220KV变电站一次系统设计(共68页).doc

《220KV变电站一次系统设计(共68页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《220KV变电站一次系统设计(共68页).doc（68页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上 毕 业 设 计题 目： 220KV变电站一次系统设计 诚 信 声 明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名： 日期： 年 月 日湖南工程学院毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 220kV变电站一次系统设计 姓名 院系 专业 电气工程及其自动化 班级 学号 指导老师 教研室主任 一、 基本任

2、务及要求： 设计一个典型的220/110/10kV变电站（原始数据见附件）。在规定时间内，完成以下工作： （1）负荷统计计算与无功补偿设计； （2）主接线方案设计； （3）一次设备的选择与校验； （4）防雷与接地系统设计； （5）变电站布置； （6）所用电系统设计； 二、 进度安排及完成时间： （1）2月27日至3月11日：查阅资料，熟悉课题；撰写文献综述和开题报告； （2）3月12日至3月25日： 负荷统计计算与无功补偿设计；主接线方案设计。 (3) 3月26日至4月8日：毕业实习.撰写实习报告 （4）4月9日至4月29日：一次设备的选择与校验；防雷与接地系统设计 （5）4月30日至5月13

3、日：变电站布置；所用电系统设计 （6）5月14日至6月10日：绘图，撰写毕业设计论文。 （7）6月11日至6月16日:毕业设计答辩 目 录专心-专注-专业摘 要随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。本设计讨论的是220KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。关键字：变电站；短路计算；设备选择。ABSTRACTWith the development of science and technology in China, particu

4、larly computing technology has advanced, the power system demands on substation more and more.The design is refer to the part of 220kV electrical substation design. First of all, analyze the original data and choose the main transformer, based on it , design the main wiring and Short Circuit Calcula

5、tion, at last choose equipment, then mine and the protection of earth and distribution device.Key Words: Substation；Short Circuit Calculation；Equipment Selection.第1章 绪 论1.1 引言1.1.1 电力工业在国民经济中的地位电能是一种十分重要的二次能源，它是由蕴藏于自然界中的煤、石油、水力、天然气、核燃料等一次能源方便地转化而来；同时，电能也可以方便地转换成机械能、光能等其它形式的能源供人们使用。电能的生产和使用具有其它形式能源不可

6、比拟的优点，它转换容易、便于远距离输送，能灵活、方便地进行控制，生产成本底，对环境不构成污染等。因此，电能已成为工业、农业、交通运输、国防科技及人民生活等各方面不可缺少的能源。电力工业的发展水平，是一个国家经济发达程度的重要标志。毫无疑问，电力工业在国民经济中占有十分重要的地位，是国民经济重要的基础工业，也是国民经济发展战略中的重点和先行产业。电力工业必须优先于其它工业部门的发展而发展，其建设和发展的速度必须高于国民经济生产总值的增长速度，只有这样，国民经济各部门才能够快速而稳定地发展，这是社会的进步，综合国力的增强及人民物质文明生活现代化的需要。1.1.2 电力系统的组成电力网按其供电范围的

7、大小和电压高低分为:(1) 地方电力网 指电压等级在35kw以上,输电距离在50km以内的电力网,是一般城市、农村、工矿区的配电网络；(2) 区域电力网 供电半径在50km以上，电压等级主要为110220kV；(3) 超高压远距离输电网 电压等级为330500kV，输电距离超过300km，它担负着将生产出的电能送往用电负荷中心，同时将几个区域电网联接成大电力系统；电力系统中的升、降压变电所分为：(1) 枢纽变电所 处于联系电力系统各部分的中枢位置，容量也较大；(2) 中间变电站 将发电厂、枢纽变电所及负荷中心联系起来，处于电源与负荷的中间位置。从这里还可以转送或引出一部分负荷；(3) 终端变电

8、所（末端变电所） 直接向局部地区的负荷供电而不转送功率；220330kV220330kV6110kVGGGG火电厂6.320kVG地区变电站地方变电站35110kV地方电网220330kV区域电网枢纽变电站 610kV220330kV35110kV热电厂G35110kV6.3kvGG火电厂工厂总降压变电站图1.1 电力系统示意图1.1.3 变电站在电力系统中的作用变电站是接受、变换、分配电能的环节，是供电系统中极其重要的组成部分。它是由变压器（有变流器的叫变流站）、配电装置、保护及控制设备、测试仪表以及其它附属设施（实验、维修、油处理等）及有关建筑物组成的。变电站是电力系统的中心环节,尤其是现

9、在大容量发电机的不断投运和超高压远距离输电和大网的出现,使电力系统的安全控制更加复杂,如果依靠原来的人工操作、人工监视、人工抄表、记录等,依靠原有的电磁型,或晶体管等旧技术装备,而不进行技术改造必然没法满足安全、稳定运行的需要,更谈不上适应现代电力系统计算机管理模式的需要。随着科技的发展，工业的自动化程度地提高，实现工业自动化是大势所趋。变电站实现自动化是电力行业中一个亮点。1.1.4 变电站自动化系统变电站自动化系统,即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统,代替常规的测量和监视仪表;代替常规的控制屏、中央信号系统和远动屏,用微机保护替代常规的继电保护,改变常规的继电保护装置不能

10、与外界通信的缺陷。它将变电站二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置、远动装置等),利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输电线路的自动监视、测量、控制和微机保护,能够与调度通信,同时也能够与局域、上级计算机网络兼容,实现综合性的自动化系统；它可采集到较齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能,可监视和控制变电站各种设备的运行和操作；它具有功能综合化、结构微机化、操作监控屏幕化、运行管理智能化等特征。一个典型的变电站自动化系统,可分为三个层次,(如图1.2所示)。三个层次分别为:现场I/O层,用于和现场一次设备的信号和

11、控制相连;通信层,完成上位机(Workstation)和数据终端设备(DCU)的数据和命令传输;计算机管理层,完成相应的SCAN及变电站管理功能以及其它相应的辅助功能。 当地计算机Workstation远方计算机Workstation测 控单 元测 控单 元计算机管理层通信层现场I/O层图1.2 典型的变电站自动化系统.通信单元Gate way通信单元Gate way（1） 在测控单元和通信单元之间首先是将引入现场总线技术,由于分散式系统的推出,成百个CPU将在变电站之内运行,传统的RS-485通信已不能胜任此项任务,而现场总线技术不仅具有高速(达1MHZ及以上)传输特征,并且具备“多路侦听,

12、自动上送”的功能,解决了多CPU系统的信息传输及突发事件优先传输的问题。目前的现场总线有CAN,LONWORK,HART,PROFISS,FF等。而FF现场总线(FountionFiedbus)在过程自动化领域中得到最广泛支持,是具有良好发展前景的技术,它集中了全球150多个厂商的智慧而制定的WORDFIP协议,是未来现场总线的优选方案。国内变电站自动化已大规模推广并已有大量变电站实现无人值班,作为“枢纽工程”的通信系统,必须采用双网络来提高系统的可靠性。在通信媒介方面,光纤是较为理想的通信媒介,但由于价格及施工方便等方面的因素,双绞线仍将被普遍采用;在通信协议上,目前国内已制订了IEC608

13、70 5 103规约用于测控单元和通信单元间的通信,但此协议仅适用于RS-485链路,不能适用于目前的各现场总线传输。随着FF现场总线的推广,有可能给大家提供一个统一的数据传输协议。（2） 在当地计算机和通信单元方面由于利用变电站自动化来实现无人值班,因此其传递的信息容量将很大(不仅要传递监控、保护的信息,还要传递数字电量、录波及其它安全自动装置的信息)。这样大容量的信息用RS-485来传输显然已不行,而事实上,计算机(工作站)及LAN技术已十分成熟,利用LAN来传输信息已成为近距离计算机通信的优选方案。因此在通信单元和当地计算机间将用以太网来连接,遵循IEE802 3标准,按TCP/IP协议

14、以10MHZ/100MHZ的速率传输信息。当地计算机可用PC或工作站,软件建立在同一TCP/IP协议上,可互相通用。从系统整体的可靠性考虑,配备双通信单元、双以太网、双计算机实现信息的传输及管理。一般来说,该方案的通信媒介大多采用双绞线。（3） 与多个控制中心的连接与控制中心(远方计算机)的连接突出地表现在通道和通信协议上。在通信通道上,有传统的微波、载波、光纤、卫星等传输链路,这些通道基本上是专线或临时专线。而近年来发展的网络技术可为其提供一个或多个虚拟通道,尤其是国家电力一级数据网的建立,为这种数据传输方式提供了强有力的手段;在通信协议上,传统意义上的RS-232链路已有国家标准IEC60

15、870-5 101支持;在实时数据网上,可利用TCP/IP协议数据上网,上网方式可以是RS-232标准,亦可能按IEE802-3标准。可见,变电站自动化的信息传输已逐渐向网络方向发展,并将由局域网互联向广域网互联发展,由此而带来的电力系统信息共享的益处将是巨大的。1.2 课题的目的与意义加快我国变电站自动化技术发展步代，创造更大的效益。对我国一、二次设备设计、制造、运行管理部门都是一个全新的课题；需积极而慎重地推行保护、测量、控制一体化设计，且随着各专业的相互渗透，原有的专业分工将会重新调整、组合。1.3 课题发展现状和前景展望传统的35KV以上电压等级的变电站的二次回路部分是由继电保护、当地

16、监控、远动装置、故障录波和测距、直流系统与绝缘监视及通信等各类装置组成的,以往它们各自采用独立的装置来完成自身的功能且均自成系统,由此不可避免地产生各类装置之间功能相互覆盖,部件重复配置,耗用大量的连接线和电缆。80年代由于微机技术的发展,远动终端、当地监控、故障录波等装置相继更新换代,实现了微机化。这些微机化的设备虽然功能各异,但其数据采集、输入输出回路等硬件结构大体相似,因而统一考虑变电站二次回路各种功能的集成化自动化系统,自然受到人们的青睐。但当时的变电站自动化系统实际上是在RTU基础上加上一台微机为中心的当地监控系统(见图1.1),不但未涉及继电保护,就连原有的传统的控制屏台仍予保留。

17、这可以说是国内变电站自动化技术的第一阶段。（RTU英文全称 Remote Terminal Unit，中文全称为远程终端控制系统）显示微机 当地监控系统打印机键盘鼠标MODEM RTU 变压器分接头调节调度中心YC开关量采集 YX电能表脉冲采集 YM开关控制输出 YK图1.3 以RTU为基础的变电站自动化系统90年代数字保护技术(即微机保护)的广泛应用,使变电站自动化取得实质性的进展。90年代初研制出的变电站自动化系统是在变电站控制室内设置计算机系统作为变电站自动化的心脏,另设置一数据采集和控制部件用以采集数据和发出控制命令。此类集中式变电站自动化系统可以认为是国内变电站自动化系统的第二阶段。

18、图1.2是此类系统的典型框图。开关控制输出 YK图1.4 集中式变电站自动化系统典型框架MODEM数据采集及控制部件保护部件彩显计算机打印机键盘鼠标微机保护管理单元YC开关量采集 YX电能表脉冲采集 YM调度中 心90年代中期,随着计算机技术、网络技术及通信技术的飞速发展,同时结合变电站的实际情况,各类分散式变电站自动化系统纷纷研制成功和投入运行。分散式系统的特点是各现场输入输出单元部件分别安装在中低压开关柜或高压一次设备附近,现场单元部件可以是保护和监控功能的二合一装置, 用以处理各开关单元的继电保护和监控功能,亦可以是现场的微机保护和监控部件分别保持其独立性。在变电站控制室内设置计算机系统

19、,对各现场单元部件进行通信联系。通信方式可以采用常用的串行口RS-232C,RS-422/485.但近年推出的分散式变电站自动化系统更多地采用了网络技术,如LONWORKS(Local OperationNetwork)或CAN(Control AreaNetwork)等现场总线型网,至于变电站自动化的功能,则将遥测遥信采集及处理,遥控命令执行和继电保护功能等均由现场单元部件独立完成,并将这些信息通过网络送至后台主计算机。而变电站自动化的综合功能均由后台主计算机系统承担。此类分散式变电站自动化系统可视为第三阶段。国外变电站自动化技术的发展是从80年代开始的。以德国西门子公司为例,该公司于198

20、5年投运了第一套变电站自动化系统LSA-678,此后陆续在德国及欧洲投运的该型变电站自动化系统达300多套。LSA-678的系统结构有两类,一类是全分散式的系统,另一类是集中与分散相结合的系统。该两类系统均由6MB测控系统,7S/7U保护系统,8TK开关闭锁系统三部分构成。日本在90年代亦新建和扩建了多座高压变电站,采用了以计算机监控系统为基础的运行支援系统。其主要特点是继电保护装置下放至开关现场,并设置微机控制终端,采集测量值和开关接点信息,通过光缆传输至主控制室的后台计算机系统,开关及隔离开关操作命令亦由主控制室通过光缆下达至终端执行。主控制室计算机系统采用双以太网,配置有2台主计算机和1

21、台培训用计算机。保护下放有直接置于各高压开关旁密闭箱内的,内有除湿用加热器,但不设空调降温;有置于开关附近保护室内的。美国变电站自动化目前投运的大体有三类。一是以RTU为基础进行实时数据采集,配置微机作当地功能,并和上级调度中心通信;二是以通用计算机为数据采集设备,不但采集实时数据而且建立历史数据库,并通过计算机网(以太网)与远程工作站联络;三是采用MODBUS-PLUS(1Mbit/s),保护监控I/O等部件均通过规约转换器(gateway)接入该网,并通过RTU与调度中心联系,网上标准计算机建立实时、历史数据库和提供人机联系画面等。总的看来国外变电站自动化技术的发展趋势和国内发展趋势基本上

22、是一致的,技术差距不大。积极发展国内变电站自动化技术,进入国际市场是指日可待的。1.4 课题的要求（1）变电站自动化系统作为电网调度自动化的一个子系统，应服从电网调度自动化的总体设计，其配置、功能包括设备的布置应满足电网安全、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原则。（2）分散式系统的功能配置宜采用下放的原则，凡可以在间隔层就完成的功能如保护、备用电源自投、电压控制等，无须通过网络和上位机去完成。220kV枢纽站及220kV电压等级以上的变电站，其网络层和站级层宜采用双重化、冗余配置，以提高系统可靠性。（3）站内自动化及无人值班站的接入系统设计应从技术上保证站内自动化系统的硬件接口满足国

23、际标准。系统的支撑软件符合ISO开放系统规定，系统的各类数据、通信规约及网络协议的定义、格式、编程、地址等与相应的电网调度自动化系统保持一致，以适应电力工业信息化的发展要求。（4）积极而慎重地推行保护、测量、控制一体化设计，确保保护功能的相对独立性和动作可靠性。分布式系统的SOE分辨率通过保护单元来实现。保护、测量、控制原则上可合用电压互感器(TV)，对电量计费、功率总加等有精度要求的量可接量测电流互感器(TA)，供监测用的量可合用保护TA。（5）变电站自动化系统设计中应优先采用交流采样技术，减轻TA，TV的负载，提高测量精度。同时可取消光字牌屏和中央信号屏，简化控制屏，由计算机承担信号监视功

24、能，使任一信息做到一次采集、多次使用，提高信息的实时性、可靠性，节约占地空间，减少屏柜，二次电缆和设计、安装、维护工作量。（6）目前无论国内还是国外的分散式变电站自动化系统各部件之间的联系大部分采用串行口通信方式(RS-232C,RS-422,RS-485总线等)，其通信速率和资源共享程度均受到限制，故建议采用局域网(LAN)通信方式，尤其是平等(peer to peer)网络，如总线型网(介质共享型)，即网上每个节点都可与网上其他节点直接通信，例CSC2000型采用的Lon Works网，DISA2，DISA3型采用的CANnet(control area network)网等。（7）变电站

25、内存在强大的电磁场干扰。从抗电磁干扰角度考虑，在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式，这一点对分散式变电站自动化系统尤为适用。例LSA678，DISA2，DISA3型等均采用了光纤通信方式。但鉴于光纤安装、维护复杂及费用相对较高，因此配电站宜以电缆为通信介质。第2章 电气主接线的设计2.1电气主接线的概述电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方

26、式的拟定都有决定性的关系。因此，主接线的正确、合理设计，必须综合处理各个方面的因素，经过技术、经济论证比较后方可确定。2.2电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求，概括地说应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。这三者是一个综合概念，不能单独强调其中的某一种特性，也不能忽略其中的某一种特性。但根据变电所在系统中的地位和作用的不同，对变电所主接线的性能要求也不同的侧重。2.3电气主接线设计的原则电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就

27、近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。2.4电气主接线的方案选择2.4.1方案拟定方案220kV110kV10kV主变台数方案一双母线双母线单母线分段2方案二双母带旁路母线接线双母线单母线分段2（1）单母线分段接线优点：单母线用分段断路器进行分段，对重要用户尅有从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电；缺点:当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,接在该段母线上的电源和出线,在检修期间必须全部停电;任一回路的断路器检修时,该回路必须停止工作。（2）双母线接线

28、优点：供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电。其次是调度灵活，各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；通过倒换操作可以组成各种运行方式。最后就是扩建方便，向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源盒负荷自由自合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。缺点：接线复杂,设备多,母线故障有短时停电。（3）双母线带旁路母线接线双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。缺点是：虽然多装了价高的断路器，增加了投资，然而这对于接

29、于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。方案一：220kV采用双母线接线，出线6回（其中备用2回）保证了可靠性。110kV侧也采用双母线接线，出线10回（其中备用2回），供给远方大型冶炼厂，铝厂和矿井等，其他作为地区变电所进线。35kV侧则采用单母线分段接线，出线12回,接线简单，操作方便，使用的设备少，从而投资少，而且保证了重要用户供电，有很好的可靠性和灵活性。方案主接线图如下：图2-1 方案一主接线图方案二：220kV侧采用双母带旁路母线接线形式，具有比双母线可靠性更高的接线方式，出线6回（其中2回备用），多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于

30、接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。110kV采用双母线接线，出线10回。35kV侧采用单母线分段接线，出线12回。方案主接线图如下：图2-2 方案二主接线图2.4.2方案比较要求 方案方案一方案二可靠性220kV侧双母线接线可靠性较好，接线简单，停电时间稍长。可靠性更高。灵活性220kV侧运行相对简单，灵活性差。各电压等级都利于扩建和发展调度灵活，各电压等级均利于扩建和发展，经济性设备相对较少，投资少，造价低。设备相对多，投资大，220kV采用双母带旁母占地面积较大。表2-1 主接线比较表2.4.3方案确定比较可以看出,三种接线从技术的角度来看主要的区别

31、是在可靠性上，双母线比单母线可靠性高，双母带旁路母线接线比双母线的可靠性更高。 单母线分段接线简单，控制简单，有利于变电站的运行。从可靠性，灵活性，经济性方面综合考虑，辩证统一，确定选择第二种接线方案。第3章 负荷计算和主变压器的选择在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本所（厂）用的变压器，称为站（所）用变压器或自用变压器。本章是对变电站主变压器的选择。3.1主变压器的选择原则主变压器的容量和台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5-10年发展

32、规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。如果变压器容量选得过大、台数过多，不仅增加投资，增大占地面积，而且也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益；若容量选得过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出或者会满足不了变电站负荷的需要，这在技术上是不合理的，因为每千瓦的发电设备投资远大于每千瓦变电设备的投资。3.1.1主变压器台数的选择1、对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。2、对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。3、对于规划只装设两台主变压器

33、的变电所，以便负荷发展时，更换变压器的容量。3.1.2主变压器容量的选择(1)主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择，适当考虑到远期1020年的负荷发展。对于城郊变电所，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，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其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，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%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。3.1.3主变压器型式和结构的

34、选择(1)相数容量为300MW及以下机组单元接线的变压器和330kV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对投资大，占地多，运行损耗也较大。同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量。(2)绕组数与结构电力变压器按每相的绕组数为双绕组、三绕组或更多绕组等型式；按电磁结构分为普通双绕组、三绕组、自耦式及低压绕组分裂式等型式。在一发电厂或变电站中采用三绕组变压器一般不多于3台，以免由于增加了中压侧引线的构架，造成布置的复杂和困难。(3)绕组接线组别变压器三绕组的接线组别必须和系统电压相位一致。否则，不能并列运行。电力系统采用的绕组连接有星形“Y”和三角形“D”。在发电厂和变电站

35、中，一般考虑系统或机组的同步并列以要求限制3次谐波对电源等因素。根据以上原则，主变一般是Y，D11常规接线。(4)调压方式为了保证发电厂或变电站的供电质量，电压必须维持在允许范围内，通过主变的分接开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数。从而改变其变比，实现电压调整。切换方式有两种：一种是不带电切换，称为无激磁调压。另一种是带负荷切换，称为有载调压。通常，发电厂主变压器中很少采用有载调压。因为可以通过调节发电机励磁来实现调节电压，对于220kV及以上的降压变压器也仅在电网电压有较大变化的情况时使用，一般均采用无激磁调压，分接头的选择依据具体情况定。(5)冷却方式电力变压器的冷却方式随变压器型式和容量

36、不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。3.2负荷计算负荷计算的必要性：为一个企业或用户供电，首先要解决的是企业要用多少度电，或选用多大容量变压器等问题，这就需要进行负荷的统计和计算，为正确地选择变压器容量与无功补偿装置，选择电气设备与导线、以及继电器保护的整定等提供技术参数。供电设计常采用的电力负荷计算方法有需用系数法、二项系数法、利用系数法和单位产品电耗法等。需用系数法计算简便，对于任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际，尤其对各用电设备容量相差较小且用电设备数量较多的用电设备组，因此，这种计算方法采用最广泛。二项系数法主

37、要适用于各用电设备容量相差大的场合，如机械加工企业，煤矿井下综合机械化采煤工作面等。利用系数法以平均负荷作为计算的依据，利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系，这种计算方法目前积累的实用数据不多，且计算步骤较为繁琐，故工程应用较少。单位产品电耗法常用于方案设计。鉴于以上几种方法的介绍，本次设计采用需用系数法。对于用电户或一组用电设备，当在大负荷运行时，所安装的所有用电设备（不包括备用）不可能全部同时运行，也不可能全部以额定负荷运行，再加之线路在输送电力时必有一定的损耗，而用电设备本身也有损耗，故不能将所有设备的额定容量简单相加来作为用电户或设备组的最大负荷，必须要对相加所得到的总额定容量打一

38、定的折扣。所谓需用系数法就是利用需用系数来确定用电户或用电设备组计算负荷的方法。其实质是用一个小于1的需用系数对用电设备组的总额定容量打一定的折扣，使确定的计算负荷比较接近该组设备从电网中取用的最大半小时平均负荷。其基本计算公式为需用系数的含义：一个用电设备组的需用系数可表示为 (3-1)式中设备同时系数； 设备加权平均负荷系数；设备组的各用电设备的加权平均效率；供电线路的平均效率。 (3-2) (3-3) (3-4) (3-5)系统中有110kV 和10kV两个负荷等级，其最大负荷为200MW，和10MW， 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。3

39、.3无功补偿容量计算对于直接供电的末端边点所，安装的最大容性无功量应等于装置所在母线上的负荷按提高功率因数所需补偿的最大容性无功量与主变压器所需补偿的最大容性无功量之和。(1)补偿的最大容性无功量计算 (3-7) 式中：有功计算负荷（KW） 补偿前用电单位自然功率因数角正切 补偿后用电单位功率因数角正切值1）110kV侧的补偿无功量 2）10kV侧的补偿无功量 (2)变压器补偿的最大的容性无功量 (3-8) 式中：为变压器空载电流占额定电流的百分数。 为电压器短路电压占额定电压的百分数。 为变压器额定容量。 为变压器的负荷率。1）110kV一侧补偿所以，110kV侧补偿需要的总容性无功量为：2

40、）10kV一侧补偿 所以，10KV侧补偿需要的总容性无功量为：在降压变电所中设置的无功功率补偿装置，是实现无功功率的就地平衡和保证电压质量的重要手段。无功补偿装置一般都接在降压变压器的低压侧。过去在一次变电所中多采用同期调相机作为无功功率补偿装置。在新设计的变电所中，由于具有经济、维护和安装的优点，多采用静止补偿装置作为无功功率补偿。本站也采用静止补偿装置。3.4主变压器选择结果该变电站供应有较多的一、二级用户，则采用两台变压器。选用三绕组变压器，查手册，选出的设备如下表： 表3-1 SFPS8-/220型变压器技术参数SFPS8-/220型强迫油循环风冷三相三绕组调压变压器额定容量MVA容量比电压比组别空载损耗kW短路损耗kW阻抗电压%高中高低中低120100/100/5024081.25%/38.5/11YN，d117032014238采用两台同时分列运行的方式，当一台因故停运时，另一台亦能保证全部的一、二级负荷的供电，并留有一定的发展余地。第4章 所用电设计4.1所用电源数量及容量(1)枢纽变电所总容量为60MVA及以上的变电所装有水冷却或强迫油循环冷却的主变压器以及装有同步调相机的边点