220KV降压变电所设计

《220KV降压变电所设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《220KV降压变电所设计（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、摘要本设计是 220KV 降压变电站设计。主要包括系统情况及负荷说明，主变压器的选 择，电气主接线方案的选择，短路电流计算，高压电气设备的选择，各种电器和导线的 选择计算，同时对所选择的电气设备进行动稳定和热稳定校验，判断是否满足要求。本设计涉及到发电厂电气部分、电力系统分析等专业知识，并参考了相关的电气设 计和设备手册。总体来说，本设计是对电力系统及其发电厂电气部分专业所学课程的综 合和运用能力的一次考察。关键词：变电站、主变压器、电气主接线、电气设备第一章 内容提要一、变电站原始资料：1、所址概况：位于喀什市郊区，城市工农业，发展较快。变电所有两回 220KV 出线，分别与电力系统和一所发

2、电厂相连。2、自然条件： 所区地势较平坦，交通方便，有铁路公路经过本所附近。最高气温+30 C,最低气温-25 C,最高月平均温度25 C,年平均温度+10，最大 风速20m/s，覆冰厚度5mm，地震烈度 6级，土壤电阻率 500Q .m ；雷电日30；周围 环境较清洁、化工厂对本所影响不大；冻土深度1.5；主导风向、夏南、冬西北。3、负荷资料：(1)110KV狈V，16回出线，最大综合负荷256MW，功率因数cos。=0.85，年最大负荷 利用小时 5500 小时。用户名称最大负荷MW线路长度KM回路数重型机械厂50202机床厂20151工机械厂25101化工厂25201化肥厂30202市区

3、变电所20101冶炼厂35152化肥厂35182(2) 10kv狈9，20回出线，综合最大负荷为50MW，功率因数cos。=0.88，年最大负 荷利用小时4500时。用户名称最大负荷MW线路长度KM回路数印染厂662机床厂421通用机械厂431日用电器厂632日用化工厂421修配厂321小型电机厂411电车厂3214、系统图：220KV50km15km电力系统X=0.01S=100MW变电所3X120KVAUd=13.6%10KV3X100MWXd=18.3%Cos w =0.85110KV二、设计任务：1、选择主变压器的容量、台数、型号、参数。2、进行经济、技术比较、选择电气主接线方案3、计

4、算电路电流，选择电气设备；4、全所平面总布置；5、继电保护规划；6、防雷保护；三、成品要求：1、说明书，计算书各一本；2、图纸；（1）主接线图；（2）全所总平面布置图；（3）配电装置断面图；（4）防雷保护图；（5）继电保护规划图。第二章 变压器的选择2.1 主变压器台数的确定 该变电站一、二类负荷占总负荷的70%以上，为保证供电可靠性，变电站装设两台主变压器。2.2 调压方式的确定根据原始资料，变电站220KV母线有穿越电流，电压变动较大，为了保证110KV、 10KV 母线供电质量，应该选择有载调压变压器。2.3 负荷计算：根据设计任务书，该降压站分为三个电压等级，即电源侧220kv，负荷侧

5、分别为110kv、 10kv。(1) 110kv 侧：最大负荷 P “=256MWcos。=0.85max110S 1in= P J cos。=256F0.85=301.2(MVA) max110 max110(2) 10KV 侧：最大负荷 P 1w=50MWcos。=0.88max110S in= P 1 / cos。=50F0.88=56.8(MVA) max10 max10(3) 220kv 侧：负荷同时率取 K220=0.85max220max110max10)X0.85=(301.2+56.8)X0.85=358X0.85=304.3 (MVA)2.4 主变台数及额定容量的确定变电所

6、的一、二类负荷较大，为保证供电可靠性，考虑装设两台变压器，又考虑到 变压器正常运行和事故时的过负荷能力，对两台变压器的变电所每一台额定容量按下式 进行选择：S N=0.7X304.3=213.01 (MVA)2.5 主变型号的确定1、相数依据设计原则(330kv及以下电力系统中，一般都选用三相变压器)和给定的电压 等级，以及实际需要考虑选择三相变压器，容量比为 100/100/100。2、绕组的确定 依据设计要求，本所具有三个电压等级，可选用三绕组变压器或自耦变压器。(1) 自藕变压器 自藕变压器与普通变压器不同的地方，主要是其一次绕组和二次绕组除了磁的联系外，还有电路上的联系，而普通变压器的

7、一次绕组与二次绕组只有磁的联系，在电路上 是彼此分开的。(2) 三绕组变压器三绕组变压器每个绕组通过的容量应达到额定容量的 15%以上，否则绕组未能充分 利用，下面验证通过主变各侧的功率是否达到主变容量的 15%以上。 220kv 狈V： S max2200/SN=304.3/(2X 150) X 100%=101.4% 15% 110kv 狈V： S max110/SN =301.2/(2X150)X 100%=100.4% 15% 10kv 狈V： S max10/SN=56.8/(2X 100) X 100%=28.4% 15%因此本所将选用三绕组变压器，为保证110kv及10kv系统电

8、压质量，故两台主变均采用有载调压方式。2.6 所选变压器主要技术参数如下表型号额定容量(KVA)额定电压(KV)连接组标号损耗(KW)空载 电流 (%)阻抗电压(%)高压中压低压短路空载高低高中中低SFPZ7-150000/22015000022012110. 53538. 5YN, yn0,d115701700.822 2412 1479主变选择：SFPZ7-150000/220型变压器两台。第三章 所用变的配置3.1 变电所的所用变接线 变电所的所用电负荷，一般都比较小，其可靠性要求远不主变那样高，变电所的主要所用电负荷是变压器的冷却装置、蓄电池的充放电装置和硅整流设备、照明、油处 理设备

9、、检修工具等。对装有高压空气断路器的变电所，还有压缩空气制备系统用电等。 这些负荷容量都不太大，因此变电所的所用电压只需 380/220V 一级，动力与照明采用 混合供电。在中小型变电所中，大多只装一台所用变。在大型枢纽变电所或装有同步调相机的 变电所中，一般都装设两台所用变压器，分别接在母线的不同分段上。380V所用电母 线采用闸刀分段。对于容量不大的变电所，为了节省投资，所用变压器高压侧可用高压 熔断器代替高压断路器。3.2 所用变压器台数及容量的选择（1）为了保证所用电安全、可靠供电，又考虑到经济问题，本所将设计两台所用 变，相互备用。（2）所用变单台容量的选择Sn=（0.5）% S,=

10、（0.1 0.5） % X 300000SN 取总容量的 0.2% ,所以单台所用变容量为SN=0.2% X 300000=600 （MVA）经査找电气设备实用手册所用变型号确定为：S9630/10变压器两台。 所选变压器主要技术参数如下表：型号额定容量（KVA）额定电压（KV）阻抗电 压（）连接组标号损耗（W）空载 电流 （%）质量（kg）外形尺寸（长X宽X高）（mm）高压低压空载短路油器身总质量S9-630/1063010、6.3、60.44.5Y,yn0123060001.2610172028301870 X1526 X1920第四章 主接线选择电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部

11、分，也是构成电力系统的重要环 节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济 性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大 影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比 较，合理确定主接线方案。4.1 主接线设计要求4.1.1 主接线的设计依据：（1）变电所在电力系统中的地位和作用；（2）变电所的分期和最终建设规模；（3）负荷大小和重要性；（4）系统设备容量大小；（5）系统专业对电器主接线提供的具体资料。4.1.2 主接线设计的基本要求（1）可靠性：供电可靠性是电力生产和分配的首要要求,主接线首先应满

12、足这个要求。 可靠性的具体要求如下： 断路器检修时，不宜影响对系统的供电。 断路器或母线发生故障以及母线计划检修时，应尽量减少回路数和停运时间，并要 保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷供电。 尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。超高压变电所在系统中的位置非常重要，因其供电量大，范围广，发生事故可能使系 统稳定发生破坏，甚至电网瓦解，造成巨大是损失，为此，对这种情况的电气主接线提 出可靠性的特殊要求。（2）灵活性：主接线必须满足调度灵活、操作方便的基本要求。 调度运行中可以灵活投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源及负荷，满足系 统在事故、检修以及结束运行方式下的系统调度运行要求。 检修

13、时，可以方便的停运断路器、母线及保护设备，进行安全检修而不至影响电力 网的运行和对用户的供电。 扩建时，可以适应以初期接线过度到最终接线，在不影响连续供电或停电时间最短 的情况下，投入新装机组、变压器或线路而不至互相干扰，并且使一次二次大部分的改 建工作量减少。（3）经济性：主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下尽量做到投资省、占地面积 少、电能损耗少。4.2 主接线形式4.2.1 概述 有汇流母线的接线：如单母线、单母线分段、双母线、双母线分段和增设旁路母线的 接线。无汇流母线的接线：包括单元接线、桥形接线和角形接线等。4.2.2 主接线基本接线形式6220kv高压配电装置的接线形式，决定于

14、电压等级的高低及出线回路数的多少，有 其大致的适用范围。（1）变压器-线路单元接线变压器-线路单元接线内桥接线外侨接线优点：接线简单，设备少，操作简单。缺点：线路故障或检修时，变压器必须停运；变压器故障或检修时，线路必须停运 适用范围：适宜于一机、一变、一线的厂、所（2）桥形接线1）内桥接线：连接桥断路器接在线路断路器的内侧。优点：高压断路器数量少，四回路只需三台断路器，线路的投入和切除比较方便。缺点：变压器的投入和切除较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路暂时停运。 出线断路器检修时，线路需长时间停运。连接桥断路器检修时，两个回路需解列 运行。适用范围：容量较小的发电厂、变电所，输电线路较长，故障几率较多而主变不能 经常切除。2）外侨接线：连接桥断路器接在线路断路器的外侧。 优点：设备少，且变压器的投入和切除比较方便。缺点： 线路的投入和切除较复杂，需动作两台断路器。且影响一台变压器暂时停 运。 变压器侧断路器检