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1、220KV变电站自动化系统设计说明书1. 引言20 世纪末到21 世纪初，由于半导体芯片技术、通信技术以及计算机技术飞速发展，变电站自动化技术也已从早期、中期发展到当前的变电站自动化技术阶段。目前国际上关于变电站自动化系统和通讯网络的国际标准还没有正式公布，国内也没有相应的技术标准出台。标准和规范的出台远落后于技术的发展，导致变电站自动化系统在通讯网络的选择、通讯传输协议的采用方面存在很大的争议，在继电保护和变电站自动化的关系及变电站自动化的概念上还存在分歧。市场竞争日益激烈，不同厂家的设备质量和技术（软硬件方面）差异甚大，各地方电力公司的要求也不尽相同，导致目前国内变电站自动化技术千差万别。
2、改革开放以来，随着我国国民经济的快速增长，电力系统也获得了前所未有的发展，电网结构越来越复杂，各级调度中心需要获得更多的信息以准确掌握电网和变电站的运行状况。同时，为了提高电力系统的可控性，要求更多地采用远方集中监视和控制，并逐步采用无人值班管理模式。显然传统的变电站已经远远不能满足现代电力系统管理模式的需求。我国对变电站的技术研究的其中一个主要方面是在 220kV 及以下中低压变电站中采用综合自动化技术，全面提高变电站的技术水平和运行管理水平，而且技术不断得到完善和成熟。总体来说，实现变电站综合自动化，其优越性主要有：提高了供电质量、变电站的安全可靠运行水平，降低造价，减少了投资，促进了无人
3、值班变电站管理模式的实行。本设计中变电站的设计思路是紧跟现代化国内外变电站综合自动化技术的发展趋势，根据最新和最权威的设计规程和规范，采用先进的原理技术，摒弃落后和即将淘汰的技术，确定科学的模式和结构，选择质量优良和性能可靠的产品，因此，在学习借鉴国外先进技术的同时，结合我国的实际情况，全面系统地研究探讨符合.专业.专注.国情的变电站系统设计模式，完成本次毕业设计。2. 负荷计算及主变选择2.1设定原始资料并简要分析建设规模：该变电所主变采用2120MVA,其电压等级为220/110/38.5kV的变压器， 220kV 进出线四回， 110kV 进出线八回，35kV 进出线八回。该地区的负荷预
4、测情况及发展：现状负荷统计为86810KW；2005年统计负荷为 89260KW；2010年统计负为118840KW。负荷水平年增长率为4.9%。220kV 系统短路容量为5600MVA， 110kV 系统短路容量为600MVA。本设计中各级电压侧年最大负荷利用小时数为：220kV侧Tmax=3600小时/ 年110kV侧Tmax=4600小时/ 年35kV侧Tmax=4000小时/ 年所用负荷有： 主控制室照明、 主建筑物和辅助建筑物照明等为60KW，锅炉动力、检修间动力、主变冷却装置动力等为250KW。负荷统计如下： （表 2-1 ）单位： KW序号用电单位现状负荷2005 年统计负荷20
5、10 年统计负荷1U南区甲线1680016800246002U南区乙线1450014500204003U北区甲线1370014200167004U北区乙线1200012100165001S水 厂4200440056802S矿冶厂2960316035803S化肥厂3300360051804S建材厂1850190024506S制药厂119001270015150.专业.专注.7S医 院1320122026208S火车站428046805980合计86810892601188402.2电气主接线：220KV 采用双母线带简易旁路110KV 采用双母线接线10KV 采用双母线接线2.3主变压器选择主变
6、参数：型号SFPSZ8 90000/220额定电压220/121/11KV额定容量90000/90000/90000KVA PK（1 2） 395 P K（ 1 3） 414 P K（ 3 2） 280最大负荷： 110KV S max 15j810KVS max 5 j2最小负荷： 110KV S min 8 j210KVS min 2 j1高压侧的电压为：V1max 231KVV1min 220KV要求中压侧电压不超过110121KV范围，低压侧电压不超过1010.8KV 范围。2.4主变压器参数计算2.4.1阻抗值计算 PK（ 1 2） P K（ 1 2 ）（ S1N/S 2N） 3 3
7、95KW,同理 PK（ 13） 414KW PK（ 23） 280KW PK1 1/2 PK（ 1 2） PK（ 1 3 ） PK（ 2 3 ） 1/2 （ 395 414280） 264.5KW, 同理.专业.专注. PK2 130.5 KW PK3 149.5KWVK1 1/2 VK（ 1 2） VK（ 1 3） VK（ 2 3 ） 14.75 KV ,同理VK2 -0.5KVVK3 8.25KV2R T1 PK1VN /1000S N2 (264.5*200*200)/(1000*90*90)=1.58 , 同理RT20.78 RT30.89 XT1V V V /100SNN2 K1 N
8、2（ 14.75*220*220 ）/100 9079.32 XT2 - 2.69 XT344.39 2.4.2选择分接头最大、最小负荷时的电压损耗: V1max (P 1 R1 Q1X1)/V 1max 2.99 KV V2max (P 2R2 Q2X2)/V 2max -0.04KV V3max (P 3 R3 Q3X3)/V 3max 1.67 KV V1min (P 1R1 Q1X1)/V 1min 0.76 KV V2min (P 2 R2 Q2X2)/V 2min 0.004 KV V3min (P 3 R3 Q3X3)/V 3min 0.43 KV最大、最小负荷时，各绕组归算至高
9、压母线电压最大负荷时： V1max225 KVV2max224.996 KVV3max224.566 KV最小负荷时： V1min 220 KVV2min 217.01 KVV3min 215.34 KV.专业.专注.选择高压侧分头电压Vf1max V3maxVN3/V 3max 224.566*10.5/10.8=218.3KVVf1min V3min VN3/V 3min 215.34*10.5/10=226KVVf1 （ Vf1max Vf1min ） /2 222.15于是可选220 2.5%的分接头，其中V=225.5 KV校验低压母线实际电压V 3max V3maxVN3/V f1
10、 224.566*10.5/225.5=10.0310KVV 3min V3min VN3/V f1=215.34*10.5/225.5=10.410.8 KVV 3max=(10.03-10)/10*100%=0.3%5% 可见所选分头符合低压母线的调压要求。选中压侧分接头电压计算中压侧分接头电压为：Vf2max V 2maxVf1 /V 2max=121*222.15/224.996=119.5 KVVf2min V 2min Vf1 /V 2min 110*222.15/217.01=112.6 KV Vf2 Vf 2min Vf2min /2 116.05KV于是可选110 6%的分接
11、头，其中电压V=116.6 KV校验中压侧母线电压V 2max V2maxVf2 /V f1=224.996*116.6/222.15=118.09110KV V2max =(113.9-110)/110*100%=3.5%5%可见所选中压侧分接头满足调压要求。.专业.专注.2.4.3无功补偿的计算最大和最小负荷时变压器阻抗中的电压损耗分别为: Umax=(15*1.58+8*79.32)/110=5.98KV Umin=(8*1.58+2*79.32)/110=1.56KVUf2=116.05KV, 取与其最接近的分接头电压:110*(1+6%)=116.6KV,从而可得电压比为 :k=11
12、6.6/10=11.66 则补偿容量为 :Qc=U2Cmax(U2Cmax - U2Cmax/k)k 2 /X=10*10-(110-5.98)/11.66*11.66*11.66/79.32=18.85Mvar当 Qcmax=18.9Mvar, 验算最大负荷时二次侧母线的实际电压:STmax= STmax-JQc=15+J8-18.9=15-J10.9补偿后变压器阻抗中电压损耗变为: (15*1.58-10.9*79.32)/110=-7.6KV变电站二次侧母线实际电压为: (110+7.6)/11.66=10.09KV.专业.专注.3. 电气主接线确定3.1 变电站电气主接线的设计原则变电站主接线的设计必须满足上述四个基本要求，以设计任务书为依据，一国家经济建设方针、政策及有关技术规范为准则，结合工程具体特点，准确地掌握基础资料，做到既要技术先进，又要经济实用。3.2 电气主接线的设计步骤电气主接
