220Kv降压变电所电气初步设计Word格式文档下载.docx
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3.1220KV侧接线：
..................................................................................................................5......
3.2110KV侧接线：
..................................................................................................................7......
3.335KV接线方式:
..................................................................................................................9......
3.4变电所总体电气主接线：
................................................................................................1...2..
第四章
短路电流计算..................................................................................................................1..3....
第五章
导体和电器设备选择.......................................................................................................1..4...
5.1选择导体和电器遵循的原则：
1..4..
5.2导体和电器设备选择：
....................................................................................................1..4...
第六章主要电气设备选择.............................................................................................................1..5...
6.1母线选择：
........................................................................................................................1..5....
6.2断路器选择：
....................................................................................................................1..9....
6.3隔离开关的选择：
.............................................................................................................2..1...
6.4套管绝缘子选择：
.............................................................................................................2..2...
第二部分:
计算书.............................................................................................................................2..3....
第七章主变容量计算....................................................................................................................2..3....
71容量计算.............................................................................................................................2..3....
7.2阻抗计算：
........................................................................................................................2..4....
参考资料.........................................................................................................................................2..9.....
附图.................................................................................................................................................3..0.....
1、变电所性质：
区域性枢纽变电所。
2、地理位置：
位于沿海大城市近郊，向市区及较大工业用户供电。
3、自然条件：
变电所区地势属半山区，海拔300m,交通便利，有铁路、公路经过。
最高气温+38℃，最低气温-20℃，最大风速20m|s，覆冰厚度10mm，地震力度<
6级，土壤电阻率<
500Ω。
雷电日30，周围环境较好，易受台风影响，冻土深度1.2m，主导风向夏东南风，冬西北风。
4、负荷资料：
（1）220kv侧共四回线与系统相连。
（2）110kv侧共11回架空出线，最大综合负荷160MWｃ,ｏｓΦ＝０．８５.
说明书
设计任务
1.1原始资料：
负荷名称
最大／最小
线路长度
回路数
附注
化纤厂
负荷（ＭＷ）
２５／１８
（ＫＭ）
３０
１
有重要负荷
石油厂
２０／１５
４０
化工厂
化工机械厂化肥厂
变电所甲
１０／７
１５／１１
１０／６
４０／３５
５０
２０
２
变电所乙
４０／３０
１５
（3）３５ＫＶ侧共１２回架空线，最大综合负荷４７ＭＷｃｏｓΦ＝０．８
５。
最大／最小负荷（ＭＷ）
线路长度（ＫＭ）
毛纺厂
１０／８
６
棉纺厂
８／６
４
印染厂
６／４
纺织机械厂
４／３
机床厂
３／３
通用机械厂
４／２
３
日用电器厂
３／２
日用化工厂
修配厂
２／１
小型电机厂
的三绕
1.2设计任务：
1、选择变电所主变压器台数、容量及型式；
2、设计变电所电气主接线，并论证其最佳接线方案；
3、计算短路电流及选择主要电气设备；
4、进行配电装置及电气总平面布置设计。
5、进行防雷保护规划设计；
6、进行互感器的配置
7、进行继电保护规划设计
主变压器的选择
2.1变压器台数选择：
本变电所肩负数个工厂的变电工作，这些负荷为Ｉ类负荷，因此该变电所供
电可靠性十分重要，为保证供电可靠性，避免一台主变故障或检修时影响供电，因此本变电所确定为两台主变。
因本变电所有三个电压等级，分别为220KV、110KV和35KV，因此要求变压
器采用三绕组变压器。
当采用三绕组主变可直接在两个以上升、降压级之间传输功率，以满足电网在不同运行状况下的潮流分布要求，提高供电的可靠性和灵活性。
此外，一台三绕组变压器代替两台甚至三台双绕组变压器可节约本体设备费用。
2.2主变容量选择：
主变容量应根据电力系统
5~10
年发展规划进行选择，根据公式
SH=0.7Pm
来计算变压器的容量，其中Pm≥
K0å
p，（å
p为按负荷等级统计综合用电负荷，
K0为同时率）。
最后结合计算出的SH值和设计要求，该变电所有三个电压等级，
因此最终选定变压器为太原变压器厂生产型号为：
SFSZ9——40000/220
组变压器。
详细计算过程详见计算书。
所选变压器参数：
型号：
SFSZ9——40000/220;
额定电压（KV）
空
短路阻抗
额定
容量
（KVA）
高
中
低
联结组
标号
220121 38.5
载
损耗KW43.7
负载
损耗
KW
空载
电流 高中
中低 高低
40000
YNyn0d11
189
1.1% 12-14
7-9
22-24
外型尺寸：
9340´
3490´
5980；
重量：
84670；
轨距：
1435×
调压电力变压器。
2000；
三绕组有载
电气主接线
待设计的220KV变电所，电源部分由电厂和系统供给，负荷110KV侧负荷化
纤厂、石油厂等共7个负荷和35KV侧毛纺厂、棉纺厂、印染厂、通用机械厂等共10个负荷，这些负荷类型均为I类负荷，因此该变电所的供电可靠性尤其重要。
3.1220KV侧接线：
220KV侧是变电所的电源部分，若发生故障将使整个变电所包括由变电所供
给的所有一类负荷都会停电，这是不满足供电可靠性的，因此该侧接线首先要满足可靠性准则要求，因此拟定了三种主接线方案可供选择：
方案一：
采用单母线分段接线方式：
（1）单母线分段接线特点：
优点：
1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同处引出两个回路，有两个电源供电。
2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
缺点：
1）当一段母线或母线隔离开关故障检修时，该段都要在检修内停电，
2）当双线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。
3）扩建时需向两个方向均衡扩建。
（2）这种接线适用范围：
1）6~10KV配电装置出线回路数为6回及以上时。
2）35~63KV配电装置出线回路数为4~8回时。
3）110~220KV配电装置出线回路线为3~4回时。
方案二：
双母线接线方式：
这种接线方式特点：
1）供电可靠；
2 ）调度灵活；
3）扩建方便；
4 ）便于试验。
1）增加一组母线和使每回路需增加一组母线隔离开关；
2）当母线故障和检修时，隔离开关作为倒换操作电气容易误操作。
为避免隔离开关操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
这种接线适用范围是：
1）6~10KV配电装置，当短路电流较大，出线需带电抗器时。
2）35~63KV配电装置，当出线回路超过8回时：
或连接电源较多，负荷较大时。
3）110~220KV配电装置出线回路数为5回及以上时，或当110~220KA配
电装置，在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时。
方案三：
双母线带旁路接线方式：
这种接线方式基础上，增设一条旁路母线，为了是保证用双母线的配电，在
进出线断路器检修时（包括其保护装置的检修和调试），不中断对用户的供电。
综合以上分析，对于该变电所220KV主接线，采用方案2，双母线接线方式，
这种接线方式可靠性高，且无母联断路器操作问题和旁路操作等问题，因此确定双母线接线方式为220KV主接线方式。
3.2110KV侧接线：
110KV侧主要供电给炼钢厂，该负荷为I类负荷，用双回路通电，因此可靠
性也十分重要，拟定三种方案：
方案一：
单母线方式：
这种接线方式特点是：
1）各类单元直接并列，有利于电源的相互备用和电源间负荷的合理分。
2）本单元均经断路器和隔离开关接至公共联接点心 汇流母线，其正
常投切与故障切除互不干扰、灵活方便，具有完全独立性。
3）接线简单，清晰，设备量少，经济实用。
1）母线范围内发生故障时，与母线相联的所有电源回路均需切除，全部负载中断供电使整个装置在修复间停止工作。
2）母线式母线隔离开关在停电检修期间，整个装置停止供电。
3）各接线单元的断路器检修时，该单元中断工作。
方案二.
单母分段：
这种接线的特点：
1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同引出两个回路，有个电源供电。
1）当一段母线或母线隔离开关故障检修时，该段都要在检修内停电；
2）当双线为双回路时，常使空线路出现交叉跨越。
3）扩建时需向两个方向衡扩建。
这种接线适用范围：
1）6—10KV配电装置出线回数路为此回及以上时。
2）35—63KV配电装置出线回路数为4—8回时。
3）110—220KV配电装置出线回路线为3—4回时。
方案三、采用内桥式接线：
这种接线特点：
这种接线为无母线接线，因此可节省一条母线，但要增加断
路器，接线如下图。
这种内桥接线，使出线断路器投切方便，但当一台变压器发生故障时，断开与变压器相联的两断路器，使相关线路短时退出工作，这种接线一般用于线路较长和变压器不经常切换情况。
综合以上分析，对该变电所110KV主接线，最终确定为单母线分段接线方式。
3.335KV接线方式:
35KV侧负荷有十个工厂均为
三种接线方式：
类负荷,因此供电可靠性仍然十分重要,拟定
I
方案一、单母线：
1）各类单元直接并列，有利于电源的相互备用和电源间负荷的合理分配；
1）母线范围内发生故障时，与母线相联的所有电源回路均需切除，全部负载中断供电使整个装置在修复间停止工作。
方案二、单母线分段：
单母线分段接线特点：
1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同引出两个回路，有个电源供电。
2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线
不间断供电和不致使重要用户停电。
方案三、双母线：
2）调度灵活；
4）便于试验；
为避
免隔离开关操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
1）6—10KV配电装置，当短路电流较大，出线需带电抗器时。
2）35—63KV配电装置当出线回路超过8回时：
或连接电源较多，负荷较
大时。
3）110—220KV配电装置出线回路数为5回及以上时，或当110—220KA
配电装置，在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时。
综上所述分析：
从供电可靠性和灵活性、经济性几方面考虑最终确定
侧主接线为单母线分段。
35KV
3.4变电所总体电气主接线：
经过三个电压等级电气主接线的选择组合成为变电所的总体电气主接线，见图
10。
=100MVA：
Uj=Up，则
网
络中各元件的阻抗标么值如图１１所示。
图10.电路主接线图
短路电流计算
根据设计的变电所电气主接线，给出等值网络图，采用标么值计算，取
Sj
为了选择各级电压的导体和电气设备，选择计算短路点d1、d2、d3计算各
短路点的短路电流，计算过程详见计算书，计算结果见表１－１。
表１－1短路电流计算结果表
短路
点编
号
支路
名称
I¢
Iz01
Iz02
Iz06
Iz1
Iz2
Iz4
d1
220KV
母线短路10KV
母线
12.6
12.7
12.06
11.803
11.764
11.761
11.76
d2
d3
110KV
电压等级（KV）
项目名称
主变压器
1#和2#变压器为太原变压器厂生产的三绕组变压器：
SFSZ9（SFPZ9）——40000/220型
（1）
所选导体和电器力求技术先进，安全适用，经济合理，贯彻以铝代铜，节
约占地等国策。
在选择导体和导体电器时，应接正常工作条件进行选择，并按短路情况校验其动稳定、热稳定。
迟钝满足正常运行，检修和短路情况的要求。
验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，按本工程的设计规则容量计算，并考虑电力系统的前景及发展规划。
根据可能发生最大短路电流的正常接线方式进行计算。
为了便于维修，减少备品，备件的型号，设计时同一电压等级下的导体和电器尽量采用同一品种。
所选的导体和电器，应按当地的气温，风速，覆冰，海拔等环境条件校核。
（2）
（3）
（4）
（5）
KA
17.676
17.67
17.696
17.699
2.612
2.597
2.615
A
导体和电器设备选择
5.2导体和电器设备选择：
计算过程详见计算书、结果见表1-2。
表1-2：
220KV变电所导体和电器选择表
结线方式
双母线方式
单母线分段方式
布置形式
高型
中型
进线回路数
4
2
主
要设
断路器
LW□（SFM）-220
LW□（SFM）-110
SN -10 /1250-40
10 IP
隔离开关
GW4
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