[工学]110KV降压变电所的设计.doc

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1、毕业设计说明书摘 要 本设计是平东110KV降压变电所的电气一次部分设计。本变电所有两个电压等级为110KV、10KV，在设计中要考虑主接线的选择，主变压器的选择，电器设备的选择等。并要进行大量的短路计算以及变压器保护的整定计算工作。 在设计中考虑变压器保护的设计，根据变压器继电保护配置原则，采用差动保护，瓦斯保护，过电流保护，过负荷，零序保护等。 电力变压器作为电力系统和广大企业用户广泛应用的电气设备，在联络电网，电力的输送、分配和使用过程中发挥着核心关键作用，而变压器风冷控制系统则是保证其安全正常运行的重要部分。传统的变压器风冷装置，由于控制系统主要由机械触点逻辑电路实现，安全隐患多，自动

2、化程度低，不能适应当今无人值守变电站的需要，因此新的控制系统的设计方案势在必行。 本文针对传统变压器风冷控制系统存在的控制回路复杂、可靠性低、风机的保护方式简单、控制误差大、故障率高、维护工作量大、无法实现远程通讯等问题，经过多方面的技术分析和调研，设计开发了以单片机为核心的变压器风冷控制系统，该系统充分利用软件资源，在保证控制系统可靠性的基础上尽量简化装置的硬件电路，彻底摒弃继电器逻辑处理方式，完善了变压器风冷控制系统的功能。系统以变压器顶层油温及负荷等参数作为被控量，采用具有延迟裕度的投、切温度阈值的控制策略和按风机累计运行时间自动均衡投切风机的控制方法来实现风机的自动控制。关键词：主接线

3、；变压器，单片机，风冷系统，自动控制 Abstract This design was float,east of 110 kv step-down substation electrical part design at a time.The voltage substation are two levels of 110 KV, 35KV, 10KV., in the design to be considered the main wiring options, the choice of main transformer, electrical equipment selection.

4、 And conduct extensive calculation of short circuit and transformer protection setting.Considered in the design of the transformer protection design, distribution transformer protection principles, use of differential protection, gas protection, over-current protection, overload, zero-sequence prote

5、ction.As electrical equipment, power transformer is widely used in power systems and enterprise users. It contacts network, converts the power supply network voltage to voltage that electrical equipments or devices can use directly and plays a key role in power transmission, distribution and use pro

6、cess. Transformer cooling control system is an important part to ensure its safety of normal operation. The traditional transformer cooling control system, due to the control system consisting of logic circuit of mechanical contacts, high security hidden hazards, low automatization, cannot adapt to

7、the needs of todays unattended substation, so the new control system design is imperative. For the existing transformer cooling control system has many shortcomings, such as the complicated system control circuit, the low reliability, protection methods of fan being so simple, large control error, h

8、igh fault rate, massive maintenance work and no method to realize remote communication, this paper develops a novel intelligent transformer cooling control system based on the center of microprocessor through all-round technology analysis and research. This system has full use of software resources,

9、 while ensuring the reliability of control system based on the hardware circuit as simply device,completely abandon the relay logic approach, improved the function transformer cooling control system. Transformer top oil temperature and system load and other parameters as the amount charged, by a mar

10、gin of the vote delay, cutting the temperature threshold of the control strategies and the cumulative time fan automatically balanced by switching the fans control method to achieve automatic control of fans.Key words: transformer, main connection,single-chip microcomputer, air-cooled system, automa

11、tic control目录摘 要IAbstractII绪论1第一章 毕业设计主要内容31.1 毕业设计任务31.2 毕业设计的主要功能和技术指标3第二章 设计方案的选择42.1 主接线设计的概况及依据42.1.1 在选择电气主接线时的设计依据42.1.2 主接线设计的基本要求42.2 几种接线形式的比较42.2.1 单母接线的优缺点42.2.2 单母线分段接线的优缺点52.2.3 双母线接线优缺点62.2.4 带旁路母线的单母线分段接线优缺点72.2.5 桥式接线的优缺点72.3 主接线方案的拟定82.3.1 110KV侧主接线的设计82.3.2 10KV侧主接线的设计8第三章 主变压器的选择

12、103.1 主变压器选择原则103.2 变电所主变压器台数的确定103.3 变电所主变压器容量的确定103.4 主变相数选择113.5 主变的调压方式113.6 变压器冷却方式选择113.7变电站主变压器型式的选择113.8 备用变压器选型12第四章 110KV变电站电气部分短路计算134.1 短路电流计算的目的及规定134.1.1 短路电流计算的目的134.1.2 短路电流计算的一般规定134.2 短路电流的计算134.2.1 计算变压器电抗134.2.2 系统电抗134.2.3 系统等值网络图134.2.4 短路计算点的选择144.2.5 短路电流计算144.2.6 最大方式下短路电流值列

13、表15第五章 主要电气设备的选择165.1 电气设备选择概述165.1.1 选择的原则165.1.2 电气设备和载流导体选择的一般条件165.2 110KV侧断路器隔离开关的选择165.2.1 进线侧断路器、母联断路器的选择165.2.2 进线侧隔离开关、内桥断路器隔离开关的选择175.2.3 10KV侧断路器与隔离开关的选择185.2.4 主变压器侧断路器的选择195.2.5 主变压器侧隔离开关的选择195.3 电流互感器的选择205.3.1 110KV侧电流互感器的选择205.3.2 10KV侧电流互感器的选择215.3.3 电压互感器的选择215.3.4 110KV侧母线电压互感器的选择

14、225.3.5 10KV侧母线电压互感器的选择225.4 10KV侧熔断器的选择225.4.1 熔断器选择概述225.4.2 10KV侧熔断器的选择235.5 母线的选择235.5.1 导体选择的一般要求235.5.2 母线型式245.5.3 母线截面的选择245.5.4 110KV母线的选择245.5.5 10KV母线的选择245.5.6变压器10KV侧引接线的选择与校验255.6 接地开关的选择275.6.1 简述275.6.2 110KV侧接地开关的选择275.6.3 10KV侧接地开关的选择28第6 章 系统保护配置296.1继电保护296.1.1 继电保护的作用296.1.2 继电保

15、护的基本要求296.1.3 电力系统继电保护的工作特点296.2 瓦斯保护296.2.1轻瓦斯保护296.2.2 重瓦斯保护306.2.3 过电流保护306.2.4 零序后备保护：306.2.5 单相式过负荷保护：306.3 纵差动保护整定计算316.3.1 纵差动保护316.3.2 确定保护的一次动作电流：316.3.3 确定保护的二次动作电流：316.3.4 差动保护的实际动作电流：326.3.5 非基本侧的平衡线圈和工作线圈匝数：326.3.6 校验326.3.7 动作时限326.3.8 灵敏度校验：326.4 复合电压起动过电流保护336.4.1 动作值整定：336.5变压器过负荷保护

16、整定计算336.5.1 动作值整定：33第七章 电力系统微机保护357.1 微机保护的发展357.2 变电站微机监控系统357.3 变电站现场的微机保护和监控系统的抗干扰387.4 以MSP430F1611单片机为基础的微机保护417.4.1 硬件部分41第八章 防雷规划458.1 雷电的形成458.2 变电所的防雷措施458.3 避雷选择468.4 氧化锌避雷器参数选择要求468.5 避雷器的选择46第九章 变压器通风控制设计489.1 强迫油循环风冷装置的结构和工作原理489.2 变压器风冷控制系统设计应遵循的原则489.3 大型变压器风冷控制系统的工作原理499.3.1 变压器风冷控制系

17、统主要功能模块的实现方法和作用简介499.3.2 变压器风冷控制系统的主要功能509.3.3 变压器风冷系统的风机分组设计方案509.4 变压器风冷系统控制策略的研究519.4.1 变压器油温自动控制的控制方法519.4.2 风冷装置综合投切控制原则529.4.3 按风机累计运行（停止）时间投切的控制方法539.5 单片机的光电隔离技术559.6 单片机的抗干扰技术559.7 变压器风冷控制系统的硬件设计569.7.1 主要元器件的选择569.7.2 主电路及控制电路的设计579.7.3 E2PROM 存储器电路的设计589.7.4 变压器油温测量电路的设计599.7.5 显示模块的设计599

18、.7.6 “看门狗”电路设计609.8 RS-485 串行通信模块的设计619.8.1 RS-485 协议简介及 MAX485 芯片介绍619.8.2 PC 机与单片机之间通讯的实现629.9 印制电路板的制作639.9.1 电源线、地线设计639.9.2 电磁兼容性设计649.9.3 去耦电容配置659.9.4 元器件布局与热设计659.10 变压器风冷控制系统的主控回路程序设计659.10.1 主程序的设计659.10.2 子程序 1 的设计669.10.3 子程序 2 的设计689.10.4 子程序 3 的设计689.11 RS-485 通信模块设计699.11.1 上位机程序设计699

19、.11.2 下位机程序709.11.3 串行通信协议71第十章 配电装置的选择7310.1 概述7310.1.1 配电装置特点7310.1.2 配电装置类型及应用7310.2 配电装置的确定74第十一章 设计总结76参考文献77致谢78附录1： 英汉翻译79V绪论由于现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，是变电所设计的问题变得越来越复杂，除了常规变电所之外，还出现了微机变电所，综合自动化变电所，小型化变电所和无人值班变电所等。当前，随着我国城乡电网建设与改造工作的开展，对变电所提出了更高更新的要求。本毕业设计题目为：平东110KV降压变电所的电气一次部分设

20、计。经过四年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，此设计任务旨在体现我对本专业各科知识的掌握程度，培养我对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业学习四年以来的学习结果。将此变电站做为一个终端变电站考虑，三个电压等级，即110KV/10KV。设计中依据变电所总布署设计技术规程、电力工程设计手册、电力继电保护原理、电力工程基础、火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程、中小型变电所使用设计手册、电气工程专业毕业设计指南及本专业各教材。首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数以及对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的

21、分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV,10kV的主接线，然后再通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，其次，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，电压互感器，电流互感器等进行选型，从而完成了110kV电气一次部分的设计。对于主变压器保护，在本设计中考虑用到差动保护、瓦斯保护、零序保护、后备保护。 最后，对主变压器进行通风控制设计。目前不管是安装在发电厂还是运行在变电站的大型变压器，其运行中所带负荷随时都在发生变化，尤其是发电厂的升压变压器在调峰运行时，每日所带负荷都在 50%100%之间多次变化，

22、这使得变压器的损耗也随之发生变化，从而造成油温的不断变化；另外，不管是一年四季环境气温的变化，还是每天昼夜气温的变化，也都造成了油温的变化，变压器油温的频繁和大幅度变化，将对其安全、经济运行和使用寿命产生较大的影响，因此要给大型变压器配备强迫油循环风冷设备。风冷设备的投切控制与保护一直是变压器制造厂和用户共同关注的问题。本文着重研究强迫油循环变压器的风冷自动控制系统。随着微机式工业控制技术理论的不断成熟与完善及电子元器件制造工艺的不断提高，使得其控制可靠性大幅度提高，因此，本文选用单片机作为变压器风冷控制系统的核心，对所有的输出输入量进行逻辑处理和运算处理，充分利用软件资源，在保证控制系统可靠

23、性的基础上尽量简化装置的硬件电路；在控制电路上，采用无触点固态继电器驱动，彻底摒弃传统的继电器逻辑处理方式；另外，在保证传统装置功能实现的基础上，增加一些新颖实用的新功能。综上所述，本课题主要包括以下几个方面的研究内容：(1) 根据传统风冷系统运行的实际情况，以系统设计经济性、扩展性、安全性、 可靠性和易维护性为目标，分析风冷控制系统应遵循的设计原则和应实现的 新功能。(2) 结合变压器运行风冷系统需求的实际情况提出以单片机作为核心控制器的 风冷控制系统的设计原则，提出可实现的风冷控制系统设计方案。(3) 依据设计方案对基于单片机的变压器风冷控制系统的硬件电路进行设计，在分析不同元器件优缺点的

24、基础上确定各模块所需元件的选择。(4) 对风冷控制系统的软件进行设计，分别设计各模块相应的程序，实现对变压器风冷控制系统的控制功能。为使系统更加完善，还设计了通信程序以及短路处理程序，最后完成系统调试。第一章 毕业设计主要内容1.1 毕业设计任务1.熟悉题目要求，查阅相关资料。2.完成电气一次主接线形式比较，选择。3.完成主变压器和所用变压器容量的选择、台数和型号的选择、进行必要的功 率因数补偿计算。4.进行短路计算以完成对电气设备的选择。5.完成所设计电气一次部分的主要保护配置及主变压器通风控制设计。6.采取必要的防雷保护措施。7.撰写设计说明书，绘制图纸。8.指定内容的外文资料翻译。1.2

25、 毕业设计的主要功能和技术指标设计一个地方降压变电所的电气一次部分，其电压等级为110KV/10KV；系统情况为：（1）系统经双回线给变电所供电；(2)系统110KV母线短路电流标幺值为36（Sj=100MVA)；（3）系统110KV母线电压满足常调压要求.设计实现的主要功能是将110KV电压降低后，给10KV的一，二类负荷供电。主要设计指标:出线回路：110KV侧2回（架空线）； 10KV侧10回电缆线；负荷情况：主要为一，二级负荷；10KV侧；最大26MVA，最小15MVA功率因数0.85，Tm=3500小时。第二章 设计方案的选择2.1 主接线设计的概况及依据主接线的设计原则，考虑变电所

26、在电力系统中的地位和作用，考虑近期和远期的发展规模，考虑负荷的重要性和出线回数多少对主接线的影响，考虑主变台数对主接线的影响，考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。主接线设计的基本要求，可靠性，断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供 电。灵活性，主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。合理性，主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少

27、，使其尽地发挥经济效益。主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用短路器数目教少的接线，以节省投资，随出线数目的不同，可采用桥形、单母线、双母线及角形接线等。如果变电站电压为超高压等级，又是重要的枢纽变电站，宜采用双母线带旁母接线或采用一台半断路器接线。变电站的低压侧常采用单母分段接线或双母线接线，以便于扩建。6-10KV馈线应选轻型断路器，如SN10型少油断路器或ZN13型真空

28、断路器；若不能满足开断电流及动稳定和热稳定要求时，应采用限流措施。在变电站中最简单的限制短路电流的方法，是使变压器低压侧分列运行；若分列运行仍不能满足要求，则可装设分列电抗器，一般尽可能不装限流效果较小的母线电抗器。2.1.1 在选择电气主接线时的设计依据1）发电厂、变电所所在电力系统中的地位和作用.2）发电厂、变电所的分期和最终建设规模.3）负荷大小和重要性.4）系统备用容量大小.5）系统专业对电气主接线提供的具体资料.2.1.2 主接线设计的基本要求 1）可靠性 2）灵活性 3）经济性2.2 几种接线形式的比较2.2.1 单母接线的优缺点单母线接线示意图如图2.1 图2.1 单母线接线示意

29、图对于单母线接线，其优缺点如下：优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，任意元件故障或检修，均须使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部母线仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。适用范围：1）6-10KV配电装置的出线回路数不超过5回； 2）35-63KV配电装置的出线回路数不超过3回；3）110-220KV配电装置的出线回路数不超过2回。2.2.2 单母线分段接线的优缺点单母线分段接线示意图如图2.2所示：图2.2 单母线单母线分段接线示意图对于单母线分段接线，其优缺点及适用范围如下：优

30、点：1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同断引出两个回路由两个电源供电。2）当一段母线发生故障，分开母联断路器，自动将故障隔离，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。2）当出现为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。3）扩建时需向两个方向均衡扩建。适用范围：1）6-10KV配电装置出线回路数为6回及以上时。2）35-63KV配电装置出线回路数为4-8回时。3）110-220KV配电装置出线回路数为4-8回时。2.2.3 双母线接线优缺点双母线接线示意图如下图2.3所示图2.3 双母线接线示意图其中

31、，双母线接线的优缺点及适用范围如下：优点：1）供电可靠。通过两组母线隔离开关得到换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。2）调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。3）扩建方便。向双母线的任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母分段那样导致出线交叉跨越。4）便于试验。当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路断开，单独接至一组母线上。缺点：1）增加一组母

32、线时每回路就需要增加一组母线隔离开关。2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。适用范围： 当出线回路数和母线上的电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用，各级电压采用的具体条件如下：1）610KV配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时。2）3563 KV配电装置，当出线回路数超过8回时；或连接的电源较多、负荷较大时。3）110220 KV配电装置出线回路数为5回及以上时；或当110220 KV配电装置在

33、系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时。2.2.4 带旁路母线的单母线分段接线优缺点带旁路母线的单母线分段接线示意图如图2.4图2.4 带旁路母线的单母线分段接线示意图当检修短路器时，将迫使用户停电。尤其是电压为35KV以上的线路输入电功率较大，短路器检修需要时间较长，会带来较大的经济损失，为此可增设旁路母线，可以保证重要用户的供电。适用范围：当110KV出现在6回及以上时，220KV在4回及以上时，宜采用带专用旁路断路器的旁路母线，在不允许停电检修断路器的殊殊场合下设置旁路母线。2.2.5 桥式接线的优缺点桥式接线示意图如图2.5所示图2.5 桥式接线示意图采用内桥式接线，内桥的特点为，

34、连接桥断路器接在线路断路器的内侧，因此，线路的投入和切除比较方便。当线路发生故障时，仅线路断路器断开，不影响其他回路用行，但是当变压器发生故障时，与该变压器相连的两台断路器都要断开，从而影响了一回未发生故障的线路用行。由于变压器是少故障元件，一般不经常切换，因此系统中应用内桥的较多，以利于线路的运行操作。2.3 主接线方案的拟定从以下几个方面考虑：（1）断路器检修时，是否影响连续供电；（2）线路能否满足,类负荷对供电的要求；（3）大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素对本变电所原始材料进行分析，结合对电气主接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。在满足技术、经济政

35、策的前提下，力争使其技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。此主接线还应具有足够的灵活性，能适应各种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便、调度灵活、检修安全、扩建发展方便。故拟定的方案如下2.3.1 110KV侧主接线的设计110KV侧初期设计回路数为2由电力工程电气设计手册第二章第二节中的规定可知：110KV侧配电装置宜采用内桥接线方式。110KV侧采用单母线分段的接线方式，有下列优点：（1）供电可靠性：当一组母线停电或故障时，不影响另一组母线供电；（2）线路的投入和切除比较方便；（3）在保证可靠性和灵活性的基础上，较经济；故110KV侧采用内桥连接方式。2.3.2 10KV

36、侧主接线的设计10KV侧出线回路数为10回由电力工程电气设计手册第二章第二节中的规定可知：当610KV配电装置出线回路数为6回及以上时采用单母分段连接故10KV采用单母分段连接方案：110KV侧采用内桥接线，10KV单母接线。如图2.6所示图2.6 110KV侧采用内桥接线，10KV单母接线接线示意图方案：110KV侧采用单母分段，10KV采用单母分段。如图2.7所示图2.7 110KV侧采用单母分段，10KV采用单母分段接线示意图由以上两个方案比较可知方案的110KV母线侧建某一回路出现故障时有不影响另一回线路，所以很难保证供电的可靠性，10KV侧某一线路出现故障时不至于使整个母线停电，满足

37、供电可靠、操作灵活、扩建方便等特点，所以采用方案。第三章 主变压器的选择3.1 主变压器选择原则（1）为保证供电可靠性，在变电所中，一般装设两台主变压器；（2）为满足运行的灵敏性和可靠性，如有重要负荷的变电所，应选择两台三绕组变压器，选用三绕组变压器占的面积小，运行及维护工作量少，价格低于四台双绕组变压器，本设计有两个电压等级，所以选用两相变压器；（3）装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故后其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70%以上，并保证用户的一级和二级全部负荷的供电。3.2 变电所主变压器台数的确定主变台数确定的要求：（1）对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情

38、况下，变电站以装设两台主变压器为宜。（2）对地区性孤立的一次变电站或大型专用变电站，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。本设计选用两台主变压器，并列运行且容量相等。3.3 变电所主变压器容量的确定主变压器容量确定的要求：（1） 变压器容量的选择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，还应依据电力系统5-10年的发展规划、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。变电所总负荷： （1）在上式1中：各变量的含义如下Pimax：各出线最大负荷；m：出线回路数；：功率因数；Kt：同时系数 0.8-0.95。由式（1）

39、求得系统的最大负荷为：Smax=主变压器容量 （2）根据变电站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站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设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：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的6070%。S总=19.11MVA由于上述条件所限制。故选两台20000KVA的主变压器就可满足负荷需求。3.4 主变相数选择1.主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。2.当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。社会日新月异，在今

40、天科技已十分进步，变压器的制造、运输等等已不成问题，本设计有两个电压等级，此变电所的主变应采用两相变压器。3.5 主变的调压方式电力工程电气设计手册（电器一次部分）第五章第三节规定：调压方式变压器的电压调整是用分解开关切换变压器的分接头，从而改变变压器比来实现的。切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调压范围通常在+5以内，另一种是带负荷切换，称为有载调压，调压范围可达到+30。对于110KV及以下的变压器，以考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压。由以上知，此变电所的主变压器采用有载调压方式。3.6 变压器冷却方式选择参考电力工程电气设计手册（电器一次部分）第五章第四节主变一般的冷却方

41、式有：自然风冷却；强迫油循环风冷却；强迫油循环水冷却；强迫、导向油循环冷却。小容量变压器一般采用自然风冷却。大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却方式。故此变电所中的主变采用强迫油循环风冷却方式。附：主变型号的表示方法第一段：汉语拼音组合表示变压器型号及材料；第一部分：相数 S-三相；D-单相；第二部分：冷却方式 J-油浸自冷； F-油浸风冷； S-油浸水冷；G-干式；N-氮气冷却； FP-强迫油循环风冷却；SP-强迫油循环水冷却。3.7变电站主变压器型式的选择 我国110kV及以上电压变压器绕组都采用Y0连接；35kV采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地。由于本变电所具有两种电压等级110K

42、V、10KV，各侧的功率均达到变压器额定容量的15%以上，低压侧需装设无功补偿，所以主变压器采用双绕组变压器。为保证供电质量、降低线路的损耗此变压器采用的是有载调压方式，在运行中可改变分接头开关的位置，而且调节范围大。故主变参数如下表3.1所示：表3.1 主变压器参数型号及容量(KVA)额定电压高/低(KV)连接组别损耗(KW)阻抗电压U(%)空载电流(%)重量(t)空载短路SFSZ7-20000110/10.5Y0/-1127.510410.50.832.13.8 备用变压器选型1.选择原则：所用电负荷按1%变电所容量计，设置2台所用变相互备用。2.所用电负荷: S=27.31%=0.273

43、MVA3.所用变容量计算： SB=0.70.273=0.1911MVA综上，选择SJL200/10型变压器作为系统备用变压器，其参数如表3.2所示表3.2 备用变压器参数 型 号 SJL200/10容 量200KVA阻抗电压高压10.5+22.5%低压0.4联结组标号 YN，yn0损 耗空载280W负载250 KW空载电流 2.8%第四章 110KV变电站电气部分短路计算4.1 短路电流计算的目的及规定4.1.1 短路电流计算的目的 在变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。在选择电气设备时，为保证在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，需要进行全面的短路电流计算。例如：计算

44、某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定值；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。4.1.2 短路电流计算的一般规定 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行； 短路种类：一般以三相短路计算； 接线方式应是可能发生最大短路电流的正常方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 短路电流计算点：在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点。 计算容量：应按工程设计规划容量计算，并考虑系统发展规划。4.2 短路电流的计算取基准容量为：SB=100MVA，基准电压为UB=Uav又依

45、公式：IB=SB/ UB ；XB=UB2/SB，其中SB=100MVA，计算出基准值如下表4.1所示：表4.1 短路电流基准值计算值UB（KV）11510.5IB（KA）0.5025.5XB（）1321.104.2.1 计算变压器电抗=4.2.2 系统电抗 X=0.0284.2.3 系统等值网络图 系统等值网络图如图4.1所示图4.1 系统等值网络图4.2.4 短路计算点的选择选择如图4.1中的d1、d2、d3、各点。4.2.5 短路电流计算 d1点短路时：UB=115KV，等值电路如图4.2所示图4.2 d1点短路系统等值电路图次暂态短路电流标么值的计算：I”*=I*=1/X1*=1.0/0.028=36次暂态（0s）和4s时的短路电流相等，三相短路电流有名值为