1、变电站电气一次设计 初步认识变电站电气主接线初步认识变电站电气主接线 主接线设计依据 涉及到的规程、规范：（1）220kV750kV变电站设计技术规程（DL/T 5218-2012）（2）35kV220kV城市地下变电站设计规定（DL/T 5216-2005）（3）35kV110kV变电站设计规范（GB50059-2011）（4）35kV220kV无人值班变电站设计技术规程（DL/T 5103-2012）（5）西北院电力工程电气设计手册一次部分 第二章内容 遵循原则：规程、规范大于手册！变电站电气主接线设计 相关规程、规范 如何设计电气主接线？设计输入？系统提资？1.变电站在电力系统中的变电站
2、在电力系统中的地位、作用。本工程建设地位、作用。本工程建设必要性。必要性。确定主接线可靠性、灵活性、经济性确定主接线可靠性、灵活性、经济性要求。要求。各电压等级近期、远期出线回路数，各电压等级近期、远期出线回路数，每回出线输送容量、导线截面积、出每回出线输送容量、导线截面积、出线方向。线方向。2.工程本期、工程本期、远期建设规模远期建设规模 本期、远期主变的台数、容量、型式本期、远期主变的台数、容量、型式，各侧电压额定值、调压方式、调压，各侧电压额定值、调压方式、调压范围、短路阻抗、各种运行方式下通范围、短路阻抗、各种运行方式下通过主变的潮流。过主变的潮流。本期及远期高压侧、低压侧装设的无本期
3、及远期高压侧、低压侧装设的无功补偿设备的种类，安装位置。功补偿设备的种类，安装位置。3.变电站供电变电站供电负荷性质负荷性质 I、II类负荷，两个独立电源供电，类负荷，两个独立电源供电，III类负荷单电源供电类负荷单电源供电 4.投产年、远投产年、远景年系统阻抗景年系统阻抗或短路容量或短路容量 短路电流计短路电流计算算 超出设备短超出设备短路水平考虑路水平考虑限流措施限流措施 便于解列运行的便于解列运行的主接线型式主接线型式 限流电抗器限流电抗器 高短路阻抗主变高短路阻抗主变 主接线实例讲解 下面以一个220kV变电站主接线实例，带大家了解如何设计一 个变电站的电气主接线。学习目标：（1）认识
4、双母线接线、双母线双分段四段母线接线、单母线分段线及其应用范围。（2）初步认识、了解本实例电气主接线中各电气设备名称、实物及其在变电站中的作用。（3）掌握根据系统初步提资设计一个变电站的初步电气主接线，为后阶段短路电流计算和设备选型打下基础。系统专业初步提资资料（设计输入）根据系统资料设计变电站电气主接线（一）各侧电压等（一）各侧电压等级主接线选择级主接线选择 220kV侧：本期建成4回，终期建成8回。第5.1.6条：220kV变电站中的220kV配电装置，当在系统中居重要地位、出线回路数为4回及以上回及以上时，宜宜采用双母双母线接线线接线；当出线和变压器等连接元件数为1014回回时，可可在一
5、条母线上装设分段断路器，15回及以上回及以上时，在两条母线上装设分段断路器；也可根据系统需要将母线分段。定位规程：定位规程：220kV750kV变电站设计技术规程（DL/T 5218-2012）110kV侧：本期建成7回，终期建成14回。第5.1.7条：220kV变电站中的110kV、66kV配电装置，当出线回路数在6回以下回以下时，宜宜采用单母线单母线或单母线分段单母线分段接线，6回及以上回及以上时，可可采用双母线双母线或双母线分段双母线分段接线接线。35kV、10kV配电装置采宜宜采用单母线单母线接线，并根据主变压器台数确定母线分段数量。35kV侧：本期建成8回，终期建成12回。依据？依据
6、？依据？依据？220kV侧双母线接线 依据？依据？110kV侧双母双分段四段母线接线 35kV侧单母分段接线 本工程电气主接线中的电气设备介绍 一、主变压器(main power transformer）利用电磁感应作用，将一种交流电压和电流变换为频率相同的另一种或几种不同交流电压和电流 的静止电气设备。是变电站的核心部件，可看作是变电站的心脏。（一）分类：1）按相数：单相变和三相变压器；2）按绕组：双卷变、三卷变、自耦变、分裂变；3）按绝缘介质：油变、干变、SF6气体绝缘变压器；4）按用途：升压变、降压变、联络变、配电变、站用变；5）按冷却方式：油浸自冷（ONAN）,油浸风冷（ONAF）,强
7、迫油循环风冷（OFAF）,强迫油循环水冷(OFWF）；强迫导向油循环风冷（ODAF）,强迫导向油循环水冷（ODWF）;5）按调压方式：有载调压变压器、无励磁调压变压器、无分解变压器。5）按交、直流分：交流变压器和换流变压器。（二）工作原理：见相关教材（三）在主接线中的表示：以本220kV变电站为例（其他类型变压器在后续课程相关章节介绍）（四）外形图及实物：以本220kV变电站为例（其他类型变压器在后续课程相关章节介绍）（五）变压器相关规程、规范：建议学员在学习变压器时对照相应规范学习（后面设备选择课程介绍）思考：静止电气设备有哪些特征？某工程SFSZ11-H180000/220W型变压器装配外
8、形三视图 某工程SFSZ11-H180000/220W型变压器 实物照片（正面）某工程SFSZ11-H180000/220W型变压器 实物照片（背面）二、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS-Gas Insulated metal-enclosed Switchgear）将整个变电站（除变压器外）的电气元件如断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、接地 开关、避雷器及母线等全部封闭在接地的金属压力密闭容器内，并充以绝缘气体（多用SF6等惰 性气体），作为相对地、相对相及断口间的绝缘的全套电气设备，简称GIS。（一）优点：1）占地小，广泛用于城市地下变电站及山谷水电厂升压站；2）防污秽能力强,全部
9、电气元件封闭于容器内不受大气影响，适用于污秽严重及盐雾地区；3）免维护，SF6断路器开断性能好，触头不易烧损，检修周期可长达1020年，维护费用少；4）安装工期短，该设备在工厂内已经进行了预组装，运至现场只要将几个单元拼装即可；5）外壳接地，对内部带电体有屏蔽作用，因此没有无线电及静电干扰。（二）缺点：1）内部结构复杂、制造工艺要求较高，价格昂贵；2）一旦发生故障，维修工作量巨大。3）SF6气体泄漏后，若在户内容易导致室内缺氧，必须考虑完善的通风设施。（三）在主接线中的表示：以本220kV变电站为例（其他类型开关设备在后续课程相关章节介绍）（四）形图及实物：以本220kV变电站为例（其他类型开
10、关设备（户外分散元件）在后续课程相关章节介绍）（五）相关规程、规范学员在学习GIS时对照相应规范学习（后面设备选择课程介绍相应规程规范）某工程ZF12-126型GIS厂家外形图及各气室分布图 某工程2F28A-126型GIS 实物照片 某工程2F28-252型GIS 实物照片（一）线路阻波线路阻波器器 110kVGISLCP就地就地汇控柜汇控柜 110kVGIS场地交流场地交流动力配电动力配电箱箱 220kVGIS封闭母线封闭母线筒筒 某工程2F28-252型GIS 实物照片（二）三、金属交流封闭开关设备（开关柜）（AC metal-enclosedswitchgear）除进出线外，所有元件都
11、安装在接地的金属封闭外壳内的开关柜。如将母线、断路器、线路设备、低压控制设备等分别设置在以接地金属板隔开的间隔内，使每个间隔发生 故障时不会波及其他间隔，该类开关柜称为金属交流封闭开关设备，简称为开关柜。（一）分类：按照断路器可否移动划分：1）固定式开关柜(KGN、XGN)2）移动式开关柜(KYN):断路器安装在可移动的小车上，将小车拉出就可以方便地进行断路器的维修。按照断路器的安装位置可分为：按照断路器的安装位置可分为：1）落地式 2）中置式（二）在主接线中的表示：以本220kV变电站为例（开关柜详细内容后续设备选择课程介绍）（三）形图及实物：以本220kV变电站为例（四）相关规程、规范：学
12、员在学习开关柜时对照相应规范学习（后面设备选择课程介绍相应规程规范）该变电站该变电站35kV侧开关柜侧开关柜 一次接线一次接线 35kV分段分段断路器柜断路器柜 35kV分分段隔离段隔离柜柜 35kV站用站用变开关柜变开关柜 35kV电容电容器组开关器组开关柜柜 35kV母线母线设备开关设备开关柜柜 35kV主变主变进线开关进线开关柜柜 35kV线路线路出线开关出线开关柜柜 35kV并联并联电容器组电容器组 35kV站用站用变压器变压器 35kV侧出线间隔 电气接线 35kV线路线路出线开关出线开关柜柜 35kV电力电力电缆及零电缆及零序序CT 35kV户外户外隔离开关隔离开关 35kV线路线
13、路避雷器避雷器 35kV线路线路跌落式熔跌落式熔断器断器 35kV线路线路电压互感电压互感器器 某工程KGN12A-40.5型35kV开关柜厂家外形图 某工程KGN12A-40.5型35kV开关柜实物照片（一）某工程KGN12A-40.5型35kV开关柜实物照片（二）接在35kV I、II段的站用变压器实物图 某工程户外35kV并联电容器组实物照片（一）35kV串联串联电抗器电抗器 放电线圈放电线圈 电容器组电容器组成套装置成套装置网门网门 35kV并联并联电容器电容器 35kV户外户外隔离开关隔离开关 某工程户外35kV并联电容器组实物照片（二）35kV户外户外隔离开关隔离开关 电容器组电容器组中性点隔中性点隔离开关离开关 回顾总结 某220kV变电站 电气主接线 220kV侧：双母线接线侧：双母线接线 110kV侧：双母线双分段四段母线接线侧：双母线双分段四段母线接线 35kV侧：侧：单母单母线两线两分段分段三段三段母线母线接线接线 35kV侧：侧：独立独立单母单母线接线接线线#1、#2主变#3、#4主变