基于赤峰市35千伏變電站二次部分設計

朱亮 孔德尉

沈陽工學院

基于赤峰市35千伏變電站二次部分設計

朱亮 孔德尉

沈陽工學院

變電站是電力系統組成的一個重要環節，是電力網中線路的重要連接部分，其作用是交換電壓、匯集和分配電能。變壓器是變電站重要的電氣設備，由于變壓器本身結構復雜、造價昂貴，一旦因故障而遭到損壞，其檢修難度大，檢修時間長，將造成巨大的經濟損失。母線的安全可靠運行也會影響變電站的正常運轉，嚴重時將造成電力系統的重大事故。

變電站 變壓器 故障

1 變壓器選定及保護裝置

為了保證負荷每年按10%的增長，并且能滿足10年內的要求，設計時按以下方案進行綜合考慮：

⑴明備用方式，即2臺主變壓器的容量都滿足要求，任何情況下都只有1臺運行，兩臺主變壓器互相備用。

⑵暗備用方式，即2臺主變壓器的容量之和滿足要求。正常情況下兩臺主變運行，故障情況下一臺運行，因此，每臺變壓器的容量應滿足安全用電的要求，即保證1, II類負荷的供電，一般要求能滿足全部負荷的70%—80%。

主變壓器容量必須滿足網絡中各種可能運行方式時的最大負荷的需要，考慮到負荷的發展，主變壓器的容量應根據5一10年的規劃負荷來進行選擇，并考慮變壓器允許的正常過負荷能力，使變壓器容量選得切合實際的需要。根據上述原則來選擇主變壓器的額定容量。

變壓器油箱內發生的任何一個故障時，由于短路電流和短路點電弧的作用，將使變壓器油及其他絕緣材料因受熱而分解產生氣體，因氣體比較輕，它們就要從油箱里流向油枕的上部，當故障嚴重時，油會迅速膨脹并有大量的氣體產生，此時，回游強烈的油流和氣體沖向油枕的上部。利用油箱內部的故障時的這一特點，可以構成反映氣體變化的保護裝置，稱之為瓦斯保護。

縱差保護或電流速斷保護用于反映電力變壓器繞組、套管及引出線發生的故障，其保護動作于跳開變壓器各電源側斷路器相間短路的后備保護。相間短路的后備保護用于反映外部相間短路引起的變壓器過電流，同時作為瓦斯保護和縱差保護（或電流速斷保護）的后備保護，其動作時限按電流保護的階梯形原則來整定，延時動作于跳開變壓器各電源側斷路器。

2 短路電流的計算

計算出基準值如下表1所示: (SB= 50MVA )

表1 基準值

根據赤峰市供電部門提供的35kV進線系統短路參數，經計算，35kV母線的短路電流為2.45kA;10kV母線的短路電流為3.36kA。具體結果見表2。

表2 短路電流的計算結果

3 電氣主接線設計

變電站電氣主接線是由高電壓設備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，電氣主接線是變電站電氣設計的首要部分，對電氣主接線的基本要求滿足電力系統整體及變電站本身運行的可靠性、靈活性和經濟性。

3.1 電氣主接線的可靠性具體要求

⑴變電站接入電力系統的方式。

⑵母線故障及母線檢修時，應盡量減少停運的回路數和停運時間，并保證對一級負荷以及全部或大部分二級負荷的供電;

⑶盡可能避免變電站全部停運的可能性。

3.2 電氣主接線的經濟性具體要求

投資小、占地面積、電能損失小。

3.3 電氣主接線的靈活性具體要求

⑴調度時，可以靈活地投入和切換變壓器和線路，調配電源和負荷，滿足系統在事故運行方式、檢修運行方式及特殊運行方式下的系統調度要求。

⑵檢修時，可以方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設備。

3.4 設計原則

設計變電站電氣主接線時，所遵循的總原則:符合設計任務書的要求;符合有關的方針、政策和技術規范、規程;結合具體工程特點，設計出技術經濟合理的主接線。具體應考慮下列情況：

⑴明確變電站在電力系統中的地位和作用。⑵確定變壓器的運行方式。⑶合理地確定電壓等級。⑷變電站的分期和最終建設規模。⑸開關電器的設置。

[1]孫國凱，田有文.《電力網繼電保護原理》中國電力出版社，2008年

[2]樸在林,王立舒.《變電站電氣部分》中國水利水電出版社，2008年

[3]孫國凱.《電力系統繼電保護原理》中國水利水電出版社，2000年

[4]丁毓山,雷振山.《中小型變點電所實用設計手冊》.北京：中國水利水電出版社，2000

朱亮、1993年4月出生、男、漢族、沈陽工學院，學生。孔德尉（通訊作者）（1983—），女，遼寧本溪人，講師，碩士，研究方向：地方電力企業信息化。