第1章 主接线选择

第1章主接线设计
1.1 主接线概述
电气主接线又称为电气一次接线，它将是电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。

主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。

它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。

因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合考虑各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最佳方案。

电气主接线方案的选择要满足可靠性、灵活性和经济性的要求。

根据系统规划变电站的建设规模，确定变电站电气主接线方案。

1.2 对主接线设计的基本要求
根据我国原能源部关于《220~500kv变电所设计技术规程》SDJ2—88规定：“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、投资节约和便于过渡或扩建等要求”。

电气主接线设计的基本要求，概括的说应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。

（1）可靠性
安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。

停电不仅使发电厂造成损失，而且对国民经济各部门带来的损失将更加严重。

在经济发达地区，故障停电损失是实施电价的数十倍，乃至上百倍，至于导致伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和社会影响更是难以估量。

因此，主接线的接线形式必须保证可靠性。

（2）灵活性
电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活的进行运行转换。

包括：①操作的方便性；②调度的方便性；③扩建的方便性
（3）经济性
在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。

通常设计应在满足可靠性和灵活性的基础下做到经济合理。

经济性主要从以下几方面考虑：
①节省一次投资;②占地面积少；③电能损耗少。

1.3 主接线的确定
根据原始资料的分析现列出两种主接线方案。

方案一：220Kv侧双母线接线、110kv侧双母线接线、10kv侧单母分段接线。

方案二：220kv侧双母带旁路接线、110kv侧双母线、10kv侧单母分段接线
1.3.1 220kV 电气主接线
根据《220kV~500kV变电所设计技术规程》（DL/T5218-2005），“220kV变
电所中的220kV配电装置，当在系统中居重要地位、出线回路数为4回以上时，
宜采用双母线接线；当出线和变压器等连接原件总数为10~14回时，可在一条母
线上装设分段断路器……。

”
本站220kV远景出线8回，主变压器进线2回，共10个连接元件，推荐采用双
母线单分段接线。

且220kv出线8回，根据《电力工程电气设计手册》规定：“当
220kv进出线回路数甚多时，双母线需要分段，分段原则是：
（1）当进出线回路数为10~14回时，在一组母线上用断路器分段。

（2）当进出线回路数在15回及以上时，两组母线均用断路器分段。

（3）在双母线分段接线中，均装设两台母联兼旁路断路器。

（4）为了限制220kv母线短路电流或系统解列运行的要求，可根据需要将母线分段。

”
经比较220k v出线回路数较少，不需要使用双母线分段接线，且双母线分段接线使成本大大增加，接线困难。

因此采用双母线接线。

1.3.2 110kV电气主接线
根据《220kV~500kV变电所设计技术规程》（DL/T5218-2005），“220kV变
电所中的110kV、66kV配电装置（或35kV配电装置），当出线回路在6回以下
时（或为4~7回时）宜采用单母线接线或单母线分段接线，6回及以上时（或8
回及以上时），宜采用双母线接线”。

本站110kV远景出线12回，主变压器进线2回，共14个连接元件。

因此
推荐采用双母线接线。

1.3.3 10kV电气主接线
10kV远景出线12回、6组8Mvar电容器。

远期10kV侧采用单母线分段接
线，每段母线各配置5回出线及3组并联电容器。

经比较方案一满足可靠性、灵活性、经济性，最终选择方案一接线方式。

第2章主变压器的选择
2.1 主变压器形式的选择
由资料概况可知：主变压器应选为两台220kV级，每台容量为31.5MVA，两
变压器同时运行。

2.1.1 主变压器相数的选择
单相变压器组，相对三相变压器而言耗资多，占地多，运行损耗大，同时配电装置以及断电保护和二次接线的复杂化，也增加了维护及倒闸操作的工作量。

所以本次设计的变电站选用三相变压器。

2.1.2 绕组数的选择
在具有三种电压等级的变电站。

如果通过主变压器的各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，或者低压侧虽无负荷，但在变电站内需要装设无功补偿设备，主变宜采用三绕组变压器。

扎兰屯变电站具有三种电压等级，而且一台三绕组变压器的价格及所用的控制和辅助设备，比相对的两台双绕组变压器都较少，综合考虑多方面因素，选择使用三绕组变压器。

2.1.3 调压方式的选择
为了满足用户的用电质量和供电可靠性，220KV及以上网络电压应符合以下标准：
✍枢纽变电站二次侧母线的运行电压控制水平应根据枢纽变电站的位置及电网电压降而定，可为电网额定电压的1—1.3倍，在日负荷最大、最小的情况下，其运行电压控制在水平的波动范围不超过10%，事故后不应低于电网额定电压的95%。

✍电网任一点的运行电压，在任何情况下严禁超过电网最高电压，变电站一次侧母线的运行电压正常情况下不应低于电网额定电压的95%—100%。

调压方式分为两种，不带电切换，称为无激磁调压，调整范围通常在±5%以内，另一种是带负荷切换称为有载调压，调整范围可达30%。

由于考虑到扎兰屯变电站的电压波动较大，故选择有载调压方式。

2.1.4 连接组别的选择
变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。

2.1.5 容量比的选择
由原始资料可知，110KV中压侧为主要受功率绕组，而10KV侧主要用于地区性负荷，站用电以及无功补偿装置，所以容量比选择为：100/100/50.
2.1.6 冷却方式的选择
主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷却、自然油循环强迫风冷却，强迫油循环水冷却。

自然风冷却：一般只适用于小容量变压器。

自然油循环强迫风冷却：利用外置冷却风机的冷风和主变热油流的加强对
流，提高主变油散热速度，散热效率高，无需增加太多附件。

强迫油循环水冷却：散热效率高，节约材料，减少变压器本体尺寸等优点。

但是它要有一套水冷却系统和相关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量较大。

根据主变压器容量等因素，推荐使用自然油循环强迫风冷却。

根据以上条件选择，确定采用变压器的型号为SFSZ9-31500/220的220KV 三绕组有载调压变压器，具体参数如下：。