主变选择和主接线设计

毕业设计-主变选择与电气主接线设计
一、总体分析与负荷分析
1. 总体分析
(1) 分析所设计的发电厂、变电所的类型、性质、规模，在电力系统中所处的位置及所担负的任务等，从而明确其对电气主接线可靠性、灵活性、经济性的具体要求，这是影响主接线设计的首要因素。

(2) 了解分期建设计划、系统逐年电力电量平衡以及系统装机容量、备用容量、最大单机容量等状况，对于变电所，应根据电力系统5~10年发展规划及本所负荷资料，确定主变压器台数、容量及分期装设计划。

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(3) 研究变电所与电力系统连接的方式，采用的电压等级以及各电压级近期与远景出线回数等。

当变电所接入系统环网中时，应了解环网中的潮流变化、调压要求等。

对系统主
干线路、系统联络线，必须保证供电可靠性，检修其线路 断路器时不应停电。

对同名双回线路，应分别接在两段 母线上。

综合:性质、类型、规模、在系统中的地位、电压等级、出线回路数、负荷情况、建所条件等。

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2. 负荷分析 负荷大小和类别影响主接线形式和主变台数和容量。

应 分析由本厂（所）供电的主要负荷生产特点，电力、电量需 要，功率因数和保安负荷要求，各电压级负荷水平（最大值、 最小值）及逐年增长情况等。

电力负荷按其重要性可分为三 类。

在设计主接线时，对于一类负荷必须要由两个独立的电 源供电，并且当任何一个电源失去后，能保证对全部一类负 荷不间断供电；对于二类负荷，一般要由两个独立电源供 电，并且当任何一个电源失去后，能保证对大部分二类负荷 的供电；对于三类负荷，一般只需一个电源供电。

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综合：
各电压级负荷名称、最大负荷功率、功率因数、线路
回数、长度，Tmax 、同时率、线损率、生产工艺或设备特点、负荷组成（I 、II 、III 类负荷百分比）、有无特殊供电要求及其它供电电源等。

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二、主变选择
选择内容：台数、容量、型式
1、台数的选择
变电所中一般装设两台主变压器，以免一台主变故障或 检修时中断供电。

对大型超高压枢纽变电所，可根据具体情 况装设3~4台主变压器，以便减小单台容量。

对个别的终端 变电所只一个电源供电可只装一台。

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2．变电所主变压器容量的选择
1) 选择条件（按远景负荷选择）
所选择的n 台主变压器的容量nS N ，应该大于等于变电所的最大综合计算负荷S max ，即 nS N ≥S max 郑州大学电气工程学院 Z Z U E E
2) 校验条件（按远景负荷校验）
3) 近期只上一台的校验
装有两台及以上主变压器的变电所中，当其中一台主变压器停运时，其余主变压器的容量一般应满足60%（220kV及以上电
压等级的变电所应满足70%）的全部最大综合计算负荷，以及
满足全部I类负荷S
I
和大部分II类负荷S
II
（ 220kV及以上电压等级的变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应满足全部I类
负荷S
I
和II类负荷S
II
）即
(n-1)S
N
≥(0.6~0.7)S
max
和(n-1)S
N
≥S
I
+ S
II
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Z
Z
U
E
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* 最大综合计算负荷的计算
式中 P i max ——各出线的远景最大负荷； cos Φi ——各出线的自然功率因数；
K t ——同时系数，其大小由出线回路数决定，出线回路数越多其值越小，一般在0.8~0.95之间；
α%——线损率，取5%。

若为三绕组变压器还应该考虑中、低压侧间的负荷同时系数，中、低压侧的最大综合计算负荷分别上式计算，总的最大综合计算负荷为它们之和再乘以中、低压侧间负荷的同时系数。

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3．主变压器型式的选择
主变压器型式的选择主要包含有：相数、绕组数、电压组合、容量组合、绕组结构、冷却方式、调压方式、绕组材料、全绝缘还是半绝缘、连接组别、是否选择自耦变、主变中性点接地方式等。

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三、电气主接线设计
1. 电气主接线应满足的基本要求
(1) 可靠性
1) 断路器检修时，能否不影响供电。

2) 断路器或母线故障以及母线或母线隔离开关检修时，停运的回路数的多少和停电的时间的长短，能否保证对I 类负荷和大部分II 类负荷的供电。

3) 发电厂、变电所全部停运的可能性。

4) 大机组和超高压的电气主接线能否满足对可靠性的特殊要求。

(2) 灵活性
1) 调度灵活 2) 检修安全、方便 3) 扩建方便 郑州大学电气工程学院 Z Z U E E
(3)经济性
节约投资，限制短路电流措施、占地面积小和年运行费用小。

2. 影响主接线设计方案的因素
1) 变电所在系统中所处的地位、作用、规模
2) 负荷性质及要求
3) 电压等级及线路回数
4) 主要设备特点(如六氟化硫断路器 )
5) 厂（所）址条件
6) 配电装置选型(屋内或屋外)
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3. 主接线设计的基本内容
1) 初期与远景工程的主变压器配置
2) 各电压级主接线的形式
3) 所用电的选择
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4. 各电压级主接线设计
在进行电气主接线设计时，一般根据设计任务书的要求，综合分析有关基础资料，拟定出2~3个技术上能满足要求的较好方案进行详细技术经济比较，最后确定最佳方案。

经济比较中，一般只比较各个方案的不同部分，因而不必计算出各方案的全部费用。

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初步方案提示：
110kV ：单母线分段，桥形接线，单母线分段带旁母、双母线等。

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6~10kV ：单母线分段带旁母，手车式单母线分段。

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5. 所用电设计
所用变压器容量：50kV A
所用变压器台数：2台，并应分别接在不同电压等级的电源或独立电源上。

如能够从变电所外引入可靠的380V 备用电源，可只设一台所用变压器。

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