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摘要：本文从常规变电站站用变的站用电接线系统、站用变压器容量选择、站用电系统保护及整定计算等进行了介绍。
关键字：站用电 保护整定 计算
中图分类号： TM411 文献标识码： A 文章编号：
1站用电系统
站用电系统是向变电站内电气一、二次设备、站内生活设施、照明设备等提供安全可靠的交流工作电源的动力系统，其负荷主要是：主变压器的冷却风扇、蓄电池组的充电设备、站内采暖通风、断路器操作机构加热、照明及检修用电等。
1.1站用电系统接线
1.1.1站用电系统采用三相四线制，系统中性点直接接地，系统额定(标称)电压380/220V。站用电母线采用单母线分段型式接线，最终变电站为2台站用变。
1.1.2站用变压器容量
新建变电站要求每台站用变按全站计算负荷选择。
1.1.3运行方式：正常情况下，由1台站用变供站内全部动力电源，分段或联络断路器合闸位置。当运行的站用变故障或失压时，由互投装置自动投切到另一站用变低压侧。
1.1.4供电方式
1.1.4.1站用电负荷宜由站用配电屏(柜)直配供电，对重要负荷应采用分别在两段母线上的双回路供电方式；
1.1.4.2强油风(水)冷主变压器冷却装置、有载调压装置及带电滤油装置，宜共同设置互为备用的双回路电源进线。并只在冷却装置控制箱内自动切换。
1.1.4.3330～500kV变电站的控制楼、通信楼，可根据负荷需要，分别设置专用配电屏向楼内负荷供电。专用屏宜采用单母线接线。
1.1.4.4断路器、隔离开关的操作及加热负荷，可采用按配电装置区划分的、分别在两段站用电母线上的回路供电方式：
1)各区域分别设置环行供电网络，并在环网中间设置刀开关以开环运行；
2)各区域分别设置专用配电箱，向各间隔负荷辐射供电，配电箱电源进线一路运行、一路备用。
1.2站用变压器运行方式
根据《220kV～500kV变电所所用电设计技术规程(DL/T5155-2002)》中，第4.1.1条：所用变压器“两台容量相同，互为备用(分列运行)”、“每台工作变压器按全所计算负荷选择”。在《35kV～110kV无人值班变电所设计规程(DL/T5103-1999)》第6.3.1条也有同样规定。
根据《220kV～500kV变电所所用电设计技术规程(DL/T5155-2002)》条文说明中，第4.1.1条，1992年调查结果：“两台站用工作变压器分列运行相互备用”与“一台工作一台明备用”方式比较，全停事故明显降低，全停事故率分别为和；1983年的调查资料，“一台工作一台明备用”方式下全停事故率高达，平均3～4年就一次。调查结果证明，变电站装设两台容量相同且分列运行相互备用的站用工作变压器，保证了站用电系统的可靠性和灵活性。
所以，建议110kV变电站的站用变应采用两台容量相同、互为备用的站用变压器。而目前，实际设计中，站用变压器一台容量为50kVA，供站内正常动力、电热、照明等负荷；另一台容量为100kV，用于检修主变时的真空滤油及其冬季加热。
1.3站用电系统保护及整定计算
对高压侧采用断路器的站用变，高压侧配置电流速断保护和过电流保护，同时，利用高压侧的过电流保护兼作单相短路保护。
计算用站用变压器接线图，见图2.
图2.110kV变电站站用变短路电流计算接线图
1.3.1原始参数
1.3.1.1高压系统电抗
站用变压器容量：100kVA；
站用变压器电压比：10.5/0.4kVA；
正序和负序电抗：
正序和负序电阻：，系统电阻忽略不计。
站用变压器
正序和负序阻抗：
正序和负序电阻：
正序和负序电抗：
查看《工厂配电设计手册》得站用变压器零序电抗、电阻近似参数(使用100kVA铝芯站用变压器)：
零序电阻：
零序电抗：
1.3.1.3电力电缆
1) 电力电缆型号选择
站用变低压侧额定电流：；
工作電流：；
根据查得的资料，的空气敷设中载流量为157.9A、埋土敷设中载流量为185.5A，可以采用。
电缆长度：。
2)阻抗计算
查《工厂配电设计手册》，得站用电力电缆单位电抗、电阻：
单位正序和负序电阻：
单位正序和负序电抗：
单位零线零序电阻：
单位相线零序电抗：
单位零线零序电抗：
得当时，电力电缆阻抗
正序和负序电阻：
正序和负序电抗：
相线零序电阻：
零线零序电阻：
相线零序电抗：
零线零序电抗：
电缆零序电阻：
电缆零序电抗：
1.3.2短路计算
1.3.2.1点三相短路
注意：除本条采用、的计算条件，进行标么值计算，用于高压侧保护装置整定计算外，其余均折算到400V侧，有名值计算。
站用变压器低压侧短路时折算到高压侧穿越电流的换算关系见《工厂配电设计手册》。
1)根据最新整定计算书，得10kV母线的系统参数：
10kV母线系统最大运行方式下正序阻抗标么值：
10kV母线系统最小运行方式下正序阻抗标么值：
2)站用变阻抗标么值：
最大运行方式下三相短路
标么值：
有名值：
最小运行方式下二相短路
标么值：
有名值：
最大负荷电流：
1.3.2.2点三相短路(400V侧)
系统至短路点总阻抗
正序总电阻：
正序总电抗：
正序总阻抗：
得三相短路电流：
换算到10kV侧：
1.3.2.3点单相短路(400V侧)
系统至短路点总阻抗
零序总阻抗：
得单相短路电流：
换算到10kV侧：不接地相
接地相
1.3.3灵敏度效验
根据孟庆炎等编著水利电力出版社1993年《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》第391页，“6～10kV电力变压器继电保护整定计算”，得
电流速断保护定值：
过电流保护定值：
站用变压器低压侧点两相短路时，过电流保护灵敏度：
速断：，不满足，保护范围不能至站用变压器低压侧出口，必须靠近后备过电流保护补救。
过电流：，满足。
电缆L末端点两相短路时，过电流保护灵敏度：
，满足。
电缆L末端点单相短路时，过电流保护灵敏度：
非接地相：，不满足；
接地相：，满足。
1.3.4结语
通过上述整定计算，在常规变电站站用变压器(接线)低压侧进线电力电缆末端(点，电缆长度，电缆型号)短路时高压侧保护装置的灵敏度基本满足要求。因为单相接地在三相内各相均可能发生，所以，利用高压侧过电流保护兼作单相短路保护时，必须三相配置。
存在的问题是：由于数据查找困难，计算精度较粗略。所以，为保证灵敏度，可以采取增加电力电缆截面或降低过电流保护定值等措施。
参考文献
[1]《220kV～500kV变电所所用电设计技术规程(DL/T5155-2002)》.中华人民共和国国家经济贸易委员会，2002
[2]《工厂配电设计手册》.水利电力出版社，1983
[3]孟庆炎.《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》编著，水利电力出版社，1993
关键字：站用电 保护整定 计算
中图分类号： TM411 文献标识码： A 文章编号：
1站用电系统
站用电系统是向变电站内电气一、二次设备、站内生活设施、照明设备等提供安全可靠的交流工作电源的动力系统，其负荷主要是：主变压器的冷却风扇、蓄电池组的充电设备、站内采暖通风、断路器操作机构加热、照明及检修用电等。
1.1站用电系统接线
1.1.1站用电系统采用三相四线制，系统中性点直接接地，系统额定(标称)电压380/220V。站用电母线采用单母线分段型式接线，最终变电站为2台站用变。
1.1.2站用变压器容量
新建变电站要求每台站用变按全站计算负荷选择。
1.1.3运行方式：正常情况下，由1台站用变供站内全部动力电源，分段或联络断路器合闸位置。当运行的站用变故障或失压时，由互投装置自动投切到另一站用变低压侧。
1.1.4供电方式
1.1.4.1站用电负荷宜由站用配电屏(柜)直配供电，对重要负荷应采用分别在两段母线上的双回路供电方式；
1.1.4.2强油风(水)冷主变压器冷却装置、有载调压装置及带电滤油装置，宜共同设置互为备用的双回路电源进线。并只在冷却装置控制箱内自动切换。
1.1.4.3330～500kV变电站的控制楼、通信楼，可根据负荷需要，分别设置专用配电屏向楼内负荷供电。专用屏宜采用单母线接线。
1.1.4.4断路器、隔离开关的操作及加热负荷，可采用按配电装置区划分的、分别在两段站用电母线上的回路供电方式：
1)各区域分别设置环行供电网络，并在环网中间设置刀开关以开环运行；
2)各区域分别设置专用配电箱，向各间隔负荷辐射供电，配电箱电源进线一路运行、一路备用。
1.2站用变压器运行方式
根据《220kV～500kV变电所所用电设计技术规程(DL/T5155-2002)》中，第4.1.1条：所用变压器“两台容量相同，互为备用(分列运行)”、“每台工作变压器按全所计算负荷选择”。在《35kV～110kV无人值班变电所设计规程(DL/T5103-1999)》第6.3.1条也有同样规定。
根据《220kV～500kV变电所所用电设计技术规程(DL/T5155-2002)》条文说明中，第4.1.1条，1992年调查结果：“两台站用工作变压器分列运行相互备用”与“一台工作一台明备用”方式比较，全停事故明显降低，全停事故率分别为和；1983年的调查资料，“一台工作一台明备用”方式下全停事故率高达，平均3～4年就一次。调查结果证明，变电站装设两台容量相同且分列运行相互备用的站用工作变压器，保证了站用电系统的可靠性和灵活性。
所以，建议110kV变电站的站用变应采用两台容量相同、互为备用的站用变压器。而目前，实际设计中，站用变压器一台容量为50kVA，供站内正常动力、电热、照明等负荷；另一台容量为100kV，用于检修主变时的真空滤油及其冬季加热。
1.3站用电系统保护及整定计算
对高压侧采用断路器的站用变，高压侧配置电流速断保护和过电流保护，同时，利用高压侧的过电流保护兼作单相短路保护。
计算用站用变压器接线图，见图2.
图2.110kV变电站站用变短路电流计算接线图
1.3.1原始参数
1.3.1.1高压系统电抗
站用变压器容量：100kVA；
站用变压器电压比：10.5/0.4kVA；
正序和负序电抗：
正序和负序电阻：，系统电阻忽略不计。
站用变压器
正序和负序阻抗：
正序和负序电阻：
正序和负序电抗：
查看《工厂配电设计手册》得站用变压器零序电抗、电阻近似参数(使用100kVA铝芯站用变压器)：
零序电阻：
零序电抗：
1.3.1.3电力电缆
1) 电力电缆型号选择
站用变低压侧额定电流：；
工作電流：；
根据查得的资料，的空气敷设中载流量为157.9A、埋土敷设中载流量为185.5A，可以采用。
电缆长度：。
2)阻抗计算
查《工厂配电设计手册》，得站用电力电缆单位电抗、电阻：
单位正序和负序电阻：
单位正序和负序电抗：
单位零线零序电阻：
单位相线零序电抗：
单位零线零序电抗：
得当时，电力电缆阻抗
正序和负序电阻：
正序和负序电抗：
相线零序电阻：
零线零序电阻：
相线零序电抗：
零线零序电抗：
电缆零序电阻：
电缆零序电抗：
1.3.2短路计算
1.3.2.1点三相短路
注意：除本条采用、的计算条件，进行标么值计算，用于高压侧保护装置整定计算外，其余均折算到400V侧，有名值计算。
站用变压器低压侧短路时折算到高压侧穿越电流的换算关系见《工厂配电设计手册》。
1)根据最新整定计算书，得10kV母线的系统参数：
10kV母线系统最大运行方式下正序阻抗标么值：
10kV母线系统最小运行方式下正序阻抗标么值：
2)站用变阻抗标么值：
最大运行方式下三相短路
标么值：
有名值：
最小运行方式下二相短路
标么值：
有名值：
最大负荷电流：
1.3.2.2点三相短路(400V侧)
系统至短路点总阻抗
正序总电阻：
正序总电抗：
正序总阻抗：
得三相短路电流：
换算到10kV侧：
1.3.2.3点单相短路(400V侧)
系统至短路点总阻抗
零序总阻抗：
得单相短路电流：
换算到10kV侧：不接地相
接地相
1.3.3灵敏度效验
根据孟庆炎等编著水利电力出版社1993年《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》第391页，“6～10kV电力变压器继电保护整定计算”，得
电流速断保护定值：
过电流保护定值：
站用变压器低压侧点两相短路时，过电流保护灵敏度：
速断：，不满足，保护范围不能至站用变压器低压侧出口，必须靠近后备过电流保护补救。
过电流：，满足。
电缆L末端点两相短路时，过电流保护灵敏度：
，满足。
电缆L末端点单相短路时，过电流保护灵敏度：
非接地相：，不满足；
接地相：，满足。
1.3.4结语
通过上述整定计算，在常规变电站站用变压器(接线)低压侧进线电力电缆末端(点，电缆长度，电缆型号)短路时高压侧保护装置的灵敏度基本满足要求。因为单相接地在三相内各相均可能发生，所以，利用高压侧过电流保护兼作单相短路保护时，必须三相配置。
存在的问题是：由于数据查找困难，计算精度较粗略。所以，为保证灵敏度，可以采取增加电力电缆截面或降低过电流保护定值等措施。
参考文献
[1]《220kV～500kV变电所所用电设计技术规程(DL/T5155-2002)》.中华人民共和国国家经济贸易委员会，2002
[2]《工厂配电设计手册》.水利电力出版社，1983
[3]孟庆炎.《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》编著，水利电力出版社，1993