大學城東單元規劃小學1#變配電所工程(二)

第二章 變配電所的總體結構設計

電氣主接線的確定

電氣主接線設計要滿足以下基本要求[2]：

（1）滿足對用戶供電必要的可靠性和保證電能質量。

（2）接線應簡單，清晰且操作方便。

（3）運行上要具有一定的靈活性和檢修方便。

（4）具有經濟性，投資少，運行維護費用低。

（5）具有擴建和可能性。

根據國家對電力行業的規范，參考電力設計手冊，了解到設計主接線的原則，具體如表3-1所示

表3-1設計主接線的原則

編號 設計主接線原則 適用范圍

1 單母線接線 1）6~10kV配電裝置的出線回路數不超過5回；

2）35~66kV配電裝置的出線回路數不超過3回；

3）110kV~220kV配電裝置出線回路數不超過2回[5]

2 單母線分段接線適用范圍 1）6~10kV配電裝置的出線回路數為6回及以上[5]；

2）35~66kV配電裝置的出線回路數為4~8回；

3）110kV~220kV配電裝置出線回路數為3~4回

3 雙母線接線適用范圍 1）6~10kV配電裝置，當短路電流較大，出線需要帶電抗器[5]；

2）35~66kV配電裝置，當出線回路超過8回

3）110kV~220kV配電裝置出線回路數為5回及以上時[5]；

4 增設旁路母線的接線適用范圍 當110kV出線回路數為7回及以上，220kV出線為5回及以上時[5]。

供配電主接線方式常見的有單母線接線、雙母線接線、內橋和外橋接法。其中單母線接線又有單母線分段、單母線不分段、單母線帶旁路母線接線、單母線分段帶旁路母線接線等方式；而雙母線接線又有雙母線不分段和雙母線帶旁路母線分段接線兩種。

在變電站電氣主接線的選擇過程中，出于經濟可行性因素考慮，高壓側應盡量減少斷路器的使用，盡量不用，或者少用[2]。根據實際運行情況，可以采用線路分支接線，只要可以滿足繼電保護要求[6]。

跟據用電方案答復單要求，可行的電氣主接線方案只有一種， 

單母線不分段接線

單母線不分段接線方式一般有1路-2路電源進線，同時有多路出線，接線圖如圖3-1所示。其中靠近線路的隔離開關稱為線路隔離開關，靠近母線的隔離開關稱為母線隔離開關。

圖3-1 單母線不分段接線方式

此種接法的優點：這種單母線不分段接線方式比較簡單，設備少，操作方便，一旦某一路出線發生故障或需要維修，只要斷開該路出線對應的線路隔離開關（QSL）即可，如圖1-2中2路出線回路發生短路之后，這時QF3自動跳閘把故障線路斷開，而不影響到其他出線回路和電源進線回路的作用；如果需要檢修QF3，則在QF3分了閘之后，斷開QF3兩側的3QSL和3QSB之后再進行檢修。

此種接法的缺點：一旦母線發生故障或需要檢修時，整個系統的供電必須停止，全部用戶供電中斷。所以說運行可靠性和靈活性較差，通常來說對于單電源進線的35kV及以下系統出線不多于5回，110kV及以上系統出線不多于2回；對于多電源進線只適用于有備用電源的二級負荷或小容量且出線回路較少的三級負荷。

本設計10kV側選擇單母線接線方式，同時為保證一二級負荷的供電可靠性，采取雙電源供電，根據以選擇的變壓器臺數以及負荷性質，0.4kV側采用單母分段，一二級負荷采用雙電源供電，即每段母線上各有一回供電線路。

2.2 變壓器的選擇

變壓器容量、接線組別的確定

變壓器為降壓變壓器，一般將10KV降至380V/220V變壓器容量一般為160～1 600KVA，最常用的容量為315～630KVA。其器身為三相三柱或三相五柱結構、Dyn11或Yyn0聯結，熔斷器連接在“△”外部。三相五柱式Dyn11變壓器的優點是帶三相不對稱負荷能力強，不會因三相負載不對稱造成中性點電壓偏移，負載電壓質量可得到保證，這種變壓器具有很好的耐雷特性。對于Dyn11聯結變壓器來說，其3n次（n為整數）諧波勵磁電流在其三角形結構的一次繞組內形成環流，不注入公共的高壓電網中去，這較之一次繞組接成星型接線的Yyn0聯結變壓器更利于抑制高次諧波電流；Dyn11聯結變壓器的零序阻抗較之Yyn0聯結變壓器的小得多，從而更有利于低壓單相接地短路故障的保護和切除；當接用單相不平負荷時，由于Yyn0聯結變壓器要求中性線電流不超過二次繞組額定電流的25%，因而嚴重影響了接用單相負荷的容量，影響設備能力的發揮。因此國家規定在TT和TN系統中，推廣Dyn11聯結變壓器。

綜合考慮10kV變電站總的的容量確定為400kVA*2，因為三相五拄Dyn11連接變壓器帶三相不對稱負載能力強，不會因三相負載不對稱造成中性點電壓偏移，負載電壓質量可得到保證；此外，這種變壓器還具有很好的耐雷特性。因此變壓器的連接組別為三相五柱Dyn11，阻抗電壓為 =6.0%，采用干式變壓器。由于三相五拄Dyn11聯結，如果熔斷器一相熔斷后，會造成低壓側兩相電壓不正常，為額定電壓的1/2，會使負載欠壓運行。因此將熔斷器連接在“△”內部。因為這樣如果熔斷器一相熔斷后不會造成低壓側兩相電壓不正常，熔斷器所對應的低壓側相電壓幾乎為零，其它兩相電壓正常。跟據客戶用電負載需求及分布：變壓器容量確定為400kVA，主變型號選用：SCB13-400kVA，Dyn11，Uk=4.0%。

變壓器的散熱處理