相变压器时，应考率装备用相，当主变超过一组且各组容量满足全所负荷的75%时，可不装设备用相。
（2）当系统有调压要求是，应采用有载调压变压器。对新建的变电所，从网络运行的观点考虑，应注意选用有载调压变压器，其所附加的工程造价，通常在短期内是可以回收的。
（3）与两个中性点直接接地系统连接的变压器，除低压负荷较大或与高中压间潮流不定情况外，一般采用自耦变压器，但仍需要作技术经济比较。
（4）本次设计的变电所，电压等级为220/60kv为一次降压变电所以应采用双绕组变压器。
1.2.3 主变容量的确定
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。凡有两台及以上主变的变电所，其中一台事故停运后，其余主变的容量应保证供应该所全部负荷的70%，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。
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年的负荷发展。
同级电压的单台降压变压器的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化，标准化。在本次设计中，两台主变压器为相同容量。
变压器最大负荷按下式确定：
Pmax=K0∑P （1.1）
式中：K0—负荷同时系数； ∑P --按负荷等级统计的综合用电负荷。
对于两台主变压器的变电所，其主变压器的额定容量可按下式确定：（重要负荷占70%以下） SN≥ 0.7Smax =0.7K0×1.05Smax （1.2）
上式中考虑5%的线路损耗。如果重要负荷超过70%，则按原始资料中的百分比代替70%计算，来确定主变压器的额定容量。
本次设计变压器选用SFPZ4-90000/220型变压器，其参数如表1-1所示
表1-1 变压器参数表 型号 SFPZ4- 90000/220
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额定容量（KVA） 90000 额定电压（KV） 高 220±8×1.5% 低 69 连接组标 号 YN，d11 空载电空载损负载损耗阻抗电压（%） 13.5 流（%） 耗（KW） （KW） 0.8 102 369.9 S—三相变压器；F—风冷；P—强迫油循环；Z—有载调压；90000—额定容量（KVA）；220—额定电压（KV）
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第2章 电气主接线的选择
2.1 概述
变电所电气主接线是指变电所的变压器，输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。这一部分是电力系统接线组成中的一个重要部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择，配电装置的布置，继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。
2.2 主接线的设计原则
2.2.1 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地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所可以分为枢纽变电所、地区变电所、终端变电所和中间变电所，它们在电力系统中的 地位和作用不同，对主接线的可靠性灵活性和经济性的要求也不同。
2.2.2考虑近期和远期的发展规模
变电所主接线设计应根据5～10年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布，负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接的电源数和出线回数。
2.2.3考虑负荷的重要性分级和出线回路数多少对主接线的影响
对于一级负荷，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。
2.2.4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。通常对大型的变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性，灵活性的要求也高，而对于容量小的变电所，要求则相对较低。
2.2.5考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响
发、送、变的备用是为了保证可靠的供电，适用负荷突增，设备检修，故障停运情况
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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同，例如：当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时允许切除线路，变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。
2.3 主接线设计的基本要求
变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位，变电所的规划容量，负荷性质，线路，变压器连接元件总数，设备特点等条件确定。并应该综合考虑供电可靠，运行灵活，操作检修方便，投资节约和便于过度或扩建等要求。
2.3.1 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就是运行实践，经过长期运行实践的考验，对以往所采用的主接线，经过优选。现今采用主接线的类型并不多，主接线的可靠性是它所的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性不是绝对的，一种主接线对某些变电所是可靠的，而对另一些变电所可能是不可靠的。评价主接线的标志是：
（1）断路器检修时是否影响供电
（2）线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数与停运时间的长短，以及能否保证对重要用户供电
（3）变电所全部停电的可靠性
（4）有些国家以每年用户不停电时间的百分比来表示供电所的可靠性，先进的指标都在99%以上。
2.3.2 灵活性
主接线的灵活性有以下几个方面要求：
（1）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
（2）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。
（3）扩建要求：可以容易的从初期过度到终期接线，便在扩建时，无论一次和二次设备改造最小。
2.3.3 经济性
主接线在满足可靠性与灵活性要求的前提下要做到经济合理，减小占地面积，减少电能损耗，尽量节省投资。
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