220kv变电站计算书

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1、第一章第一章 220KV220KV 变电站电气主接线设计变电站电气主接线设计 第第 1 11 1 节节 原始资料原始资料 1 1 11 1 1 变电所规模及其性质 变电所规模及其性质 电压等级220 110 35 kv 线路回数220kv本期 2 回交联电缆 发展 1 回 110kv本期 4 回电缆回路 发展 2 回 35kv30 回电缆线路 一次配置齐全 本站为大型城市变电站 2 归算到 220kv 侧系统参数 SB 100MVA UB 230KV 近期最大运行方式 正序阻抗 X1 0 1334 零序阻抗 X0 0 1693 近期最大运行方式 正序阻抗 X1 0 1445 零序阻抗 X0 0

2、 2319 远期最大运行方式 正序阻抗 X1 0 1139 零序阻抗 X0 0 1488 3 110kv 侧负荷情况 本期 4 回电缆线路 最大负荷是 160MW最小负荷是 130MW 远期 6 回电缆线路 最大负荷是 280MW最小负荷是 230MW 4 35kv 侧负荷情况 30 回电缆线路 远期最大负荷是 240MW最小负荷是 180MW 近期最大负荷是 170MW最小负荷是 100MW 5 环境条件 当地年最低温度 24 最高温度 35 最热月平均最高温度 25 海拔高 度 200m 气象条件一般 非地震多发区 最大负荷利用小时数 6500 小时 第第 1 21 2 节节 主接线设计主

3、接线设计 本变电站为大型城市终端站 220VKV 为电源侧 110kv 侧和 35kv 侧为负荷侧 220kv 和 110kv 采用 SF6 断路器 220kv采取双母接线 不加旁路 110kv采取双母接线 不加旁路 35kv出线 30 回 采用双母分段 低压侧采用分列运行 以限制短路电流 第第 1 31 3 节节 电气主接线图电气主接线图 第二章第二章 主变压器选择和负荷率计算主变压器选择和负荷率计算 第第 2 12 1节节 原始资料原始资料 1 110kv 侧负荷情况 本期 4 回电缆线路 最大负荷是 160MW最小负荷是 130MW 远期 6 回电缆线路 最大负荷是 280MW最小负荷是

4、 230MW 2 35kv 侧负荷情况 30 回电缆线路 远期最大负荷是 240MW最小负荷是 180MW 近期最大负荷是 170MW最小负荷是 100MW 3 由本期负荷确定主变压器容量 功率因数 COS 0 85 第第 2 22 2节节 主变压器选择主变压器选择 2 2 12 2 1容量选择容量选择 1 1 按近期最大负荷选 按近期最大负荷选 110 kv 侧 160 MW 35 kv 侧 170 MW 按最优负荷率 0 87 选主变压器容量 每台主变压器负荷 110 kv 侧 80 MW 35 kv 侧 85 MW 按最优负荷率 0 87 选主变压器容量 SN PL 0 85 80 85

5、 0 85 0 87 209 6 MVA 或 SN 0 6PM 0 85 0 6 160 170 0 85 232 9 MVA 选 SN 240MVA 容量比 100 50 50 的 220kv 三绕组无激磁调压电力变压器 负荷率计算负荷率计算 由负荷率计算公式 S S S SB 110kv 最大 最小负荷率 80 0 85 120 78 4 65 0 85 120 63 7 35kv 最大 最小负荷率 85 0 85 120 83 3 50 0 85 120 49 总负荷率 85 80 0 85 240 80 9 50 65 0 85 240 56 4 2 2 按远期最大负荷选 远期设三台主

6、变压器 按远期最大负荷选 远期设三台主变压器 110 kv 侧 280 MW 35 kv 侧 240 MW 每台主变压器负荷 110 kv 侧 93 3 MW 35 kv 侧 80 MW 按最优负荷率 0 87 选主变压器容量 SN PL 0 85 93 3 80 0 85 0 87 234 MVA 选 SN 240MVA 容量比 100 50 50 负荷率计算负荷率计算 110kv 最大负荷率 93 3 0 85 120 91 4 35kv 最大 最小负荷率 80 0 85 120 78 4 总负荷率 93 3 80 0 85 240 84 9 所以 综合以上讨论可知 从长远考虑选主变压器容

7、量 SN 240 MVA 容量比 100 50 50 的 变压器 因为 SN SLMAX 240 0 85 160 170 61 8 60 所以每台主变压器可以带总负荷的 60 SLMAX SN 1 62 经查表知事故过流允许负荷在过负荷 1 6 倍时为 15 分钟 过负荷 2 0 倍的允许时间为 4 分 钟 2 2 22 2 2变压器参数列表变压器参数列表 表 2 1 变压器参数列表 阻抗电压 容量 MVA 调压范围电压 KV 空载损 耗 KW 短路损 耗 KW UI 2 U1 3 U2 3 240 2 2 5 220 110 38 5 230108014249 第三章第三章 短路计算短路计

8、算 第第 3 13 1 节节 相关参数计算相关参数计算 等值 220kv 系统 XS1 0 1134XS0 0 1693 变压器 U1 0 5 U12 U13 U23 0 5 14 24 9 14 5 U2 0 5 U12 U23 U13 0 5 14 9 24 0 5 U3 0 5 U13 U23 U12 0 5 24 9 14 9 5 所以XT1 U1 SB 100 SN 14 5 100 100 240 0 06042 XT2 U2 SB 100 SN 0 XT3 U3 SB 100 SN 9 5 100 100 240 0 0396 图 3 1 短路点分布图 第第 3 23 2 节节

9、短路点选择短路点选择 F1 点220kv 进线断路器内侧 F2 点220kv 母联断路器 F3 点220kv 母线 F4 点主变压器高压侧 F5 点主变压器中压侧 F6 点110kv 母线 F7 点110kv 出线 F8 点主变压器低压侧 F9 点35kv 出线 第第 3 33 3 节节 短路计算短路计算 按近期最大运行方式所给参数进行短路计算 X1 2XS1 2 0 1334 0 2668 XT1 0 06042 XT3 0 0396 IB1 SB UB1 100 230 0 251033 IB2 SB UB2 100 115 0 502033 IB3 SB UB3 100 37 1 560

10、33 3 3 13 3 1 短路点短路点 F1F1 220kv220kv 进线断路器内侧 进线断路器内侧 标 IK1 E X1 1 0 2668 3 748 图 3 3 图 3 2 有 IK1 IK1 IB1 3 748 0 2510 0 941KA 3 3 23 3 2短路点短路点 F2F2 220kv220kv 母联断路器 母联断路器 标 IK2 E XS1 1 0 1334 7 496 有 IK2 E IB1 7 496 0 2510 1 88KA 3 3 33 3 3 短路点短路点 F3F3 220kv220kv 母线 母线 F4F4 主变压器高压侧主变压器高压侧 与 与 F2F2 情

11、况相同 情况相同 3 3 43 3 4 短路点短路点 F5F5 主变压器中压侧 主变压器中压侧 XK 0 5 X1 XT1 0 5 0 2668 0 6042 0 1636 标 IK5 E 2 XK 0 5 0 1636 3 06 有 IK5 IK5 IB2 3 06 0 5020 1 536KA 图 3 5 图 3 4 3 3 53 3 5 短路点短路点 F6F6 110kv110kv 母线 母线 XK 0 5 X1 XT1 0 1636 标 IK6 E XK 1 0 1636 6 11 有 IK6 IK6 IB2 6 11 0 5020 3 07KA 3 3 63 3 6 短路点短路点 F

12、7F7 110kv110kv 出线 情况与出线 情况与 F6F6 相同 相同 短路点 F8 主变压器低压侧 XK 0 5 XT1 X1 XT3 0 5 0 06042 0 2668 0 0396 0 2032 标 IK8 E XK 1 0 2032 4 92 有 IK8 IK8 IB3 4 923 1 560 7 68KA 短路点 F9 35kv 出线 情况与 F8 相同 图 3 6 图 3 7 第四章第四章 主要电气设备选型主要电气设备选型 第第 4 14 1 节节 断路器的选择断路器的选择 断路器型式的选择 除需满足各项技术条件和环境条件外 还考虑便于安装调试和运行 维护 并经技术经济比较

13、后才能确定 根据我国当前制造情况 电压 6 220kV 的电网一般 选用少油断路器 电压 110 330kV 电网 可选用 SF6或空气断路器 大容量机组釆用封闭 母线时 如果需要装设断路器 宜选用发电机专用断路器 断路器选择的具体技术条件如下 1 电压 Ug Un Ug 电网工作电压 2 电流 Ig max In Ig max 最大持续工作电流 3 开断电流 Ip t Inbr Ipt 断路器实际开断时间 t 秒的短路电流周期分量 Inbr 断路器额定开断电流 4 动稳定 ich imax imax 断路器极限通过电流峰值 ich 三相短路电流冲击值 5 热稳定 I tdz It t I 稳

14、态三相短路电流 tdz 短路电流发热等值时间 It 断路器 t 秒热稳定电流 其中 tdz tz 0 05 由 I I 和短路电流计算时间 t 可从 发电厂电气部分课 程设计参考资料 P112 图 5 1 查出短路电流周期分量等值时间 从而可计算出 tdz 4 1 14 1 1 220kv220kv 出线断路器出线断路器 1 选择 Ug 220 KV Igmax PLMAX UnCOS 1 02KA 3 170 160 220 0 85 3 选择 LW2 220 SF6断路器 表 4 1 LW2 220 SF6 断路器参数表 型号 额定电 压 额定电 流 额定短 路开断 额定短 路关合 额定峰

15、 值耐受 4 秒热 稳定 全开断 时间 kv ka 电流 ka 电流 ka 电流 ka 电流 ka s LW2 2202202 531 580100400 05 2 热稳定校验 I 2tdz 式中 I 稳态三相短路电流 tdz 短路电流发热等值时间 It 断路器 t 秒稳定电流 其中 tdz tz 0 05 由 I I 1 短路电流计算时间 t tpr tab 0 5 0 15 0 06 0 71 tpr为全保护时间 tab为固有全分闸 时间 它包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间 可从小电气书图 5 1 中查出短路电流周 期分量等值时间 tz 0 8S 忽略短路电流非周期分量 所以 tdz

16、tz 0 05 0 8S Qk I 2tdz 0 9412 0 8 It2t It t Qk 满足热稳定要求 3 动稳定校验 ich imax imax 断路器极限通过电流峰值 ich 三相短路冲击值 ich 2 55I 2 550 941 2 40Qk 满足热稳定要求 3 动稳定校验 ich imax ich 2 55I 2 55 1 88 4 79Qk 满足热稳定要求 3 动稳定校验 ich imax ich 2 55I 2 55 3 07 7 82Qk 满足热稳定要求 3 动稳定校验 ich imax ich 2 55I 2 55 1 536 3 92Qk 满足热稳定要求 3 动稳定校验 ich imax ich 2 55I 2 55 7 68 19 6Qk 满足热稳定要求 3 动稳定校验 ich imax ich 2 55I 2 55 7 68 19 6Qk 满足热稳定要求 3 动稳定校验 ich imax ich 2 55I 2 55 1 88 4 79Qk 满足热稳定要求 3 动稳定校验 ich imax ich 2 55I 2 55 1 536 3 92Qk 满足热稳定要