35kV總降壓變電站主接線設(shè)計(jì)

劉紅，韓晨，楊奇

35kV總降壓變電站主接線設(shè)計(jì)

劉紅，韓晨，楊奇

（昌吉學(xué)院 物理系，新疆 昌吉 831100）

電氣主接線是電網(wǎng)中必不可少的一部分，擔(dān)負(fù)傳輸電能的職責(zé)，主接線方案的選擇也會(huì)影響到電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性．針對(duì)35 kV總降壓變電所的電氣主接線設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括負(fù)荷計(jì)算、無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算、主變壓器的選擇、短路計(jì)算、導(dǎo)線選擇等，運(yùn)用AutoCAD完成對(duì)主接線圖的繪制．

變電所；主接線設(shè)計(jì)；短路計(jì)算；無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算

變電站，即改變電壓的地方，是電力系統(tǒng)中的能量交換站，不可或缺地影響著整個(gè)系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，變電站作為發(fā)電廠與用戶之間的紐帶，擔(dān)負(fù)著變換和分配電能的作用．電氣主接線如同鐵路系統(tǒng)中的鐵路，如果沒(méi)有好的鐵路，火車將無(wú)法完成運(yùn)輸任務(wù)，沒(méi)有合適的電氣主接線方式，電力就不能被很好地傳輸．所以主接線在電網(wǎng)系統(tǒng)中擔(dān)任著十分重要的角色，它對(duì)設(shè)備選擇、系統(tǒng)運(yùn)行都有著直接的影響．合理的變電所不僅能充分地滿足當(dāng)?shù)氐墓╇娦枨螅€能有效減少投資和資源浪費(fèi)，對(duì)扭轉(zhuǎn)城鄉(xiāng)差距和區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義[1-4]．

1 負(fù)荷計(jì)算

1.1 原始資料分析與負(fù)荷計(jì)算

10 kVⅠ段的負(fù)荷計(jì)算

10 kV側(cè)總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷

計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1．

表1 負(fù)荷計(jì)算數(shù)據(jù)

1.2 無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算過(guò)程

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，35 kV側(cè)的功率因數(shù)需要達(dá)到0.85，在本文的設(shè)計(jì)中，35 kV側(cè)的功率因數(shù)為

所以35 kV側(cè)無(wú)需進(jìn)行功率補(bǔ)償．

2 變壓器的選擇

在設(shè)計(jì)變電所的過(guò)程中，設(shè)計(jì)了2個(gè)電壓段，便于未來(lái)對(duì)變電站的擴(kuò)建，以及在發(fā)生故障時(shí)有備用變壓器可承擔(dān)負(fù)載，所以考慮建設(shè)2臺(tái)變壓器．

表2 SZ9-4000/35型有載調(diào)壓變壓器

3 主接線的設(shè)計(jì)與短路計(jì)算

3.1 主接線設(shè)計(jì)

從安全性、經(jīng)濟(jì)性的角度考慮，本文采用主接線圖（見(jiàn)圖1）．35 kV Ⅰ，Ⅱ段各一條電源進(jìn)線與備用進(jìn)線，備用進(jìn)線可作為擴(kuò)建間隔或者啟備線，再裝設(shè)母線PT聯(lián)絡(luò)柜，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)母線數(shù)據(jù)情況；10 kV Ⅰ，Ⅱ段除了負(fù)載間隔之外，也建設(shè)備用出線，作為擴(kuò)建預(yù)留間隔．裝設(shè)消弧消諧設(shè)備、電容器間隔．每個(gè)間隔裝設(shè)保護(hù)監(jiān)控設(shè)施，實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)間隔數(shù)據(jù)信息．最后對(duì)每個(gè)間隔進(jìn)行編號(hào)命名，減少發(fā)生誤操作的可能性．35 kV I段第1個(gè)間隔命名為3501，35 kV I段第2個(gè)間隔命名為3503．35 kVⅡ段第1個(gè)間隔命名為3502，35 kV Ⅱ段第2個(gè)間隔命名為3504．以此類推，10 kV段也是用同樣的方法進(jìn)行間隔命名．

圖1 35 kV總降壓變電所主接線設(shè)計(jì)

3.2 短路計(jì)算

畫出短路計(jì)算電路圖（見(jiàn)圖2）．

圖2 短路計(jì)算電路

短路計(jì)算見(jiàn)表3．

表3 短路計(jì)算

4 導(dǎo)線的選擇

4.1 35 kV側(cè)母線選擇

4.1.1 選擇經(jīng)濟(jì)截面積

選最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面積35 mm2，即選擇LJ-35型鋁絞線．

4.2 10 kV側(cè)母線的選擇

4.2.1 選擇經(jīng)濟(jì)截面積

選最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面積95 mm2，即選擇LJ-95型鋁絞線．

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要研究35 kV變電所電氣主接線設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中采用需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇變電站各種系數(shù)以及主要電氣設(shè)備，設(shè)計(jì)出變電所的電氣主接線．通過(guò)對(duì)變電所電氣部分的優(yōu)化設(shè)計(jì)，有望獲得更高電壓等級(jí)變電所電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)35 kV變電所設(shè)計(jì)工程提供參考和借鑒．

[1] 付永軍．變電所電氣主接線設(shè)計(jì)探討[J]．山東工業(yè)技術(shù)，2015，5（8）：66．

[2] 林飛，劉麗娟．淺析數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)[J]．赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，9（6）：79．

[3] 于永源，楊綺雯．電力系統(tǒng)分析[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2004：74-206．

[4] 王振．35 kV 綜合自動(dòng)化變電站二次系統(tǒng)安裝及調(diào)試的思考[J]．中國(guó)設(shè)備工程，2019（3）：141-142．

[5] 劉燕．供配電技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017：78-117．

[6] 曹雪．變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]．現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2019，9（4）：116-117．

[7] 王子午，徐澤植．高壓電器[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，2003：45-99．

[8] 劉正山．發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)和計(jì)算[M]．成都：四川大學(xué)出版社，2008：28-119．

[9] 何明新．110 kV變電站配電設(shè)備的設(shè)計(jì)分析[J]．集成電路應(yīng)用，2020，37（6）：72-73．

[10] 段春麗，黃仕元．建筑電氣[M]．2版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016．

Main circuit design of 35 kV general step-down substation

LIU Hong，HAN Chen，YANG Qi

（Department of Physics，Changji University，Changji 831100，China）

Electrical main circuit is an essential part of the power grid and is responsible for transmitting electrical energy．The choice of the main circuit scheme will also affect the safety and reliability of the power grid operation．The electrical main circuit design of 35 kV general step-down substation is designed，including load calculation，reactive power compensation calculation，selection of main transformer，short circuit calculation，wire selection and so on．The drawing of main circuit diagram is completed by using AutoCAD．

substation；main circuit design；short-circuit calculation；reactive power compensation calculation

TP17

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.06.010

1007-9831（2022）06-0056-05

2022-02-07

昌吉學(xué)院教研一般項(xiàng)目（21JYYB005）；2021年新疆維吾爾自治區(qū)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（S202110997001）

劉紅（1977-），女，江蘇贛榆人，講師，碩士，從事智能控制、電氣類理論與實(shí)驗(yàn)研究．E-mail：1589784528@qq.com