35KV降压变电站一次部分设计

马要东 邵朝阳

摘要：随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供稳固性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个35kV降压变电所，此变电所有两个电压等级，一个是35kV，一个是10kV。同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。本设计选择选择两台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。

关键词：电力供应;变电站;设备

1 主接线设计方案

1.1分线同期月线损率计算模型

（1）用隔离开关分段的单母线接线

这种界限实际上仍属不分段的单母线接线，只是将单母线截成两个分段，其间用分段隔离开关连接起来。这样做的好处是两段母线可以轮流检修，缩小了检修母线时的停电范围，即检修任一段母线时，只需断开与该段母线连接的引出线和电源回路拉开分段隔离开关，另一段母线仍可继续运行。但是，若两个电源取并列运行方式，则当某段母线故障时，所有电源开关都将自动跳闸，全部装置仍需短时停电，需待用分段隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障母线段的供电。可见，采用隔离开关分段的单母线接线较之不分段的单母线，可以缩小母线检修或故障时的停电范围。

（2）用断路器分段的单母线接线

用隔离开关奋斗的单母线接线，虽然可以缩小母线检修或故障时的停电范围，但当母线故障时，仍会短时全停电，需待分段隔离开关拉开后，才能恢復非故障母线段的运行，这对于重要用户而言是不允许的。如采用断路器分段的单母线接线，并将重要用户采用分别接于不同母线段的双回路供电，足可以克服上诉几点。

（3）单母线分段带旁路母线的接线

为了在检修线路断路器时，不中断对该线路的供电，可以增设旁路设施，包括旁路开关电器和旁路母线。这种接线不宜用于进出线回路多的情况下使用。

单母线分段接线，虽然缩小了母线或母线隔离开关检修或故障时的停电范围，在一定程度上提高了供电可靠性，但在母线或母线隔离开关检修期间，连接在该段母线上的所有回路都将长时间停电，这一缺点，对于重要的变电站和用户是不允许的。

2 主变压器的选择

2.1 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年的负荷发展。

（2）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑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60-80% 。

（3）同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。

2.2主变压器形式的选择

（1）变压器绕组的连接方式

变压器采用绕组连接方式有D和Y，我国35KV采用Y连接，35KV以下电压的变压器有国标Y/d11、Y/Y0等变电所选用主变的连接组别为Y/d11连接方式。故本次设计的变电所选用主变的连接组别为YN/d11型。

（2）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，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却。本次设计选择的是小容量变压器，故采用自然风冷却。

（3）调压方式的选择

变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器变比来实现的。切换方式有两种：无激励调压，调整范围通常在±5%以内;另一种是有载调压，调整范围可达30%.

3 负荷的计算

负荷计算中用到的主要公式：主要计算公式有： 有功功率： P30 = Pe·Kd 无功功率： Q30 = P30 ·tanφ

视在功率： S3O = P30/Cosφ

计算电流： I30 = S30/√3UN

4 短路电流计算

（1）在已知短路容量时：Sd=1000MVA  选基准容量Si=100MVA

（2）短路点与系统之间电抗标幺值计算：

（3）变压器电抗标幺值计算：

（4）短路电流基准值计算：

（5）短路点周期分量有效标幺值计算：

（6）三相短路电流有效值计算：

（7）三相短路冲击电流计算：

（8）三相短路最大：

（9）由于计算设为无限容量系统：暂态短路电流I=I，三相短路稳态电流：

（10）短路容量计算：

5 母线和电气设备的选择

5.1 35kV母线桥的选择和校验

选择LQJ240满足最大工作电流的要求。

校验在a点短路条件下的热稳定：按裸导体热稳定校验公式

Smin—最小允许截面

C—热稳定系数

5.2 10kV母线的选择和校验

最大持续工作电流Igmax 按一台变压器的持续工作电流即

满足热稳定的要求。

动稳定的校验也满足要求。

参考文献：

[1]扈国维.配电网线损计算与降损技术措施研究[D].华北电力大学，2015.

[2]李明，王智灵，杨晓字，等.突变期电力负荷预测方法及其应用[J].电力系统自动化， 2006，30（10）：93-96.

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