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1、 220/110/35KV变电所及综合自动化方案设计第一章应该是摘要第二章 原始资料（设计工程概况）1. 1变电所规模及性质：大型城市变电站（终端站）电压等级：220KV/110KV/35KV线路回数：220KV本期2回交联电缆（发展一回）； 110KV本期4回电缆线路（发展2回）； 35KV 30回电缆线路，一次性配齐12短路参数及负荷情况见设计任务书。1. 3设计内容要求见设计任务书。（这两部分应该写清楚）220KV变电站及其综合 自动化系统方案设计首先,确定了解变电站的功能,进出线回数,变压器台数,交换功率大小,然后确定母线型式,最后配置保护,自动装置第二章变电所电气主接线的确定电气主接
2、线是电力系统的重要组成部分，它的设计形式直接关系全所电气设备的选择和配电装置的布置。它的设计应以设计任务书为依据，以国家有关经济建设方针、政策及有关技术规范为准则，结合工程具体特点来确定，要求安全可靠、稳定灵活、方便经济。2.1 主变压器容量和台数的选择2.1.1 主变压器的台数：待设计变电站为大型的城市变电站，负荷较重（本期最大负荷150+210=360MVA,远期最大负荷240+210=450MVA），又因是城市变电站，负荷较为重要，且为终端变电站，要求电压质量是可以调节的，现在市场上生产的变压器的容量，选择2台变压器不能满足负荷的要求，我选择4台相同容量的变压器。2.1.2主变压器容量：
3、根据运行经验，变压器的容量应保证在有一台检修的情况下，其他变压器能带全部负荷的70%，按任务书给定的资料（按远期最大负荷算），即3台主变的容量应满足70%的负荷需求，因此本设计的主变每台应带负荷为：（240+210） 70% /3 = 10.5（MVA），所以我们选择的主变容量为120MVA变压器。2.1.3主变型式：本设计220KV降压到110KV和35KV两个电压等级，因此采用三绕组变压器。2.1.4调压方式：根据地区及负荷的要求，变压器选择有载调压方式。根据以上原则，查阅有关资料，选择的主变压器技术数据如下：型 号 SFPSZ7 -120000 / 220容 量 120 MVA容 量 比
4、 120/120/120额定电压高压22081.25%中压121低压38.5联结组标号 YN，yn0,d11损 耗空载144 KW负载480 KW空载电流 0.9 %阻抗电压高-中14 %高-低24 %中-低9 %2.2 电气主接线方案的拟定2.2.1方案：（见图2-1） 图2-1分析：因本220KV变电所不仅供本地区的负荷，还降压到110KV向另一终端变电所转供大量的负荷，所以方案在220KV高压侧采用“双母线带旁路接线”，它具有供电可靠、检修方便、调度灵活及便于扩建等优点。110KV侧采用“双母线接线”。35KV侧采用“单母线分段带旁路接线”，便于分段检修母线及各出线断路器。当一段母线发生
5、故障时，自动装置将分段断路器跳开，保证正常母线不间断供电，两段母线同时故障的机率极小，可以不予考虑。2.2.2方案：（见图2-2）分析：考虑220KV本期只有两条进线及本所只有两台主变压器，所以方案在220KV高压侧采用“单母线分段接线”， 采用“单母线分段接线”虽然使用断路 图2-2器数量少、布置简单、占地少、造价低，但在变压器故障时需停相应线路，且隔离开关又作为操作电器，所以可靠性差。110KV侧采用“单母线分段接线”，四条出线从不同分段上引接以提高供电可靠性，此种接法的优点表现在简单清晰，设备少，投资小，运行操作方便，便于分段检修母线。当一段母线发生故障时，自动装置将分段断路器跳开，保证
6、正常母线不间断供电，两段母线同时故障的机率极小，可以不予考虑。当一条出线断路器故障或检修试验时，不会对另一终端变电所造成停电。35KV侧采用“单母线分段带旁路接线”，此接线的优缺点已在前文中叙述，不再赘述。2.2.3方案：（见图2-3） 图2-3分析：方案在220KV高压侧采用“单母线分段接线”。110KV侧采用“双母线接线”，它具有供电可靠、检修方便、调度灵活及便于扩建等优点，但当母线系统故障时，需短时切除四条出线，使另一终端变电所全停。35KV侧采用“单母线带旁路接线”，虽然对断路器检修试验等均有好处，但当母线故障时，会造成10KV用户断电，可靠性差，故不宜采用。2.2.4 方案：（见图2
7、-4）分析：本方案在220KV侧采用“单母线接线”，虽简单清晰，设备少， 图2-4投资小，但当母线出现故障时，会造成全所停电及另一终端站的停电。供电可靠性不好。110KV侧采用“双母线分段接线”，它同时具备双母线和单母线分段的特点，具有很高的可靠性和灵活性，但由于高压断路器及配电装置投资较大，只适合于610KV电压等级。35KV侧采用“双母线接线” 它具有供电可靠、检修方便、调度灵活及便于扩建等优点，但当出线断路器检修或故障时，无法将负荷及时送出，会造成重要用户的长时停电，故不宜采用。2.2.5 方案：（见图2-5）分析：方案的220KV侧采用“单母线接线”， 此接法的优点表现在简单清晰，设备
8、少，投资小，但当母线出现故障时，会造成全所停电及另一终端站的停电。110KV侧采用“双母线带旁路接线”，具有十分好的可靠性及灵活性，但使用设备多，投资大。35KV侧采用“单母线接线”， 此接法的优点表现在简单清晰， 图2-5设备少，投资小，但当母线出现故障或短路器检修试验时会造成10KV重要用户的长时间的停电。由以上的分析，初步选定方案和方案为本设计的主接线方案，经详细的比较后选定最终方案。2.3 最佳方案的确定我国变电所设计技术规程规定：“变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠，简单灵活，操作方便和节约投资等要求”。现就方案和方
9、案的可靠性、灵活性和经济性进行详细地比较，筛选出最佳方案。1、 供电可靠性的比较方案的220KV高压侧采用“双母线带旁路接线”，当一段母线出现故障时，及时将运行方式改变到另一母线上运行，只能短时造成全所停电及另一终端站的停电。 而方案的220KV侧采用“单母线接线”，当母线出现故障时，就会造成全所及另一终端站的长时间的停电。110KV侧接线方式的可靠性基本相同，不需比较。35KV侧方案采用“单母线分段带旁路接线”，当一段母线发生故障时，保护装置将分段断路器跳开，保证正常母线不间断供电，不会造成35KV的用户全部停电，且故障段的重要用户可经过旁路母线带出。方案中35KV侧采用“单母线接线”， 当
10、母线出现故障或出线短路器故障时会造成35KV重要用户的长时间的停电。两方案的可靠性相比较，方案的可靠性远比方案的可靠性强。2、 灵活性的比较220KV侧：方案可选择任一段母线运行，随时检修任一组断路器及母线上的设备，方案的接线就只能一种方式运行。110KV侧：两方案都具有很高的灵活性，虽然方案的灵活性要高一些，即每条出线断路器的检修、试验都可随时进行，但是四条出线向另一终端站送电，没有必要选择此种灵活性。35KV侧：两方案运行调度灵活，四台主变可以单独并列运行，也可全部并列运行。但是主变解列运行时方案的负荷可分别由四台中的两台主变带出，方案的负荷只能由其中两台主变带出，另两台主变空载。3、 经
11、济性的比较在主接线设计时，主要矛盾往往发生可靠性与经济性之间，因此在满足供电可靠，运行灵活方便的基础上，尽量使设备投资费用和运行费用为最少。方案比方案 220KV、35KV设备多。但110KV设备方案比方案少一些。二者相比，方案比方案投入的资金要多一些。虽然方案比方案投入资金多，但从可靠性和灵活性综合的看，方案显然优于方案的设计。因此本设计最终确定的方案为设计方案。2.4 所用电源的引接2.4.1 所用电源引接的原则1、 负荷的种类本变电所的所用电负荷主要是：变压器强迫油循环冷却装置的油泵、风扇；蓄电池充电设备；油处理设备；采暖通风；照明及供水泵用电等。2、 负荷的重要性因本所两台主变压器为强
12、迫油循环冷却的变压器，要求所用变分别接在两个不同的电源上，以保证在变电所所内停电时，仍能使所用电得到不间断的供电。2.4.2 所用变的供电电压及型号、容量所用电属于低压用户，本站属大型的220KV变电站，其供电电压为380V三相四线制，用电容量都较110KV大，因此将供电电压选为35KV。选择SL7-500/35，低压0.4KV,容量500KVA变压器两台。2.4.3 供电方式供电可靠性是所用电的首要保证，在本供电系统中所用电应为0级用户。结合其供电电压及其容量，可将一台所用变压器引接于35KV段母线上，另一台所用变压器引接于35KV段母线上。两所用电源采用明备用方式，并且装设备用电源自动投入
13、装置来保证其可靠性。第三章 短路电流的计算3.1 短路电流计算的目的及规定3.1.1 短路电流计算的目的：在变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。在选择电气设备时，为保证在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定值；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。3.1.2 短路电流计算的一般规定：3.1.2.1 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行；3.1.2.2 短路种类：一般以三相短路计算；3.1.2.3 接线方式
14、应是可能发生最大短路电流的正常方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。3.1.2.4 短路电流计算点：在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点。3.1.2.5 计算容量：应按工程设计规划容量计算，并考虑系统发展规划。3.2 短路电流的计算取基准容量为：Sj=100MVA，基准电压为Uj=Up又依公式：Ij=Sj/3 Uj ；Xj=Uj2/Sj，计算出基准值如下表所示： （Sj=100MVA）Uj（KV）23011537Ij（KA）0.2510.5021.56Xj（）52913213.73.2.1 计算变压器电抗：UK1 %=1/2UK（1-2）%+UK（3-1）%-UK（2-3）%=1/214+24-9=14.5UK2%=1/2UK（1-2）%+ UK（2-3）%- UK（3-1）%=1/214+9-24=-10UK3%=1/2UK（3-1）% +UK（2-3）%- UK（1-2）% =1/29+24-14 =9.5XT1*= (UK1%/100)(Sj/Se)= 14.5/120=0.1208XT2*= (UK2
