110KV降压变电所电气设备设计原则与选择

摘要：本文阐述了一座110kv降压变电所主变压器台数的选择，按各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行了电气设备的选择和校验。在选择电气设备时，同样种类的电气设备也尽量选择了同一型号，这样就使得备用设备的数量和型号及维护大大简化，减少了投资。

关键词：110kv 变电所 电气设备选择 校验

1 引言

实现变电的场所称为变电站，其主要设备有变压器、开关设备（断路器和隔离开关）、避雷器、互感器等一次设备和继电保护、通信设施等二次设备。变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有汇集电流的母线、仪表和防雷保护装置等，有的变电站还有无功补偿设备。

2 主变压器设计原则与选择

2.1 主变压器台数的选择

为了保证供电的可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。再考虑到两台主变同时发生故障的机率较小，适用于远期负荷的增长以及扩建，而当一台主变压器故障或检修时，另一台主变压器可承担70%的负荷保证全变电所的正常供电。对于重要负荷的变电所，应考虑当一台停运时其余变压器容量负荷能力在允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。

2.2 主变压器相数的选择

当不受运输条件限制时，在330kv以下的变电所均应选择三相变压器。而选择主变压器相数时，应根据原始资料以及设计变电所的实际情况来选择。本次设计的变电所选用三相变压器。

2.3 绕组数的选择

在具有三种电压等级的变电所，如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，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装无功补偿设备，主变宜采用三绕组变压器。

在生产及制造中三绕组变压器有[4]：自耦变压器，分裂变压器以及普通三绕组变压器。普通三绕组变压器在价格上在自耦变压器和分裂变压器中间，安装以及调试灵活，满足各种继电保护的需要。又能满足调度的灵活性，它还分为无激磁调压和有载调压两种，这样它能满足各个系统中的电压波动，供电可靠性也高。所以本次设计的变电所，选择普通三绕组变压器。

2.4 主变调压方式的选择

调压方式分为两种[1]，一种为不带电切换，称为无激磁调压，但是调压范围仅在±5%以内，而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足要求。另外，普通变压器的调整很不方便。另一种时带负荷切换称为有载调压，调整范围可达30%。由于该变电所的电压波动较大，故选择有载调压方式，才能满足要求。

3 电气设备设计原则与选择

3.1 电气设备选择的一般要求

（1）应满足各种运行、检修、短路和过电压情况的运行要求，并考虑远景发展。

（2）应按当地环境条件（如海拔、大气污染程度和环境温度等）校核。

（3）应力求技术先进和经济合理。

（4）与整个工程的建设标准应协调一致。

（5）同类设备应尽量减少品种，以减少备品备件，方便运行管理。

（6）选用的新产品均应有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用的未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。

3.2 电气设备选择的一般原则

3.2.1 按工作条件选择

（1）类型和形式的选择。根据设备的安装地点、使用条件等因素，确定是选用户外型还是户外型；选用普通箱还是防污型；选用装配式还是成套式；适合有人值班的还是满足无人值班要求等。

（2）额定电压。按电气设备和载流导体的额定电压UN不小于装设地点的电网额定电压UNS选择，即UN≥UNS。

（3）额定电流。所选电气设备的额定电流IN或载流导体的长期允许电流Iy（经温度或其他条件修正后而得到的电流值），不得小于装设回路的最大持续工作电流，即IN（或Iy）≥Imax。

3.2.2 按短路状态进行校验

当电气设备和载流导体通过短路电流时，会同时产生电动力和发热两种效应，一方面供电设备和载流导体受到很大的电动力作用，同时又使它们的温度急骤升高，这可能使电气设备和载流导体的绝缘受到损坏。为此，在进行电气设备和载流导体的选择时，必须对短路电流进行电动力和发热计算，以验算动稳定和热稳定。

（2） 短路时的动稳定校验

4 高压电气设备的选择与校验

5 结束语

本次降压变电所主要完成了一次侧电气部分的设计。确定了主变压器台数的选择，按各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行了电气设备的选择和校验。在选择电气设备时，同样种类的电气设备也尽量选择了同一型号，这样就使得备用设备的数量和型号及维护大大简化，减少了投资。