500kv变电所电气一次系统与设备配置设计.doc

毕业设计(论文)题目：500kV变电所电气一次系统与设备配置设计课 题 类 别：设计 论文 学 生 姓 名： 曾小军 学 号： 200924050320 班 级： 052410903 专业（全称）： 电气工程及其自动化指 导 教 师： 陈元新 2013年6月500kV变电所电气一次系统与设备配置设计学 生 姓 名： 曾小军 学 号： 200924050320 班 级： 052410903 所 在 院 系： 电气工程及其自动化指 导 教 师： 陈元新 完 成 日 期： 500kV变电所电气一次系统与设备配置设计 500kV变电所电气一次系统与设备配置设计摘要随着我国装机容量和用电量增长，从经济型和实际需要出发我国的电压等级越来越高，相应的变压站的电压等级也越来越高，而500kV变电站是整个电力系统中的枢纽，500kV变电站的正常运行关乎整个电力系统安全，因而500kV变电站的设计也显得尤为重要。本次500kV变电所电气一次系统与设备配置设计的主要内容是：选择电气主接线；确定主变压器的台数、容量和型式；确定变电所自用电主接线、变电所自变压器的台数、容量和型式；确定各电压级的配电装置型式；选择电压互感器和电流互感器的型号；选择各电压级各主要电气设备。此外，为了提高了整个变电站的安全性，本文还进行了防雷保护的设计。 本设计书包括设计说明书、设计计算书和图纸三部分。关键词：500kV变电站；电气主接线；电气设备THE DESIGN OF THE FIRST PART AND DECIVE CONFIGURATION ABOUT THE 500kV TRANSFORMER SUBSTATION ABSTRACTWith growth of China's installed capacity and in electricity demand, the voltage level is getting higher and higher considering economic and practical needs, voltage level of the transformer station is also getting higher and higher. and 500kV substation is the hub of the entire power system,it's normal operation be related to the security of entire power system. thus 500kV substation design is particularly important.Main content of design of electrical system and device configuration about 500kV substation is following:Selection of main electrical connection, determine in number of units in in main transformer capacity and type、determining the number、capacity and type of main transformer；Determining main electrical connection and the number、capacity and type substation of the power system which give service to transformer substation;Determining type of power distribution equipment in different voltage level；model of the voltage transformers and current transformers；Selecting main electrical equipment in different voltage level.In addition, in order to improve the security of entire substation this did some work about lightning protection design.The design of the book including the the designing specification, calculating and selecting book and the drawings. Key words:500kV substation； main electrical connection； electrical equipment目 录1 变电站原始资料12 设计说明书32.1 电气主接线设计32.1.1 电气主接线的要求32.1.2 电气主接线的设计程序42.1.3 主接线基本接线形式及优缺点52.1.4 500kV电气主接线62.1.5 220 kV电气主接线82.1.6 所用电接线102.2 负荷计算及变压器选择122.2.1 负荷计算122.2.2 主变台数、容量和型式的确定152.2.3 所用变台数、容量和型式的确定172.3 最大持续工作电流及短路计算182.3.1 各回路最大持续工作电流182.3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果192.4 主要电气设备选择202.4.1 高压断路器的选择212.4.2 隔离开关的选择222.4.3 母线的选择232.4.4 绝缘子和穿墙套管的选择252.4.5 电流互感器的配置和选择272.4.6 电压互感器的配置和选择292.4.7 防雷设计302.4.8 各主要电气设备选择结果一览表333 设计计算书343.1 短路电流计算书343.1.1 500kV母线短路计算373.1.2 220kV母线短路计算383.1.3 35kV母线短路计算393.1.4 0.4kV母线短路计算413.2 最大持续工作电流计算433.3 主要电气设备选择及校验计算书433.3.1 高压断路器的选择及校验计算433.3.2 隔离开关的选择及校验计算453.3.3 母线的选择及校验计算473.3.4 绝缘子和穿墙套管的选择及校验计算483.3.4.1 绝缘子的选择及校验计算483.3.4.2 穿墙套管的选择及校验计算493.3.5 电流互感器的选择及校验计算513.3.6 电压互感器的选择及校验计算53总结55参考文献56致谢57附录58附录一 500kV变电站电气主接线图58附录二 所用电系统原理接线图59附录三 5000 kV配电装置配置图60附录四500kV配电装置平面布置图61附录五500kV配电装置断面布置图62附录六220kV配电装置平面布置图63附录七 220kV配电装置断面布置图64附录八 220kV配电装置配置图65 500kV变电所电气一次系统与设备配置设计 1 变电站原始资料(1)建所目的由于某电力系统的发展和负荷增长，拟建一座500kV变电所，向该地区用220kV电压等级供电。(2)系统概况1）电厂1：MW经2回线路接入本所500kV，线路长度：200km2）电厂2：2×600 MW经2回线路接入本所500kV，线路长度：250km， 3）电厂3：MW和MW经4回线路接入本所220kV，线路长度：100km4）本所220kV负荷线路共6回，最大总负荷为MW。5)本所500kV联络线路共4回。(3)地区自然条件年最高气温40,年最低气温5年平均气温18(4)出线方向500kV向北,220kV向南(5)所用电负荷设计资料表1-1所用负荷详细资料名称容量(kW)备注主变冷却系统2×40连续、经常主充硅32连续、不经常浮充硅20连续、经常蓄电池通风3连续、不经常蓄电池排风2.8连续、不经常锅炉房水泵3.2连续、经常空压机2×50短时、经常载波室1.7连续、经常500 kV配电装置电源40短时、不经常 续表2-1名称容量(kW)备注2200 kV配电装置电源40短时、不经常500 kV QF冬天加热10连续220 kV QF冬天加热10连续室外配电装置照明40连续室内照明20连续2 设计说明书本部分对本次设计所用到的，基本原理进行了综述，包括了电气主接线选择的原理方式，选择的步骤，以及各种主接线的优缺点，同时也介绍了主要电气设备的选择原理和校验原理，本部分也包含了电气主接线的初步预选方和主要电气设备的预选方案。2.1 电气主接线设计电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较综合各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最佳方案。2.1.1 电气主接线的要求电气主接线的基本要求，慨括地说应该包括可靠性、灵活性、和经济性三方面。（1）可靠性毫无疑问供电可靠性是电力分配和生产的最重要的要求, 电力系统可靠性受到影响，会导致停电等重大事故，停电带来巨大的经济损失,比如美加大停电给美国和加拿大带来巨大的经济损失，是常人很难想象的。停电比电能不足的损失大得多得多, 往往会导致产品的报废、设备的损坏、人身伤亡甚至更严重的后果等。因此, 主接线的接线形式首先必须保证供电的可靠性。事故时要保证尽可能缩小停电面积，甚至不停电, 停电面积越小, 停电时段越短, 主接线的可靠程度也就越高。主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面：断路器检修时不宜影响对系统供电线路、断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时尽量减少停运出现回路数和停电时间并能保证对全部I类或大部分II类用户的供电尽量避免发电厂或变电站全部停电的可能性大型机组突然停运时不应危及电力系统稳定运行。（2）灵活性是指电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面， 操作的方便性。可以方便地停运断路器、母线及其二次设备进行检修，而不致影响电网的运行和对其它用户的供电。应尽可能的使操作步骤少，便于运行人员掌握，不易发生误操作。调度的方便性。能按照调度的要求，方便而灵活地投切机组、变压器和线路，调配电源和负荷，以满足在正常、事故、检修等运行方式下的切换操作要求。 扩建的方便性。能根据扩建的要求，方便地从初期接线过渡到远景接线：在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新机组、变压器或线路而不互相干扰，对一次设备和二次设备的改造为最少。（3）经济性在设计电气主接线时主要矛盾主要发生在可靠性与经济性之间，通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理，经济性主要从以下几个方面考虑：节省一次投资主接线应力求简单清晰，节省断路器、隔离开关等一次电气设备；要使相应的控制、保护不过于复杂，节省二次设备与控制电缆等；要适当采用限制短路电流的措施，以便于选择价廉电气设备和轻型电器等。占地面积少,主接线的形式影响配电装置的布置和电气总平面的格局，主接线方案应尽量节约配电装置占地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，应采用三相变压器而不用三台单相变压器组。电能损耗少,电能损耗主要由变压器引起，因此要合理选择主变压器的型式、容量和台数及避免两次变压而增加损耗。年运行费用包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修的维护费等。2.1.2 电气主接线的设计程序（1)对原始资料分析对原始资料分析包括：工程情况;电力系统情况;负荷情况;环境情况;设备供应情况。（2)主接线方案的拟定与选择（3)短路电流计算和主要电器设备选择（4)绘制电气主接线图（5)编制工程概算2.1.3 主接线基本接线形式及优缺点 就主接线而言，目前我国常用的主接线有单母线接线、单母线分段接线、单母带旁路母线的接线、双线接线、双母线分段接线、双母带旁路母线接线、32(43)断路器接线、桥型接线、多角形接线、线路变压器组接线。下面一一介绍它们的优缺点和适用范围。（1）单母线接线，优点： 接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：灵活性和可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开他所连接的电源，与指向联的所有电力装置，在整个检修期问均需停滞工作。适用范围：610kV 配电装置的出线回路数不超过5回；3566kV配电装置的出线回路数不超过3回；1l0220kV配电装置的出线回路数不超过2回。（2）单母线分段接线，优点：克服了单母线接线的缺点。适用范围：610kV配电装置出线回路数为6回及以上时；3566kV配电装置出线回路数为48回时；l10220kV配电装置出线回路为34回时。（3）单母带旁路母线接线，优点：检修出线断路器时，不中断该回路供电，提高供电可靠性。适用范围：出线数较多的110kV及以上的配电装置中。而35kV及以下配电装置一般不设旁路母线。（4）双母线接线，适用范围：当母线回路数或母线上电源较多，输送和穿越功率较大，母线故障后要求迅速恢复供电，母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电，系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用。（5）双母线分段接线，适用范围：当进出线回路数为1014回时，在一组母线上用断路器分段；当进出线回路为15回及以上时，两组母线均用断路器分段。（6）双母带旁路母线接线，优点：当线路(主变压器)断路器检修时，仍有继续供电。缺点：旁路的倒换操作比较复杂，增加了误操作的机会，也使保护及自动化系统复杂化，投资费用较大。适用范围：当出线达到5个回路以上时，才增设专用的旁路断路器，出线少于5个回路时，则采用母联兼旁路或旁路兼母联的接线方式。（7）32(43)断路器接线，优点：(1)运行调度灵活，正常时两条母线和全部断路器运行，成多路环状供电；(2)检修时操作方便，当一组母线停支时，回路不需要切换，任一台断路器检修，各回路仍按原接线方式霆，不需切换；(3)运行可靠，每一回路由两台断路器供电，母线发生故障时，任何回路都不停电。缺点：使用设备较多，特别是断路器和电流互感器，投资费用大，保护接线复杂。（8）桥型接线，优点：使用断路器的数量较少，一般采用断路器数目等于或小于出线回路数，从而结构简单，投资较小。适用范围：在6220kV电压级电气主接线中广泛采用（9）多角形接线，优点：所用设备少，投资省，运行的灵活性和可靠性较好。正常情况下为双重连接，任何一台断路器检修都不影响送电，由于没有母线，在连接的任一部分故障时，对电网的运行影响都较小。缺点：回路数受到限制，因为当环形接线中有一台断路器检修时就要开环运行，此时当其它回路发生故障就要造成两个回路停电，扩大了故障停电范围，且开环运行的时间愈长，这一缺点就愈大。（10）线路变压器组接线，优点：断路器少，接线简单，造价省。相应220kV采用线路变压器组，110kV宜采用单母分段接线，正常分段断路器打开运行，对限制短路电流效果显著，较适合于ll0kV开环运行的网架。缺点：但其可靠性相对较差，线路故障检修停运时，变压器将被迫停运，对变电所的供电负荷影响较大。适用范围：较适合用于正常二运一备的城区中心变电所。22.1.4 500kV电气主接线根据主接线的选择原则和对500kV侧资料的分析列出以下两种500kV主接线方案。(1) 方案一，双母线分段带旁路接线,双母线分段接线多用于220kV及其以上配电装置中，可靠性较高，为了适用于500kV可以考虑添加旁路母线以提高其可靠性，任意一组主母线故障可以由旁路母线代替其工作保证出线侧不停电。其接线图如图2-1所示。图2-1 500kV主接线方案一双母线分段带旁路接线图中，双母线分为两段，每段上均匀分布两回进出线，母联断路器设置在母线的两侧，而且设置了专用旁路断路器。这种接线方式在500kV变电站中并不少见，其可靠性和经济性都是值得肯定的。(2)方案二，一台半断路器（3/2）接线通常在330kV-500kV配电装置中，当进出线为6回以上，配电装置在系统中具有重要地位，宜采用一台半断路器接线。本设计中500kV共4回进出线（4回进线4回出线），且都是重要的配电装置，可以考虑采用一台半断路器接线。一台半断路器接线中任意一组断路器检修都不会影响系统的供电，甚至两条母线同时故障都能把电送出去，极大地提高了供电的可靠性，正因为如此一台半断路器被广泛应用在500kV变电站设计中，但是由于其使用发热断路器数量和电流互感器，电压互感器的数量多所以造价相对也比较高。其接线图如图2-2所示。图2-2 500kV主接线方案二一台半断路器（3/2）接线其中4回进出线采用非交叉接线（常规接线）4回接线均匀分布在4串断路器隔离开关的组合上，进线侧4回进线接发电厂，出线四回两回接主变对本所220kV系统供电，两回输入到系统。(3) 方案比较分别从可靠性，经济性，灵活性三个方面进行综合考虑主接线方案，最终综合可靠性，经济性，灵活性从三个方案中选出最优方案，作为500kV主接线方案，如表2-1所示。表2-1 500kV电气主接线方案比较方案项目可靠性经济性灵活性综合方案一双母线分段带旁路接线可靠性较高费用高（12组断路器)，母线采用双母线分段带旁路，占地面积增加而且造价高。灵活性较好运行方式多样，倒闸较复杂好方案二一台半断路器（3/2）接线可靠性很高，任何一母线故障或者检修，均不致停电，任一断路器检修不致停电，甚至两组母线同时故障功率还可以输送出去。设备相对多，投资较大，特别是断路器和电流互感器，投资费用大，保护接线复杂。但对供电可靠性的特殊性是必要的。在检修母线或回路断路器时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作，并且调度和扩建方便。很好经可靠性，经济性，灵活性的比较，选择方案二即一台半接线更为合理。2.1.5 220 kV电气主接线220 kV电气主接线备选接线方案有：单母线带旁路接线、双母线接线、双母线分段接线。（1） 方案一 单母线带旁路接线图2-3 220kV主接线方案一单母线带旁路接线(2) 方案二 双母线接线双母线接线中一组母线检修时所有回路均不中断供电 检修任一回路的母线侧隔离开关时,只中断该回路的供电，可靠性较好可以考虑作为220kV主接线方案。其接线图如图2-4所示 图2-4 220kV主接线方案二双母线接线(3) 方案三 双母线分段接线双母线分段接线较之双母线接线有更高的可靠性，运行方式也更为灵活，可以考虑作为220kV主接线方案。220kV主接线方案三双母线分段接线如图2-5所示 图2-5 220kV主接线方案三双母线分段接线(4)方案比较为了选出最优方案对三种方案进行经济性、灵活性、可靠性、综合比较如表2-2所示表2-2 220kV电气主接线方案比较方案比较项经济性可靠性灵活性综合方案一，单母线带旁路接线简单，设备少经济性好检修任一接入旁路的进出线的断路器时,该回路不停电运行方式简单灵活性稍差一般方案二，双母线加了一组母线，每一回路增加一组母线隔离开关，增加了投资，占地面积增加。一组母线检修时所有回路均不中断供电可靠性较好运行灵活较好方案三，双母线分段增加了母联和分段QF，增加了投资和占地面积较之双母线接线有更高的可靠性运行方式较之双母线接线也更为灵活很好经可靠性，经济性，灵活性的比较，选择方案三，双母线分段更为合理。2.1.6 所用电接线所用电接线备选接线方案有：单母线分段接线、单母线接线（1）方案一 单母线分段接线单母线分段接线具有与单母线接线相同的简单、方便和占地少的忧点，而且提高了供电的可靠性。可以考虑作为所用电接线方案，其接线图如图2-6所示图2-6 所用电接线方案一单母线分段接线（2）方案二 单母线接线单母线接线若母线故障会使所有的负荷都停电，但由于母线故障率较低，这种结构可用于一、二级负荷供电。因此可以考虑作为所用电接线的备选方案，其接线图如图2-6所示。图2-7 所用电接线方案二单母线接线（3）方案比较为了选出最优方案对两种方案进行综合比较如表2-3所示。表2-3 比较所用电主接线方案方案比较项目项可靠性经济性灵活性综合方案一单母线分段接线分段提高了可靠性设备少投资少经济性较好一般较好方案二单母线接线若母线故障会使所有的负荷都停电可靠性差设备少投资少经济性较好运行方式单一灵活性差一般综合考虑所用电主接线方案选择方案一即单母线分段接线。综合以上比较500kV选择一个台半断路器接线，220kV选择双母线分段接线，所用电选择单母线分段接线。总体的主接线图如图2-8所示。图2-8 500kV变电站主接线图2.2 负荷计算及变压器选择2.2.1 负荷计算本节计算各侧负荷，用来选择主变压器和所用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。包括所用电负荷（动力负荷和照明负荷）、220kV负荷、500kV侧荷。其中，220kV负荷、500kV侧负荷按照粗略潮流分布考虑。（1）所用电负荷的计算1）所用电负荷的计算原则经常连续运行的负荷应全部计入。如引风机、送风机、给水泵、排粉机、循环水泵、凝结水泵、真空泵等电动机。连续而不经常运行的负荷亦应计入。如充电机、备用励磁机、事故备用油泵、备用电动给水泵等电动机。经常而断续运行的负荷亦应计入。如疏水泵、空气压缩机等电动机。短时断续而又不经常运行的负荷一般不予计算。如行车、电焊机等。但在选择变压器时，变压器容量应留有适当裕度。由同一台变压器供电的互为备用的设备，只计算同时运行的台数。对于分裂变压器，其高低压绕组负荷应分别计算。2）所用电负荷的计算方法本设计采用换算计算法来计算所用负荷 （2-1） （2-2）S厂用母线上的计算负荷、P电动机的计算功率、Km同时系数、K换算系数其中换算系数的取值如表2-4所示表2-4换算系数的取值表机组容量125MW200MW给水泵及循环水泵1.01.0凝结水泵电动机0.81.0其它高压电动机及低压厂用变压器0.80.85其它低压电动机0.80.7计算功率P应根据负荷的运行方式及特点：1）对经常连续运行和不经常连续运行的用电设备，当电动机的额定功率为Pn时，则电动机的计算功率为PPn2)对经常短时运行和经常断续运行的电动机（额定功率为Pn），其计算功率为 P0.5 Pn3)对不经常、短时及不经常、断续运行的电动机可不计入厂用变压器容量，即P0，此类负荷若经电抗器供电时，因电抗器一般为空气自然冷却，过载能力很小，应计入。4)对中央修配厂的计算功率，通常按下式计算：P=14P0.4P5 （2-3）式中P全部电动机额定功率总和（KW）P5其中最大5台电动机额定功率之和（KW）5）在煤场机械负荷中，应对中、小型机械和大型机械分别计算：中、小型机械 P0.35P0.6 P3 （2-4）卸煤翻车机系统P0.22P0.5 P5 （2-5）轮斗机系统 P0.13P0.3 P5 （2-6）式中P3 、 P5分别代表其中最大3台和5台电动机额定额定功率之和6）电气除尘的负荷计算： SKP10.4 P2 （2-7）式中K是晶闸管整流设备换算系数取0.450.75P1是晶闸管高压整流设备额定容量之和（KW）P2电加热设备额定容量之和（KW）7） 照明系统的计算负荷等于照明负荷安装容量PA(KW)与需要系数Kd（一般取0.81.0）的乘积，即 ：PKdPA。3表2-5所用负荷详细表名称PN容量(kW)备注P主变冷却系统2×40连续、经常PN主充硅32连续、不经常PN浮充硅20连续、经常PN蓄电池通风3连续、不经常PN蓄电池排风2.8连续、不经常PN锅炉房水泵3.2连续、经常PN空压机2×50短时、经常PN载波室1.7连续、经常PN500 kV配电装置电源40短时、不经常PN2200 kV配电装置电源40短时、不经常PN500 kV QF冬天加热10连续PN220 kV QF冬天加热10连续PN室外配电装置照明40连续PN室内照明20连续PN根据公式（2-1）保守综合考虑取K都为0.85则所用负荷为：S所用=（2×40+32+20+3+2.8+3.2+2×50+1.7+40+40+10+10+40+20）×0.85=342.3（kVA）（2） 220kV负荷根据原始资料本所220kV负荷线路共6回，最大总负荷为MW。粗略考虑负荷的功率因素为0.9，则220kV侧总负荷为 （2-8）（3） 500kV侧负荷计算500kV侧输入的总功率为2400MW，除了为220kV侧供电外，剩下的功率都通过两回出线输送到系统中。2.2.2 主变台数、容量和型式的确定主变压器台数的确定要求：对大城市郊区的一次变电所，在中低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变电器的可能性。主变压器容量的确定要求：主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年的负荷发展。根据变电所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，有余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的7080%。主变压器形式的选择要求：同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。考虑该所有500kV、220kV共2个电压等级，可选用双绕组变压器或自耦变压器。4(1)主变台数选择为了保证变电站运行的可靠性，变电站中当一台变压器停运时能保证承担原有负荷的7080%，本设计中采用两台变压器。(2)主变容量选择根据变压器选择原则，本设计中两台变压器的容量的计算公式确定为 （2-9）其中为总负荷大小，n为变压器台数，取7080%，k为负荷同时系数粗略计算取0.85。本设计中=1111.1MVA，n=2，则本设计中变压器的容量为考虑到变电所建成后510年的规划负荷，取ST为750MVA、(3)主变型式选择1）相数的选择由相应规程规定，若站址地势开阔，交通运输方便，也不是由于容量过大而无法解决制造问题宜采用三相变压器，结合以上分析，此变电所应采用三相变压器。2)绕组数选择本变电站只有两个电压等级可以选择双绕组。但是考虑到所用电压等级为0.4kV要经过35kV或者10kV才能达到降压的目的因此本设计采用自耦变压器。3）绕组连接方式的选择参考电力工程电气设计手册和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y和型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是型的，我国110kV及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中性点，所以都需要选择的连接方式。因此本变电站变压器选择YN，a0，d11接线方式4）主变阻抗和调压方式的选择参考电力系统电气设计手册和相应规程中指出：变压器各侧阻抗值的选择必须从电力系统稳定，潮流方向，无功分配，继电保护，短路电流，系统内的调压手段和并列运行等的方面进行综合考虑，并应以对工程起决定性作用的因素来确定。调压方式是指采用有载（带负荷）调压还是手动（不带负荷）调压方式。规程规定：在能满足电压正常波动情况下可以采用手动调压方式（手动调压方式的变压器便宜、维修方便）。近年来随着对电压质量的要求的提高和有载调压变压器的质量的提高，作为城市变电站，一般也都用有载调压方式。综合以上分析本设计中此变电站的主变宜采用降压变压器有载调压方式。5）主变的冷却方式选择根据型号有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环等。按一般情况，500kV变电站宜选用强迫油循环风冷6）绝缘方式的选择在110kV及以上的中型点直接接地系统中，为了减小单相接地时的短路电流，有一部分变压器的中性点采用不接地的方式，因而需要考虑中性点绝缘的保护问题。500kV，220kV侧采用分级绝缘的经济效益比较显著，并且选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保护。经过查阅电气设计手册选择的变压器型号如表2-6所示表2-6 主变OSFPSZ-750000/500参数表型号空载损耗kW 空载电流（%）额定容量（kV·A）容量比: kV·A 电压（kV）阻抗电压（%）高压中压低压高-低高-中中-低OSFPSZ-750000/5001670.8750000750000 /750000 /240000500±2×2.5%24238.5481235注：OSFPSZ-750000/500中0代表自耦降压（或自耦升压）,S代表三相，FP代表强迫油循环风冷,S代表三线圈,Z代表有载调压,750000代表容量，500代表电压等级。2.2.3 所用变台数、容量和型式的确定所用变压器容量的选择原则要求：所用变压器的容量应能满足经常的负荷需要和留有10%左右的裕度，以备加接临时负荷之用。考虑两台所用变压器为采用暗备用方式，正常情况为单台变压器运行，每台工作变压器在不满载状态运行，当任一台工作变压器因故障被断开后，其所用电负荷则由完好的所用变压器承担。(1)所用变台数对大中型变电所，通常装设两台所用变压器。因所用负荷较重要，考虑到该变电所具有两台主变压器和两段220kV母线。为提高所用电的可靠性和灵活性，所以选择装设两台所用变压器，并采用暗备用方式。(2)所用变容量根据上文所用负荷S所用=342.3（kVA）SN=S所用÷0.9=380kVA（3）所用变型式1）相数的选择所用变的容量不大，运输不是问题完全可以采用三相变压器。2）绕组数选择考虑到站用变电站主要电气设备的需要。照明以及有关的继电保护装置的用电等负荷，只需要0.4kV就能满足需要，所以只要双绕组就能满足需要。3）绕组连接方式的选择所用变的连接方式选择Yy0接线。4）所用变调压方式的选择近年来随着对电压质量的要求的提高和有载调压变压器的质量的提高，作为城市变电站，一般也都用有载调压方式。5）所用变的冷却方式选择因为容量不是很大可以选择油浸自冷的冷却方式。经过查阅电气设计手册选择的所用变压器型号如表2-7所示。表2-7 所用变SC9-400/35参数表型号额定容量（kV·A）电压（kV）损耗（W）空载电流（%）阻抗电压（%）高压低压空载负载SC9-400/3540035±2×2.5%0.41500450026注：SC9-400/500中S代表三相变压器，C代表固体成型绝缘，9代表性能水平代号，400代表额定容量（kVA）35代表电压等级（kV）。2.3 最大持续工作电流及短路计算2.3.1 各回路最大持续工作电流最大持续工作电流是指在正常工作温度下设备所允许通过最大持续电流根据公式 （2-10）可以计算出各回路最大持续工作电流。其中：max为所统计各电压侧负荷容量，Ue为各电压级额定电压。经计算各电压等级的最大持续工作电流计算结果如表2-8所示表2-8 最大持续工作电流计算结果电压等级500kV0.91KA220kV2.067kA35kV5.9A0.4kV0.5kA2.3.2 短路电流计算点的确定和短路