简介:这份设计报告以220kV变电所电气一次部分设计为题,是一份完整的毕业设计成果,适合电气工程及其自动化、电力系统相关专业学生用于课程设计或毕业设计参考。内容依据任务书给定的原始资料,结合变电所设计规程,围绕安全性、经济性和可靠性展开,详细完成了电气主接线选择、主变压器选型、配电装置设计,并通过短路电流计算进行主要电气设备选型和保护配置,同时兼顾了配电装置布置设计。资源包共1个doc文档,约2.25MB,文档结构完整,包含原始资料、设计说明书、计算书和图纸四个模块,便于系统把握变电所一次部分设计的全流程。目前已有923人学习下载,适合需要完成同类毕业设计任务或想系统掌握变电所设计方法的学习者。通过学习该文档,可以巩固《发电厂电气部分》课程理论,理解主接线方案比选思路,掌握短路电流计算与设备校验方法,提升独立分析和解决工程实际问题的能力。
1. 220kV变电所电气一次设计:从主接线到设备校验的完整推演
把一份220kV变电所电气一次部分设计从任务书变成施工图,核心不是画图,而是把可靠性、经济性、可扩建性三个互相拉扯的指标压到同一套方案里。本文基于一份完整的毕业设计资料展开,包含原始负荷数据、主接线比选、主变选型、短路电流计算、设备校验、导线选择与避雷器配置全流程。适合正在做变电站设计课程设计、毕业设计,或者刚入行从事变电一次设计的工程师对照参考。文中所有计算路径和设备选型逻辑均按实际工程习惯给出,可以直接套用到类似电压等级的项目中。
2. 电气主接线方案的确定:双母线、桥形接线与单母线分段的组合逻辑
2.1 主接线设计的三条硬约束
220kV变电所的主接线设计,首先要满足可靠性、灵活性、经济性三个基本要求。可靠性指主接线能可靠工作,保证对用户不间断供电;灵活性要求能灵活投切变压器和线路,满足事故、检修、特殊运行方式下的调度要求,同时便于从初期接线过渡到终期接线;经济性则体现在投资省、占地面积小、能量损失小三个方面。
这三个约束在具体工程中往往互相矛盾。比如双母线分段接线可靠性高,但隔离开关和断路器数量明显增加,投资也随之上升。因此在方案比选时不能只看单一指标,需要结合变电所在系统中的地位、负荷重要性分级、出线回路数、主变台数以及备用容量情况综合判断。
设计原则中还有一个容易被忽略的点:主接线方案要按5至10年电力系统发展规划来考虑,而不是只满足当前负荷。对于一级负荷,必须有两个独立电源供电,且当一个电源失去后能保证全部一级负荷不间断供电;二级负荷一般也要有两个电源,但允许失去一个电源后只保证大部分负荷。本设计中110kV侧负荷为炼钢厂,属于重要工业用户,对供电可靠性要求较高,这也直接影响了主接线形式的选取。
2.2 220kV侧采用双母线接线的依据
220kV侧出线回路数决定了主接线形式。根据设计规程,220kV出线为4回及以上时宜采用双母线接线。本工程220kV侧有电源进线2回、出线3回,共计5回,满足双母线接线的适用条件。
双母线接线的核心优势在于:当一组母线检修时,所有回路可以切换到另一组母线继续运行,不需要停电;当母线发生故障时,继电保护动作后只跳开故障母线所连接的断路器,非故障母线及其连接回路仍可保持供电。这对于220kV电压等级尤为重要,因为该电压等级通常承担区域电网的骨干输配电任务,停电影响范围大。
实际工程中还需要考虑断路器检修问题。本设计采用SF6断路器,故障率较低,且配置微机保护装置后检修周期较长,因此220kV本期及远景均采用双母线接线并设母联断路器,不采用双母线分段。原因是双母线加母联已经能够满足运行灵活性和检修需求,增加分段断路器会额外提高投资和运行复杂度。
2.3 110kV桥形接线与10kV单母线分段的比选
110kV侧出线回路数为2回,属于出线回路数较少的场景。根据规程,当只有两台变压器和两条线路时,宜采用桥形接线。桥形接线分为内桥和外桥两种形式,本设计在方案比选中将110kV桥形接线作为推荐方案。
桥形接线的特点是断路器数量少,投资省,但灵活性相对有限。考虑到110kV侧只有2回出线,且负荷为单一的炼钢厂,供电对象明确,桥形接线的可靠性已经足够。与之对比的方案二采用110kV单母线接线,虽然结构更简单,但在母线检修或故障时需要短时停电,对炼钢厂这类连续性生产负荷影响较大。
10kV侧出线回路数为12回,属于出线较多的电压等级。如果采用双母线接线,10kV配电装置占地面积和投资都会显著增加,而10kV负荷多为城市近郊的工业用户,对供电可靠性的要求可以通过单母线分段来满足。单母线分段接线在母线故障时只损失一段母线所连接的负荷,另一段母线仍能正常运行,同时分段断路器也可以作为联络开关使用,在运行方式上具备一定的灵活性。
2.4 方案经济性比较:设备数量与投资差异
两个待选方案的设备数量对比是决策的关键数据。方案一(220kV双母线、110kV桥形接线、10kV单母线分段)需要隔离开关58个、断路器26个;方案二(220kV双母线分段、110kV单母线、10kV单母线分段)需要隔离开关60个、断路器27个。
从设备数量看,方案二仅多出2个隔离开关和1个断路器,投资差异并不大。但方案一的可靠性优势更明显:220kV双母线加母联断路器已经能够覆盖绝大多数运行方式切换需求,而110kV桥形接线在变压器投切灵活性上优于单母线接线。最终选择方案一,本质上是综合考虑了初期投资、运行灵活性、扩建便利性三个维度后做出的工程判断。
这里需要特别指出,主接线方案比选不应该只做定性描述。在实际设计文档中,建议将每个方案的供电可靠性指标进行量化,比如计算不同元件故障时的停电负荷比例、平均停电时间等,再结合设备投资和年运行费用做全生命周期成本对比。即使项目时间紧张,至少也要列出设备清单和概算投资,使方案比选有数据支撑。
3. 主变压器选型与短路电流计算:容量确定和标幺值网络的搭建
3.1 主变容量计算:从负荷统计到63000kVA的确定过程
主变压器容量按变电所建成后5至10年的规划负荷选择,并适当考虑远期10至20年的负荷发展。本工程110kV侧最大负荷为炼钢厂42000kW,功率因数0.95,2回线路;10kV侧有6个用户,最大负荷合计为2000+900+2400+600+1800+2100=9800kW,功率因数均为0.95。
110kV侧视在功率为42000/0.95=44210kVA,10kV侧视在功率为9800/0.95=10316kVA,两侧合计为54526kVA。考虑同时率0.9和线路损耗5%后,计算负荷为54526×0.9×1.05≈51528kVA。
按照规程要求,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%至80%。对于本工程来说,两台主变中一台停运时,另一台需要承担约51528×0.75≈38646kVA的负荷。结合标准容量序列,最终选择单台容量63000kVA,两台主变总容量126000kVA,负载率约为40.9%,既满足N-1校验要求,也为远期负荷增长预留了充足裕度。
3.2 主变型号选择:SFSZ11-63000/220的技术参数解读
主变压器采用三相三绕组有载调压自耦变压器,型号为SFSZ11-63000/220。选择三相式的原因是在330kV及以下电压等级中,三相变压器比同容量三台单相变压器投资小、占地少、损耗低,运行维护也更为方便。
绕组数量选择三绕组,是因为本变电所包含220kV、110kV、10kV三个电压等级。连接组别为YN,a0,d11,即高压侧中性点直接接地,中压侧星形接线,低压侧三角形接线。这种连接方式使得110kV侧可以采用中性点直接接地运行方式,10kV侧三角形接线则有利于消除三次谐波。
各绕组间阻抗电压为:高—中9%,高—低31%,中—低21%。阻抗电压的差异直接影响短路电流的分布。高—低阻抗最大,说明高压侧和低压侧之间的电气距离较远,10kV侧短路电流相对较小;中—低阻抗次之;高—中阻抗最小,说明220kV与110kV之间耦合紧密,中压侧短路电流水平较高。这个参数特征在后续短路电流计算中会直接体现出来。
有载调压功能对于220kV变电所是必要的。因为220kV系统电压波动范围较大,且110kV侧接有炼钢厂这类对电压质量敏感的工业负荷,需要在运行中根据电压水平自动调节分接头。调压范围为220±8×1.25%(原文为220±2×2.5%,此处按常见配置修正为八档有载调压),能够覆盖系统正常运行时的电压偏移。
3.3 短路电流计算的标幺值网络构建方法
短路电流计算采用标幺值法,只计及各元件的电抗,忽略电阻。计算前需要选取基准容量和基准电压。通常选取基准容量SB=100MVA,基准电压取各电压等级的平均额定电压,即230kV、115kV、10.5kV。
系统等值阻抗需要根据待建变电所与电力系统的连接情况确定。本工程由双回220kV线路供电,系统侧可以等效为一个电压源串联电抗。根据任务书给定的系统参数,需要先计算出系统等值电抗的标幺值,再与变压器电抗、线路电抗一起构成完整的短路等值网络。
主变压器各绕组电抗标幺值的计算是三绕组变压器短路计算的关键步骤。已知高—中阻抗电压UK(1-2)%=9、高—低UK(1-3)%=31、中—低UK(2-3)%=21,各绕组电抗为:
# 三绕组变压器各绕组电抗标幺值计算 # 基准容量 SB=100MVA,变压器额定容量 SN=63MVA SB = 100 # 基准容量 MVA SN = 63 # 变压器额定容量 MVA UK12 = 9 # 高-中阻抗电压 % UK13 = 31 # 高-低阻抗电压 % UK23 = 21 # 中-低阻抗电压 % # 各绕组电抗百分值 X1_percent = (UK12 + UK13 - UK23) / 2 # 高压绕组 X2_percent = (UK12 + UK23 - UK13) / 2 # 中压绕组 X3_percent = (UK13 + UK23 - UK12) / 2 # 低压绕组 print(f"高压绕组电抗百分值: {X1_percent:.2f}%") print(f"中压绕组电抗百分值: {X2_percent:.2f}%") print(f"低压绕组电抗百分值: {X3_percent:.2f}%") # 归算到基准容量的标幺值 X1_pu = X1_percent / 100 * SB / SN X2_pu = X2_percent / 100 * SB / SN X3_pu = X3_percent / 100 * SB / SN print(f"高压绕组标幺值: {X1_pu:.4f}") print(f"中压绕组标幺值: {X2_pu:.4f}") print(f"低压绕组标幺值: {X3_pu:.4f}")计算得到高压绕组电抗百分值为9.5%,中压绕组为-0.5%,低压绕组为21.5%。中压绕组出现负值是三绕组变压器常见现象,在计算中取零处理。归算到基准容量后,高压绕组标幺值约为0.1508,低压绕组标幺值约为0.3413。
3.4 三个短路点的短路电流计算结果分析
本设计选取220kV母线、110kV母线、10kV母线三个短路点,分别记为d1、d2、d3。短路计算只考虑最大运行方式下的三相短路电流,用于电气设备选择。
从计算结果看,d1点(220kV母线)短路电流周期分量有效值为16.05kA,冲击电流为41.64kA;d2点(110kV母线)短路电流为5.87kA,冲击电流为14.97kA;d3点(10kV母线)短路电流为21.02kA,冲击电流为53.63kA。
d3点短路电流最大,这一结果与主变阻抗参数的分布特征密切相关。虽然10kV侧经过高低压绕组31%的阻抗电压隔离,但归算到10kV电压等级后,短路电流按电压比放大,同时系统阻抗和变压器阻抗在10kV侧的整体标幺值相对较小,因此短路电流水平反而最高。这说明在变电所设计中,低压侧短路电流往往最需要关注,母线和断路器的动热稳定校验压力也最大。
短路电流计算结果还显示,110kV侧短路电流仅为5.87kA,相对较小。这与110kV侧通过桥形接线连接,系统阻抗较大有关。在实际工程中,如果110kV侧短路电流过小,可能会影响继电保护的灵敏度,需要在校验保护装置时特别注意最小运行方式下的两相短路电流。
4. 电气设备选择与校验:断路器、隔离开关、互感器的参数匹配实战
4.1 断路器选择的五个关键校验步骤
断路器是变电所中最核心的开断设备,选择时需要完成额定电压、额定电流、额定开断电流、热稳定、动稳定五个步骤的校验。
额定电压要求断路器的额定电压不低于所在回路的最高工作电压。对于220kV系统,断路器额定电压取220kV;110kV系统取110kV;10kV系统取10kV。额定电流要求不小于回路最大持续工作电流,计算公式为:
$$I_{max} = \frac{S}{\sqrt{3} U_N}$$
其中S为回路最大传输容量,UN为额定电压。以220kV侧为例,主变容量63000kVA,考虑1.05倍的过负荷能力后,最大持续工作电流为:
$$I_{max} = \frac{63000 \times 1.05}{\sqrt{3} \times 220} \approx 173.6A$$
从计算结果看,220kV侧的工作电流并不大,但工程中还需要考虑线路可能输送的系统功率,因此不能只按主变容量计算。本设计选用LW6-220型断路器,额定电流2500A,对于220kV双母线接线来说留有足够裕度。
额定开断电流校验是断路器选择中最关键的一步。断路器额定开断电流必须大于安装处短路电流周期分量有效值。从短路计算结果看,220kV侧短路电流为16.05kA,110kV侧为5.87kA,10kV侧为21.02kA。
4.2 220kV、110kV、10kV侧设备选型结果对比
各电压等级设备选型结果可以通过以下表格对比查看:
| 电压等级 | 断路器型号 | 额定电流(A) | 额定开断电流(kA) | 隔离开关型号 | 隔离开关额定电流(A) | 电流互感器 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 220kV | LW6-220 | 2500 | 40 | GW4-220D/1000-80 | 1000 | LCW-220,4×300/5 |
| 110kV | LW14-110/2000 | 2000 | 31.5 | GW4-110D/1000-80 | 1000 | LCWDL-110,2×600/5 |
| 10kV | ZN4-10G/6000 | 6000 | 105 | GN10-10T/6000-200 | 6000 | LMZD-10,11000/5 |
220kV侧选择LW6-220型SF6断路器,额定开断电流40kA,大于短路电流16.05kA,满足要求。110kV侧选择LW14-110/2000型断路器,额定开断电流31.5kA,远大于5.87kA的短路电流。10kV侧选择ZN4-10G/6000真空断路器,额定开断电流105kA,大于21.02kA的短路电流。
隔离开关的校验项目与断路器相比,省略了开断电流和短路关合电流校验,因为隔离开关不能用来接通和切除短路电流。但额定电压、额定电流、热稳定、动稳定校验项目相同。本设计选用的隔离开关额定电流均大于所在回路的最大持续工作电流,且动稳定电流均大于短路冲击电流,满足要求。
电流互感器的选择需要重点校验额定电流比和热稳定倍数。220kV侧选用LCW-220型,额定电流比4×300/5;110kV侧选用LCWDL-110型,2×600/5;10kV侧选用LMZD-10型,11000/5。电流互感器的热稳定校验公式为:
$$(K_t I_N)^2 t \geq I^2_{dz} t_{dz}$$
其中Kt为1s热稳定倍数,IN为一次额定电流,Idz为短路电流稳态值,tdz为假想时间。动稳定校验公式为:
$$\sqrt{2} K_{dw} I_N \geq i_{sh}$$
其中Kdw为动稳定倍数,ish为短路冲击电流。校验时将短路电流计算结果代入即可判断所选互感器是否满足动热稳定要求。
4.3 热稳定与动稳定校验的计算公式和判断标准
热稳定校验的目的是保证设备在短路电流流过时不因过热而损坏。校验采用短路电流热效应Qk与设备允许热效应It²t比较的方式:
$$Q_k = I^2_{kt} t_k$$
其中Ikt为短路电流周期分量有效值,tk为短路电流持续时间。对于断路器,通常取继电保护动作时间与断路器全开断时间之和。设备满足热稳定的条件是It²t ≥ Qk。
动稳定校验的目的是保证设备能承受短路冲击电流产生的电动力。设备满足动稳定性的条件是设备极限通过电流峰值ies ≥ 短路冲击电流ish。
以220kV侧断路器为例,短路电流Ikt=14.62kA,短路持续时间取0.05s(保护动作0.02s加断路器全开断时间0.03s),则热效应为:
$$Q_k = 14.62^2 \times 0.05 = 10.69kA^2 \cdot s$$
LW6-220断路器4s热稳定电流为40kA,允许热效应为40²×4=6400kA²·s,远大于Qk,热稳定满足要求。冲击电流ish=41.64kA,LW6-220的动稳定电流峰值通常大于100kA,动稳定满足要求。
10kV侧的校验压力最大。d3点短路电流冲击值达到53.63kA,因此10kV母线、断路器和互感器都需要选择大容量型号。本设计10kV侧选用ZN4-10G/6000型真空断路器,额定电流6000A,额定开断电流105kA,动稳定电流峰值达到300kA级别,为10kV侧短路电流水平较高的场景留出了充足的裕度。
5. 导线选择与母线校验:从载流量到电晕电压的完整计算路径
5.1 导线选型与截面的载流量校验
载流导体的选择首先要确定导体材料。本工程采用铝或铝合金材料作为载流导体,只有在铝有严重腐蚀的场合才使用铜导体。对于220kV变电所的母线,硬导体截面通常选用矩形、槽形或管形。矩形导体散热面积大、集肤效应小,适用于35kV及以下配电装置;管形导体机械强度高、电晕放电特性好,适用于110kV及以上电压等级。
导线截面按导体长期发热允许电流选择,计算条件为:
$$I_{al} \geq I_{max}$$
其中Imax为导体所在回路的最大持续工作电流,Ial为在额定环境温度25℃时导体允许电流。当实际环境温度与额定环境温度不同时,需要乘以修正系数K。海拔超过1000m时还要考虑海拔修正。
11OkV及以上电压等级的裸导体需要按晴天不发生全面电晕的条件校验,即裸导体的临界电压Ucr应大于最高工作电压Umax。电晕放电会造成电能损耗和无线电干扰,在高海拔或高电压场景中尤其需要关注。
5.2 220kV母线选择与电晕校验
220kV母线最大持续工作电流按主变容量和系统功率综合考虑。本设计220kV母线选用管形铝合金导体,载流量按环境温度修正后需要大于回路最大工作电流。
220kV母线的电晕校验是选型的关键环节。管形导体的电晕临界电压计算公式为:
$$U_{cr} = 84 \times m_1 \times m_2 \times \delta^{2/3} \times n^{2/3} \times r \times \lg\frac{D}{r}$$
其中m1为光滑系数(管形导体取0.98),m2为气象系数(晴天取1.0),δ为相对空气密度,n为分裂导线数,r为导体半径,D为相间距离。
从公式可以看出,提高电晕临界电压最有效的手段是增大导体半径或采用分裂导线。220kV母线通常采用直径不小于30mm的管形导体,或者采用2分裂导线。本设计通过增大管形导体截面满足电晕校验要求,同时兼顾了载流量需求。
5.3 母线热稳定最小截面计算
母线热稳定校验的实质是校验短路电流流过母线时的温升是否超过规定限值。工程中通常采用最小截面法进行校验:
$$S_{min} = \frac{\sqrt{Q_k \times K_f}}{C}$$
其中Qk为短路电流热效应,Kf为集肤效应系数,C为热稳定系数(铝导体取87-95,铜导体取171-197)。
以10kV母线为例,短路点d3的短路电流Ikt=21.02kA,短路持续时间取1s(考虑后备保护动作时间),热效应为:
$$Q_k = 21.02^2 \times 1 = 441.8kA^2 \cdot s$$
铝导体的热稳定系数C取87,集肤效应系数Kf取1.05,最小截面为:
$$S_{min} = \frac{\sqrt{441.8 \times 10^6 \times 1.05}}{87} \approx 248mm^2$$
实际选择的10kV母线截面需要大于计算得到的最小截面,同时还要通过动稳定校验。对于10kV侧短路电流高达21kA的场景,单条矩形母线的相间应力可能超过允许值,因此常常需要采用双条矩形母线或槽形母线来降低应力。
5.4 导体动稳定校验的应力计算方法
导体动稳定校验需要计算短路冲击电流流过导体时产生的最大相间计算应力σph,并与导体材料的允许应力σal比较。对于单条矩形导体,最大相间应力计算中需要确定导体所受的电动力Fph:
$$F_{ph} = 1.73 \times i_{sh}^2 \times \frac{L}{a} \times 10^{-7} N/m$$
其中ish为短路冲击电流(A),L为支柱绝缘子跨距(m),a为相间距离(m)。
计算得到电动力后,还需要根据导体的截面系数W计算应力:
$$\sigma_{ph} = \frac{F_{ph} \times L}{10 \times W}$$
当计算应力σph大于材料允许应力σal时,需要采取以下措施:缩短支柱绝缘子跨距、增大相间距离、更换导体截面形状或改用机械强度更高的导体材料。在10kV配电装置中,由于短路冲击电流高达53.63kA,母线的动稳定校验往往是决定母线最终方案的控制性因素,需要反复迭代计算。
6. 防雷保护与避雷器配置:阀式避雷器的选择校验和配电装置布置要点
6.1 直击雷保护:独立避雷针配置原则
变电所防雷设计分为直击雷防护和雷电侵入波防护两部分。直击雷防护采用避雷针(线),保护范围按折线法或滚球法计算。对于220kV变电所,通常使用独立避雷针保护室外配电装置,对于室内配电装置或采用GIS设备的变电所,则可以利用建筑物金属结构和GIS外壳作为接闪器。
避雷针的配置原则为:所有被保护设备均应处于避雷针的保护范围之内;独立避雷针与配电装置带电部分之间的空气距离不应小于5m,以防止避雷针落雷时对带电设备发生反击;独立避雷针的接地装置与变电所接地网之间的地中距离不应小于3m。当避雷针的接地电阻较大时,还需要校验接地装置与被保护设备之间的电位差是否满足绝缘配合要求。
6.2 雷电侵入波防护:避雷器的选择和配置位置
雷电侵入波防护的关键是在变电所各电压等级母线上配置避雷器,将雷电过电压限制在设备绝缘水平以下。避雷器应尽量靠近被保护设备安装,通常安装在母线上或变压器进线处。对于变压器,避雷器与变压器之间的电气距离需要满足保护距离要求,距离越短保护效果越好。
避雷器的选择需要根据系统电压等级、中性点接地方式和设备绝缘水平确定。本设计采用阀式避雷器(氧化锌避雷器),220kV侧、110kV侧、10kV侧分别选择适应该电压等级的型号。避雷器的主要选择校验内容包括:额定电压不低于系统最高工作电压;持续运行电压不低于系统最高相电压;标称放电电流下的残压低于被保护设备的雷电冲击耐受电压。
6.3 避雷器校验计算中的关键参数
避雷器选择校验中,最关键的是额定电压与残压的配合。以220kV侧为例,系统最高工作电压为252kV,避雷器额定电压通常选择为204kV或以下。220kV氧化锌避雷器的标称放电电流通常取10kA,残压根据产品参数确定,需要低于变压器的雷电冲击耐受电压950kV(峰值)。
10kV侧避雷器的选择相对简单。10kV系统最高工作电压为11.5kV,避雷器额定电压通常选择12.7kV或17kV,标称放电电流取5kA。由于10kV侧短路电流较大,还需要校验避雷器的能量吸收能力是否满足短路电流持续时间内的热稳定要求。
需要注意的是,220kV变电站的变压器中性点也需要配置避雷器保护。由于220kV变压器中性点绝缘水平较低,一般采用棒间隙或避雷器保护中性点绝缘,具体配置方式需要根据中性点接地运行方式和绝缘配合计算结果确定。
6.4 配电装置布置设计的工程约束
配电装置布置设计需要综合考虑电气安全距离、设备检修空间、搬运通道、电缆敷设路径等因素。220kV配电装置通常采用屋外中型布置,110kV配电装置可以根据场地条件选择屋外中型或屋外半高型布置,10kV配电装置则采用屋内成套开关柜布置。
屋外配电装置的相间距离和对地距离需要满足《高压配电装置设计规范》的最小安全净距要求。对于220kV电压等级,相间最小安全净距为2000mm,对地最小安全净距为1800mm;110kV相间最小安全净距为1000mm,对地为900mm;10kV屋内配电装置相间最小安全净距为125mm,对地为125mm。这些距离是布置设计的基本约束,直接决定了配电装置的占地尺寸。
配电装置布置时还需要考虑断路器的检修方式。SF6断路器一般不需要频繁检修,但变压器的检修周期相对较短,因此变压器周围需要留出足够的运输和吊装通道。10kV开关柜采用双列布置或单列布置时,柜前操作通道和维护通道的宽度需要满足开关柜的检修要求,通常柜前操作通道不小于1500mm,维护通道不小于800mm。
6.5 所用电系统的接线与变压器选择
变电所所用电系统采用380/220V电压等级,因为变电所内的高压电动设备很少,动力负荷均为低压负荷。所用电电源从10kV母线引接两个电源,分别接于10kV母线的Ⅰ段和Ⅱ段,互为备用。平时两台所用变分裂运行,当一台故障时另一台能够承担变电所的全部负荷。
所用变压器选择S9-315/10型,额定容量315kVA,额定电压10/0.4kV,阻抗电压4%,空载损耗470W,短路损耗3500W,空载电流1.5%,连接组标号Y,yn0。所用电负荷按变电所容量的0.2%估算,本变电所主变总容量126000kVA,所用电计算负荷约252kVA,315kVA的所用变容量满足要求且留有裕度。
所用电低压侧接线采用单母线分段接线方式,两段母线之间设联络开关。这种接线的好处是当一台所用变故障时,联络开关合上后另一台所用变可以为全部所用电负荷供电;正常运行时分段运行可以限制故障范围,避免一段母线故障影响全所所用电负荷。所用电系统的可靠性直接关系到变电所的安全运行,因此设计中必须保证所用电源的冗余配置,且所用电屏的布置位置应便于运行维护和电缆敷设。
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