220KV 变电站电气主接线设计目录一、 原始材料 2二、 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 5三、 负荷计算 6四、 短路电流的计算 7五、 变电所一次设备的选择与校验 810六、变电所高、低压线路的选择原始资料1.1.1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）35kv 30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Xl=0.1334；零序阻抗X0=0.1693近期最大运行方式：正序阻抗Xl=0.1445；零序阻抗X0=0.2319远期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1139；零序阻抗X0=0.14883. llOkv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230MW4. 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100MW5•环境条件：当地年最低温度-24°C，最高温度+35°C，最热月平均最高温度+25°C，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。
主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，以限制短路电流电气主接线图]X1535kvX15第二章 主变压器选择和负荷率计算原始资料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230MW2. 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100MW3. 由本期负荷确定主变压器容量功率因数COS ©=0.85主变压器选择2.2.1 容量选择(1) 按近期最大负荷选：110 kv 狈0： 160 MW35 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 MW35 kv 侧： 85 MW按最优负荷率0.87选主变压器容量Sn=Pl/(0.85x n )=(80+85)/(0.85x0.87)=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由负荷率计算公式:n=S/SB110kv 最大,最小负荷率:35kv 最大,最小负荷率n =85/(0.85X120)=83.3%总负荷率：n =(85+80)/(0.85x240)=80.9%n =50/(0.85X120)=49%n =(50+65)/(0.85x240)=56.4%(2) 按远期最大负荷选：(远期设三台主变压器)110 kv 侧：280 MW35 kv 侧： 240 MW每台主变压器负荷110 kv 狈0： 93.3 MW35 kv 侧： 80 MW按最优负荷率0.87选主变压器容量。
SN=PL/(0.85xn )=(93.3+80)/(0.85x0.87)=234 MVA选 Sn=240MVA，容量比 100/50/50负荷率计算110kv 最大负荷率: n =93.3/(0.85X120)=91.4%35kv 最大，最小负荷率 n =80/(0.85 X 120)=78.4%总负荷率： n =(93.3+80)/(0.85x240)=84.9%所以，综合以上讨论可知，从长远考虑选主变压器容量：Sn=240 MVA,容量比100/50/50的 变压器因为：Sn/Slmax=(240 X 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2.2.2 变压器参数列表:表 2-1 变压器参数列表容量MVA调压范围电压KV空载损 耗(KW)短路损 耗(KW)阻抗电压Ui-2%S3%U2-3%240±2X2.5%220/110/38.5230108014249第三章 短路计算第 3.1 节 相关参数计算等值 220kv 系统: XS1=0.1134 XS0=0.1693变压器: U1%=0.5(U12%+U13%-U23%)=0.5(14+24-9)=14.5U2%=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% X SB/(100 x Sn)=14.5 X 100/(100 X 240)=0.06042XT2= U2% X SB/(100 X Sn)=0XT3= U3%XSB/(100XSN)=9.5X100/(100X240)=0.0396短路点选择X QX15 ： X15图3-1短路点分布图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出线短路计算llOkv按近期最大运行方式所给参数进行短路计算:X]=2XSi=2 X 0.1334=0.2668XTi=0.06042XT3=0.0396IBi=SBAt/3 UB1=100/230=0.2510IB2=SB/ \ 3 UB2=100/115 \ 3 =0.5020B2 B B2IB3=SB/ UB3=100/37 \ 3 =1.5603・3・1短路点F1： （220kv进线断路器内侧）O O 9图3-3标： IK1=E/X]=l/0.2668=3.748K1 1有： IK1=IK1 X IB1=3.748 X 0.2510=0.941 KA短路点F2： （220kv母联断路器）标： IK2=E/XS1=1/0.1334=7.496有： IK2=E X Ib1=7.496 X 0.2510=1.88KA短路点F3 （220kv母线），F4 （主变压器高压侧），与F2情况相同。
3.3.4短路点F5：（主变压器中压侧）llOkvO图3-5Xk=0.5 (X1+Xt1) =0.5 (0.2668+0.6042) =0.1636K 1 11标： IK5=E/ (2XXk)=0.5/0.1636=3.06有： IK5=IK5 X IB2=3.06 X 0.5020=1.536KA短路点F6： （110kv母线）=llOkv标： IK6=E/XK=1/0.1636=6.11有： IK6=IK6XIb2=6.11X 0.5020=3.07 KA短路点F7 （110kv出线）情况与F6相同短路点F8：（主变压器低压侧）llOkvXk=0.5 (XT1+X1) +XT3=0.5 (0.06042+0.2668) +0.0396=0.2032K 11 1 13标： IK8=E/XK=1/0.2032=4.92K8 K有： IK8=Ik8 X IB3=4.923 X 1.560=7.68 KA短路点 F9(35kv 出线)情况与 F8 相同主要电气设备选型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SF或空气断路器，大容量机组釆用封闭母线6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：UW U U―-电网工作电压g n g(2) 电流：I W I I ―-最大持续工作电流g.max n g.max(3) 开断电流：I W Ip.t nbrI -—断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量ptI ---断路器额定开断电流nbr(4) 动稳定： i W ich maxi ---断路器极限通过电流峰值maxi---三相短路电流冲击值ch(5) 热稳定：I叫WI218 dz tI---稳态三相短路电流8t 短路电流发热等值时间dzI— 断路器t秒热稳定电流t其中t =t +0.05 3 "2由B〃 =I" /I和短路电流计算时间t,可从《发电厂电气部分课程dz z 8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tdz220kv 出线断路器(1)选择Ug=220 KVgI =PLMAX/(朽 xU COS9 )= = 1.02 KAgmax lma/ n 丿 220 X 0.85 杓选择LW2-220 SF6断路器表 4-1 LW2-220 SF6 断路器参数表型号额定电 压(kv)额定电 流(ka)额定短 路开断 电 流(ka)额定短 路关合 电 流(ka)额定峰 值耐受 电 流(ka)4秒热 稳定 电流(ka)全开断 时间(s)LW2-2202202.531.580100400.052)热稳定校验：式中Ig 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卩”，由卩=I，/Ig=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=tz+0.05卩”=0.8 SQk= Ig2tdz=0.9412 x 0.8V【t2tZ.It2xt>Qk满足热稳定要求3)动稳定校验：ich