《220kV变电站电气设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《220kV变电站电气设计（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、郑州大学现代远程教育毕 业 设 计题 目：220kV变电站电气设计摘要随着现代化建设的飞速发展，国内电网构架越来越完善，变电站综合技术也发展到了较高的技术水平。电网某区域随着负荷的增加，现有供电的220kV变电站主变压器的负载率已达到70%，该区域负载预计年增率将达到10% ，并且其出线回路间隔已全部用完，急需在该区域新建1座220kV变电站以缓解供电紧张的局面，整合电网接线。关键词负荷增加、缓解供电、整合接线、构建变电站目录第一部分 课题假定条件61.1系统条件61.2 A变电站建设规模71.3 设计要求7第二部分 电气设计说明书8第一章 总的部分81.1设计依据81.2工程建设的必要性81
2、.3工程建设规模8第二章 接入系统82.1 系统接线82.2 220kV母线最大穿越功率92.3 系统线路截面校核9第三章 电气主接线的确定113.1 设计原则113.2 A变电站电气主接线的确定11第四章 电气总平面布置134.1 电气总平面布置134.2 配电装置134.3 电气总平面布置图见附图D-0213第五章 主变压器的选择145.1 容量和台数的确定145.2 绕组的数量145.3 调压方式145.4 冷却方式145.5 主变压器的主要参数145.6 中性点接地方式15第六章 短路电流计算156.1 计算条件156.2 系统等值阻抗156.3 短路电流计算186.4 短路电流最大冲
3、击值18第七章 主要设备导体选择197.1 主要设备选择197.2 主要导体选择25第八章 绝缘配合328.1 避雷器的配置328.2 直击雷防护348.3 接地358.4 防污35第九章 继电保护与监控系统359.1 系统继电保护359.2 监控系统379.3 保护配置39第十章 所用电41第十一章 直流系统42 第一部分 课题假定条件1.1系统条件电网某区域随着负荷的增加，现有供电的220kV变电站（C变电站）主变压器的负载率已达到70%，该区域负载预计年增率将达到10% ，并且其出线回路间隔已全部用完，急需在该区域新建1座220kV变电站以缓解供电紧张的局面，整合电网接线。C变电站为系统
4、终端变电站，主变容量2台150MVA自耦无载变压器，现有2回220kV线路来自500kV变电站（B变电站），两回线路（BC1、BC2）均采用LGJ-400导线，线路长度25km。B变电站为区域内1座枢纽变电站，主变容量为现有2组750MVA单相有载调压变压器。新建A变电站位于B变电站和C变电站之间，系统接线计划开口环入双回路BC线，BA线路径长度20km，AC线路径长度15km，预计变电站建成后将转移C变电站负荷60MW，其他转移和新增负荷40 MW，合计约100MW。系统等值阻抗为：厂站名称母线名称支路名称最大方式小方式检修方式正序阻抗零序阻抗正序阻抗零序阻抗正序阻抗零序阻抗B220kV系统
5、等值0.01230.00980.0180.01110.01940.01271.2 A变电站建设规模根据地区电网发展规划和负荷增长预测，建设规模如下：远景规模本期规模主变压器3台180MVA1台180MVA220kV出线6回4回110kV出线10回4回35kV出线8回2回变电站的监控保护采用综合自动化系统，按无人值班变电站设计。根据系统稳定计算，各种方式情况下线路故障，系统均稳定。1.3 设计要求1） 电气设计说明书1本（主要包括：系统接线的校验；电气主接线的选择；电气总平面布置；短路电流计算；主要设备材料的选择；继电保护的配置，所用电的配置等）2） 电气主接线图1张；3） 电气总平面布置图1张
6、；4） 主变继电保护配置图1张。第二部分 电气设计说明书第一章 总的部分1.1设计依据依据课题假定条件设计。1.2工程建设的必要性电网某区域随着负荷的增加，现有供电的220kV变电站（C变电站）主变压器的负载率已达到70%，该区域负载预计年增率将达到10% ，并且其出线回路间隔已全部用完，急需在该区域新建1座220kV变电站以缓解供电紧张的局面，整合电网接线。1.3工程建设规模根据地区电网发展规划和负荷增长预测，建设规模如下：远景规模本期规模主变压器3台180MVA1台180MVA220kV出线6回4回110kV出线12回4回35kV出线8回2回第二章 接入系统2.1 系统接线A变电站本期22
7、0kV出线4回，开口换入BC双回线，其中BA线路径长度20km，AC线路径长度15km。2.2 220kV母线最大穿越功率C变电站为终端变，本期A变电站最大穿越功率按C变电站满载的80%计算为252MW（功率因数按0.95计），远景考虑还需专供1台主变，因此考虑220kV母线最大穿越功率按400MW计。2.3 系统线路截面校核2.3.1BA线路最大工作电流计算远景变电站最大需电电流：远景单回线路最大工作电流：本期变电站最大需电电流：本期单回线路最大工作电流：2.3.2 BA导线截面校核原线路导线截面为LGJ-400/30，根据DL/T5222-2005导体和电器选择设计技术规定中的资料，其长期
8、允许载流量为781A（环境温度25，导体温度+70，表面黑度0.9），大于661A，本期满足系统供电要求，远景小于1480A，不满足系统供电要求，需要更换。2.3.3 BA线路新导线选择1） 按经济电流密度选择导线截面最高负荷：采用线路投运后510年的发展，采用正常运行方式下经常重复出现的最高负荷，本设计考虑按主变容量60%计，年利用小时数约2900小时。最大负荷电流：经济电流密度：导线截面：拟选用2LGJ-500/35双分裂导线。2） 按电晕条件校验导线截面在高压输电线路中，导线周围产生很强的电场，当电场强度达到一定数值时，导线周围的空气就发生游离，形成放电，这种放电现象就是电晕。电晕会增加
9、送电线路的电能损失，对无线电通信和载波通信产生干扰。根据电力系统设计手册，武汉高压研究所推荐当220kV导线不小于LGJ-240时，不必校验电晕。3） 按导线长期容许电流校验导线截面根据DL/T5222-2005导体和电器选择设计技术规定中的资料，LGJ-400/35导线的长期允许载流量为854A（环境温度+25，导体温度+80，表面黑度0.9），双分裂导线的长期允许载流量按近似计算为2854A，等于1708A。按实际环境温度+35，修正系统0.88计算，载流量为1500A，满足长期运行要求。4） BA1、BA2线路导线均更换为2LGJ-400/35双分裂导线。第三章 电气主接线的确定3.1
10、设计原则主接线应满足可靠性、灵活性和经济性的三项基本要求。变电站的电气主接线应根据变电站在电力系统中的地位、变电站的规划容量、负荷性质、线路和变压器连接元件总数、设备特点等条件确定，并综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节省和便于过渡或扩建等要求。3.2 A变电站电气主接线的确定3.2.1 220kV部分依据DL/T5218-2005220kV500kV变电所设计技术规程中的规定，当“220kV变电所中的220kV配电装置，在系统中居重要地位、出线回路数为4回及以上时，宜采用双母线接线”。A变电站本期220kV出线4回，规模出线6回，在系统中处于重要变电站的地位，因此考虑其220kV
11、采用双母线接线。双母线接线具有供电可靠，调度灵活，扩建方便和便于试验等优点，缺点是投资较大。3.2.2 110kV部分依据DL/T5218-2005220kV500kV变电所设计技术规程中的规定，当220kV变电所中的110kV配电装置，出线回路数为6回以下时，宜采用单母线或单母线分段接线，6回及以上时，宜采用双母线接线”。A变电站本期110kV出线4回，规模出线12回，因此考虑其110kV也采用双母线接线。3.2.3 35kV部分依据DL/T5218-2005220kV500kV变电所设计技术规程中的规定，当220kV变电所中的35kV配电装置，出线回路数为6回以下时，宜采用单母线或单母线分
12、段接线，6回及以上时，宜采用双母线接线”。A变电站本期35kV出线2回，规模出线8回，考虑35kV出线多为用户专线，可靠性要求相对较低，同时设备均为成套装置户内布置，运行条件较好，因此采用单母线分段接线。由于供电区域35kV电压网架已逐步弱化，规模缩减，因此变电站仅考虑#1和#2主变供35kV负荷，采用单母线分段接线，#3主变仅接入无功补偿装置，设独立35kV单母线。本期出现2回，可采用单母线接线。单母线接线的优点是简单清晰、设备少投资省，操作方便，便于扩建和采用成套设备，加分段后可使重要用户从两个不同段引出，可靠性提高。缺点是不够灵活可靠。3.2.4 电气主接线详见附图D-01。第四章 电气
13、总平面布置4.1 电气总平面布置A变电站拟采用户外布置方式，220kV配电装置布置在所区的北侧，向北出线，110kV配电装置布置在所区的南侧，向南出线，35kV配电装置布置在所区的西侧，向西出线，进所道路布置在所区东侧。变电站总占地面积为23571平方米。4.2 配电装置在确定配电装置形式时，必须满足四点要求：节约土地，运行安全和操作巡视方便，便于检修与安装，节约三材减低造价。220kV配电装置均采用户外管母线分相中型单列布置，母线相间距离采用3.0米，设备相间距离采用3.5米，间隔宽度采用13.0米，隔离开关采用GW16型和GW7型。110kV配电装置均采用户外管母线分相中型单列布置，母线相
14、间距离采用1.6米，设备相间距离采用2.0米，间隔宽度采用8.0米，隔离开关采用GW16型和GW4型。35kV配电装置采用户内成套开关柜单列布置，相间和对地距离按300mm。4.3 电气总平面布置图见附图D-02第五章 主变压器的选择5.1 容量和台数的确定根据设计依据，变电站投运时的负荷约为100MW，根据年增长10%计，10年后A变电站的负荷约为260MW，同时考虑到两台主变压器，当一台主变停运时另一台主变应能够承担全部负荷的70%，因此考虑，单台主变容量选用180MVA，考虑到远期负荷增长，共设置3台主变的规模，分期建设。5.2 绕组的数量采用三绕组变压器，设220kV、110kV和35kV三个电压等级。5.3 调压方式由于上级500kV B变电站采用有载调压变压器，A变电站采用无励磁调压变压器。通过潮流软件计算，峰、腰、谷荷时各级电压都能保持在合格水平。5.4 冷却方式采用自然冷却方式。5.5 主变压器的主要参数型号：SS10-/220电压比：23032.5%/117/38.5Kv接线组别：YN yn0 d11容量比：/90000kVA阻抗电压百分比：U1-2=1214%U1-3=2224%U
