110KV降压变电站

1变电站的分析与设计

1.1变电站设备的意义和要求

1.1.1变电站设备的意义

变电站设备，就是指工厂所需电能及供电装置的供应和分配，亦称变电站电器设备。

随着生产和科学技术的发展，电能已经成为工业、农业、国防和交通等部门不可缺少的动力，成为改善和提高人们物质文化生活的重要因素，一个国家电力工业的发展水平，往往是反映其国民经济发达程度的重要标志之一。

众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。

电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。

因此，做好变电站设备对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好变电站设备工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。

1.1.2对变电站设备的要求

变电站设备工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：

1. 安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。

2. 可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。

3. 优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求

4. 经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。

此外，在变电站设备中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

对电力系统的要求：

1.保证电能的可靠性。

2.保证电能质量：电压、频率、波形。

3.提高电力系统运行经济性。

1.2变电站的总体分析

为了满足A市区生产和生活的供电要求，决定要在该市新建一所110KV降压变电站。变电站的站址选择地势平坦，交通便利，空气污染轻微，区平均海拔200米。该区最高气温40℃，最低气温-18℃，年平均气温14℃，最热月平均最高气温30℃，土壤温度25℃。

根据电力系统规划，本变电所的规模如下:

1.电压等级：110/35/10KV

2.线路回数：110KV近期2回，远景发展2回、 35KV 近期4回、 10KV 近期9回，远景发展2回。

该变电所位于A市西南郊，交通便利，变电所的西边为10KV负荷密集区，主要有棉纺厂、食品厂、印染厂、纺织厂、橡胶厂及部分市区用电。变电所以东主要有35KV 的水泥厂、化肥厂、砖厂及市郊其它用电。该变电站系统接线简图如下所示：

图1.1系统接线简图

1.3变电站的负荷分析

1.3.1变电站负荷分类

1.一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。

2.二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。

3.三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。

1.3.2变电站负荷情况

表1.1 35KV 、10KV 负荷分析 1.3.3负荷分析

t k P P P P S kv %)51(cos 水泥厂二

水泥厂一郊二35++++=

ϕ

郊一

＝

92.005.19

.08

.48.44.82.7⨯⨯+++

＝27.048MV A

t I k S S S S S ⨯⨯+++=∏05.1)(水泥厂二水泥厂一郊二ηηηη郊一、

＝（2.8＋3.27＋2.4＋2.4）⨯1.05⨯0.92

＝10.5MV A

k v

35S S ∏I 、％⨯＝％＝8.38048.275

.10 在35KV 负荷中一、二类负荷比较大，发生断电时，会造成生产机械的寿命缩短产

品质量下降和一定的经济损失.因此要尽可能保证其供电可靠性。

2主变压器的选择及主接线选择

2.1主变压器的选择

2.1.1主变容台数的选择

1.对大城市郊区的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主变为宜。

2.对地区性孤立的一次变或大型的工业专用变电所，设计时应考虑装三台的可能性。

3.对规划只装两台主变的变电所，其主变基础宜大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时更换主变。 2.1.2主变容量的确定

1.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年负荷发展。对城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。

2.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。对于有重要负荷的变电所，应考虑到当一台主变压器停运时，其余变压器容量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；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70％-80％。此变电所是一般性变电所。 2.1.3主变容量和台数选择计算 1. 35KV 中压侧：

其出线回路数为4回，92.0=t K ,结合“1. 2变电站的负荷分析”35kv 负荷情况分析表1－1知：

t k P P P P S kv %)51(cos 水泥厂二

水泥厂一郊二35++++=

ϕ

郊一

＝

92.005.19

.08

.48.44.82.7⨯⨯+++

＝27.048MV A 2. 10KV 低压侧：

由于其出线回路数共11回，故可取Kt=0.85,结合10kv 负荷情况分析可知：

1

2

1

210(15%)(

cos cos cos cos cos cos cos )

cos cos cos cos kv t P P P P P P P S k P P P P ϕϕϕϕϕϕϕ

ϕϕϕϕ=⨯+++

+棉纺棉纺针织橡胶

印染印染毛纺市区一市区二备用一备用二

＋＋＋ ＋＋＋＋

0.85⨯1.05⨯（)78

.06.378.06.38.08.48

.08.472.06.375.06.375.08.478.08.478.08.475.0675.06++++++++++

＝0.85⨯1.05⨯（8＋8＋6.15＋6.15＋6.4＋4.8+5+6+6+4.615+4.615） ＝58.664MV A