《变电所设计(6)课程设计220KV降压变电所设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变电所设计(6)课程设计220KV降压变电所设计（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、220kV 降压变电所一次系统初步设计（东北电力大学电气工程学院，吉林 吉林）摘要：随着我国国民经济的快速增长，用电已成为制约我国经济发展的重要因素。为保证正常的供配电要求，各地都在兴建一系列的供配电装置。本文针对 220kV 降压变电所的特点，阐述了 220kV 降压变电所的设计思路、设计步骤，并进行了相关的计算和校验。文中介绍的 220kV降压变电所的设计方法、思路及新技术的应用可以作为相关设计的理论指导。关键词：降压变电所，设计方法，供配电Abstract: With the fast growth of the national economy, the use of the elec
2、tricity has been animportant limiting factor for the development and supervision of our country. A series of electricitydevices are being built. The text tells the characteristics of the 220 kV step-down substations, givesthe method and steps of the design for the 220 kV step-down substations and ca
3、rries on the relatedcalculation, which may be the reference of the other related designs.Key words: step-down substations, design method, supply and distribution of the electricity前言近十年来，随着我国国民经济的快速增长，各地都在兴建一系列的用配电装置。变电所的规划、设计与运行的根本任务，是在国家发展计划的统筹规划下，合理的开发和利用动力资源，用最少的支出（含投资和运行成本）为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和
4、质量合格的电能。这里所指的“充足”，从国民经济的总体来说，是要求变电所的供电能力必须能够满足国民经济发展和与其相适应的人民物质和文化生活增长的需要，并留有适当的备用。变电所由发、送、变、配等不同环节以及相应的通信、安全自动、继电保护和调度自动化等系统组成，它的形成和发展，又经历了规划、设计、建设和生产运行等不同阶段。各个环节和各个阶段都有各自不同的特点和要求，按照专业划分和任务分工，在有关的专业系统和各个有关阶段，都要制订相应的专业技术规程和一些技术规定。但现代变电所是一个十分庞大而又高度自动化的系统，在各个专业系统之间和各个环节之间，既相互制约又能在一定条件下相互支持和互为补充。为了适应我国
5、国民经济的快速增长，需要密切结合我国的实际条件，从电力系统的全局着眼，瞻前顾后，需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电所，用以协调各专业系统和各阶段有关的各项工作，以求取得最佳技术经济的综合效益。1 / 25第一章 设计任务书1.1 设计题目 变电所设计任务书（6）：220kV 降压变电所一次系统初步设计1.2 变电所原始资料一、变电所性质：地方性降压变电所二、地理位置：有色金属矿区新建的变电所，在新兴城市附近三、自然条件： 所区地势：半山区 海拔：300m 交通：比较方便，有铁路、公路经过本所附近 最高气温：+30，最低气温-35，年平均气温：+5 最大风速：20m/s 覆冰厚度
6、：5mm 地震裂度：6 级 土壤电阻率：400m 雷电日：25 周围环境：较好，不受污染影响 冻土深度：1.8m 主导风向：夏季东南风，冬季西北风四、负荷资料 220kV 侧，共 2 回线与电力系统联接 60kV 侧，共 12 回架空出线，最大综合负荷 90MW，cos用户名称最大负荷（MW）矿山（甲）12矿山（乙）10铝厂20碳素厂18矿山机械厂12重型机械厂16市区变电所（甲） 20市区变电所（乙） 20远景发展：本所 60kV 侧不再发展 10kV 侧装设 TT-30-6 调相机两台0.85回路数22221111线路长度（km）50603025304025202 / 25五、系统情况20
7、0KM4TS854/210-404SFPSL-120/22080KM120KM4TQN-100-24SFPSL-120/220变电所图1-1设计学生：完成设计日期：指导教师：3 / 25第二章 原始资料分析设计根据：220kV 降压变电所设计任务书变电所设计规程、2.1 对系统、待设计变电所、负荷的分析一、系统性质 本变电所为地区性降压变电所，在新兴城市附近，由水电厂、火电厂两联合系统供电。 水电系统：4TS854/210-40，升压变：4SFPSL-120/220 火电系统：4TQN-100-2，升压变：4SFPSL-120/220二、变电所性质 该变电所有两回进线，向 60KV 地方负荷供
8、电。以远景发展看，10KV 装设两台 TT-30-6调相机。三、负荷性质 220kV 侧：共 2 回线与系统相连 60kV 侧：共 12 回架线与负荷相连，最大综合负荷为 90MV，cos0.85 10kV 侧：2 回出线与调相机相连2.2 环境分析 所处地势为半山区，海拔 300m，交通比较方便，有铁路、公路经过本所附近，可以考虑选择廉价、较笨重的设备。空气清洁，周围环境条件较好，故可采用屋外配电装置，考虑到土地的经济性，地表裂度等因素，屋外配电装置拟采用半高型装置。所区海拔低于 1000m，电气设备绝缘可不考虑修正。 本所所在地区主导风向夏季为东风，冬季为西北风，所以变电所间隔及母线布置应
9、为东西或西北走向，最大风速 20m/s 小于 35m/s，因此对屋外配电装置可不考虑风速对布置形式的影响。地区最高温度+30，最低气温-25，可以考虑在冬季时对变压器油加热，防止变压器等设备被冻坏。地震裂度小于 6 级，无需特殊设计。雷电日 25 日，对防雷也无需特殊考虑。冻土深度 1.8m，接地装置必须深入 1.2m 以下，才能可靠接地。2.3 发电机、电厂升压变压器的参数选取基准值：SB=100MVA, UB=Uav 见表 2-1、表 2-2、表 2-3 表 2-1 发电机参数型号额定容量(MW) 额定电压(kV) 额定电流(kA) cos10010010.510.5表 2-2 升压变压器
10、参数型号SFPSL-120/220额定电压(kV)高压 中压 低压2426910.5阻抗电抗（%）高-中24高-低14.7中-低7.4额定容量(MVA)高压 中压 低压120120120-64750.850.85X“0.1920.155TS854/210-40TQN-100-2表 2-3 调相机参数型号 额定容量(MW) 额定电压(kV)3011X“0.533TT-30-64 / 25第三章 主变压器的选择 根据电力工程设计手册的要求，并结合本所的具体情况和可靠性的要求，选用 2 台同样型号的无励磁调压三相三绕组变压器。3.1 主变压器台数的确定 主变台数的考虑原则：（1）对大城市郊区的一次变
11、电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，以装两台主变为宜。（2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，设计时应考虑装三台主变的可能性。（3）对规划只装两台主变的变电所，其主变基础宜按大于变压器容量的 1-2 级设计，以便符合发展时更换主变。 综上，结合任务书，确定主变压器台数为 2 台。3.2 主变压器容量的选择条件一： 所选主变容量和应大于最大综合计算负荷，即： 2S S .52.94MVA条件二：当所选两台主变有一台停运时，另一台主变应满足 70%最大综合计算负荷 S 0.7=0.7105.88=74.116MVA条件三：当所选两台主变有一台停运时，另一台主变应满足全部 I 类负荷和
12、大部分类负荷，220KV 以及上电压等级变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应能满足全部 I 类负荷和大部分类负荷，在本设计中，60kV 侧回路数为 2 的属于、类负荷即：S SS =(12+10+20+18)/0.85=70.59MVA 综上，由于变压器容量没有 80MVA 且满足本题条件的，故取S =90MVA3.3 主变压器型式的选择一、相数的确定 330kV 及以下的发电厂和变电所中，一般都选用三相式变压器。因为 1 台三相式较同容量的 3 台单相式投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构简单，运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件（如桥梁负重、隧道尺寸等）限制时，可选用 2 台
13、容量较小的三相变压器，在技术经济合理时，也可选用单项变压器。 综上，选择三相变压器。二、绕组数的确定 有两种升高电压向用户供电或与电力系统连接的发电厂，以及有三种电压的变电所，可以采用双绕组变压器或三绕组变压器（包括自耦变压器）。具体方法如下： 1、当最大机组容量为 125MW 及以下，而且变压器各绕组的通过容量均达到变压器额定容量的 15%以及上时（否则绕组利用率太低），应优先考虑采用三绕组变压器。因为两台双绕组变压器才能起到联系三种电压等级的作用，而 1 台三绕组变压器的价格、所用的控制电器及辅助设备比 2 太双绕组变压器少，运行维护也较方便。但一个电厂中的三绕组变压器一般不超过 2 台。
14、当送电方向主要由低压侧送向中、高压侧，或由低、中压侧送向高压侧时，优先采用自耦变压器。 2、当最大机组容量为 125MW 及以下，但变压器某绕组的通过容量小于变压器额定容量的 15%时，可采用发电机双绕组变压器单元和双绕组联络变亚器。5 / 253、在有三种电压的变电所中，如变压器各绕组的通过容量均达到变压器额定容量的 15%以及上；或低压侧虽无负荷，但需要在该侧装设无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。当变压器需要与 110kV 及以上的两个中性点直接接地系统相连时，可优先选用自耦变压器。综上分析，待设计变电所共有 220kV、60kV、10kV 共 3 个电压等级，其中只有 220kV 侧是中性点直接接地系统，故不能采用自耦变压器，而采用三绕组变压器。四、绕组接线组别（联结方式）的确定110kV 及以上的电压侧均为“YN”，即有中性点引出并直接接地；3560kV 作为高、中压侧时都可采用“Y”或者“D”；35kV 以下电压侧（不含 0.4kV 及以下）一般为“D”，也有“Y”方式。变压器绕组接线组别（各侧绕组连接方式的组合
