陕西能源电力运营有限公司 陕西省西安市未央区 710016
摘要：变电站是保障电力输送、维持群众用电质量的核心连接系统，电力输送过程中需确保电压高压度以及用户使用低压度。尽管有关电力连接和电力变压系统的技术已经取得了一定的成效，但实际应用中仍存在一定程度的设计和选型等难题。本文根据变电站设计原则，综合考虑变电站的地理环境、容量和各回路数，对主变压器的型号、变电站电气主接线以及高压电器设备进行选型、设计和配置。
关键词：变电站；电气设计；变压器；高压开关
0引言
变电站的设计应做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能[1]。变电站站址的选择，根据以下要求综合考虑确定：靠近负荷中心、节约用地[2]，不占或少占耕地及经济效益高的土地、与乡或工矿企业规划相协调，便于架空线和电缆线路的引入和引出，交通运输方便、具有适应地形，地貌，地址条件[3]。变电站是电能输送过程中的一个重要环节，起着变换和分配电能的作用[4]。如果变电站的设备出现故障将危及整个系统的连续稳定运行，可能致使用户供电中断，造成巨大经济损失[5]。
1主变压器的选择
待设计变电所有35kv、10kv两个电压等级且是一座降压变电所，宜选用双绕组普通变压器。由于其中性点不接地系统在发生单相接地时，相间电压不变，依然对称，可继续运行两小时，供电可靠性高，故选择主变通过消弧线圈接地。35KV变压器绕组通常采用Y接，35KV以下电压变压器绕组都采用△连接。本设计中变电站电压等级为35/10KV，接线方式采用YN/d11的接线方式。为保证供电的可靠性，避免一台变压器故障或检修时影响供电，而且考虑到本厂为大型化工厂，而且一级负荷非常多，为了更加提高供电的可靠性，选择3台主变压器。在本变电站中，当变电站的一台变压器停止运行时，另一台变压器能保证全部负荷的60%，查得35KV三相双绕组电力变压器技术数据表，选择变压器的型号为SFZ10-40000/35。
2主接线设计
变电站的主接线应根据该变电站在电力系统中的地位以及规划容量，负荷性质，线路，变压器连接总数，设备特点等条件确定。同时应综合考虑供电可靠，运行灵活，检修方便，节约投资和便于扩建等要求。由于35KV上近期无负荷。而10KV的负荷中有大量用户，若断电将造成较大的经济损失和资源浪费，因而需要保证供电的可靠性，同时还需考虑经济因素。
综合比较常用的接线形式方案，最终选用单母线分段的接线形式，该方式经济性骄傲且调度灵活也可保证供电的可靠性。具体接线方式如图1所示。
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图1单母线分段接线形式
3高压电器设备的选择
3.1高压电器设备选择的原则
一般可以按照环境条件或者电网电压进行选择。
电器可在高于10%到15%设备额定电压
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的情况下长期运行，故所选设备的额定电压
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应不小于装设处电网的额定电压，即：
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。
按长时工作电流选，电器的额定电流In是指周围环境温度为θ℃时，电器长期允许通过的最大电流。它应大于负载的长时最大工作电流，即：
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。
3.2断路器的选择
该回路安装在户外，选择户外型断路器，该回路电压为35KV，因此选择的断路器的额定电压
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的断路器，且其额定电流大于通过断路器的最大持续电流
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，所以选择的断路器型号为ZN12，其基本参数如表1所示。
表1 断路器基本参数
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3.3隔离开关的选择
为了保证电气设备和母线的检修安全，该回路选择隔离开关带接地刀闸，该隔离开关安装在户外，故选择户外型。该回路额定电压为
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，因此所选的隔离开关的额定电压
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，而且隔离开关的额定电流大于流过断路器的最大持续电流
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，因此选择GN27-40.5型接地高压隔离开关。
3.4电压互感器和电流互感器的选择
变电站的每组母线上均安装电压互感器，电压互感器应按工作电压来选择：一般电压互感器一次绕组所接电网的电压
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应在（0.8～1.2）
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范围内变动，即应满足：
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，本设计中根据主变的参数选择的电压互感器的型号为：35KV电压互感器选择JDZX9-35Q，10KV电压互感器选择JDZX9-12G。35KV电流互感器的选择型号为LZZBJ7-35，变比选择800/5。10KV电流互感器的选择型号为LZZBJ9-12，变比选择为300/5。
3.5电抗器的选择
电抗器几乎没有过负荷的能力，所以主变压器或出线回路的电抗器，应按回路最大工作电流选择，而不能用正常工作电流选择。变电站母线分段回路的电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷的要求。
根据本设计中，在10KV母线段加装型号为OKSQ-87.5(45)/11-4.5%的电抗器。先进行电压损失校验：
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，即满足要求。
热稳定应满足：
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，其中
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。
式中，
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——给定的热稳定电流；
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——给定的持续电流；
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——短路电流的稳定值；
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——短路电流假想作用时间；
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——保护装置动作时间；
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——断路器分断时间；
根据计算，
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，即满足要求。
动稳定校验：
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即满足要求。
4结论
本文根据变电站设计原则，综合考虑变电站的地理环境、容量和各回路数，设计了厂用35kV变电站，包括主变压器型号的选择、变电站电气主接线方式的设计以及高压电器设备的选型和配置。
参考文献
[1]张涛,李丽,钟伟华,孟轩,颜士海.500kV户内变电站设计技术研究[J].电力勘测设计,2018(09):35-39.
[2]王霞,丁科.智能化变电站的二次设计要点分析[J].集成电路应用,2019, 36(04):91-92.
[3]董国伦,孙丹彤.配送式变电站设计要点[J].电工技术,2020(06):144- 145+147.
[4]周田田.变电站电气主接线设计及主变压器的选择[J].科技风,2020 (08):183.
[5]吴燕子.数字化变电站方案设计探讨[J].中国设备工程,2019(06):142 -144.