压变电站电气部分典型设计理论研究概要.docx

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压变电站电气部分典型设计理论研究概要

Ⅵ删斟一ll【技术研发】

220KV降压变电站电气部分典

黄晶辉

（上海长兴供电公司上海201913

型设计理论研究

摘要:

针对城市1二业园区的用电负荷,论述220KV降压变电站电气设计（一次部分的过程。

通过对变电站的t接线设计,站用电接线设计,主要电气设备型号及参数的确定・运行方式分析t防雷及继电保护装置的设计.从理论上较为详细地阐述电力系统中变电站的典型设计模式.

美键词:

负荷:

容量;接线方式;断路器:

保护装簧

中图分类号:

TM631.2文献标识码:

A文章编号:

1671--7597（20110810084—02

1设计依据和参曩

1待建变电站在城市近郊,向开发区的炼钢厂及铝厂供电,在变

电所附近还有地区负荷。

2确定本变电站的电压等级为220kV/110kV/10kV,220kV是本变电

站的电源电压,110kV和10kV是二次电压。

3待设计变电站的电源,由对侧220kV变电站双回线路及另‘系统

双回线路送到本变电站;在中压侧110kV母线,送出2同线路至炼钢厂。

2回线路垒铝J‘;在低压侧10kV母线,送出1l回线路至地区负荷。

4该变电站的站址,地势平坦。

交通方便。

5该地区年最高气温42℃.最热月平均最高气温40E。

2用户负荷统计资料

序用户最大负荷c∞m回路数重要负荷百分数

号名称（kW（%

l炼钢J’416000O.95265

2铝』‘580000.95270

3矿机厂1100O.9250

4机械J’2000o.9245

5汽车J’22000.9272

7电机J’18000.9236

8炼油』。

11000.9276

9饲料厂6000.9I

最大负荷利用小时数T=5600h,同时率取0.9.线路损耗取6%。

3主变压嚣窖量、台纛覆形式的选捧

根据《电力工程电气设计手册》的要求,并结合本变电所的具体情

况以及考虑到变压器的损坏与维修不影响到变电站的正常工作,所以使

用2台相同的变压器安装在变电所内。

主变容量的选择:

根据资料可以知道各厂的最大负荷以及COS由系数以及重要百分

数,可得:

Sn:

119250,COS由=P/S=l12800/I19250=0.95

因为0.95>0.85,所以无需采用补偿方式用来提高COS巾。

算t各厂的重要负载百分数可得:

S★=79231kVA

为避免发生故障。

在选掸容量时一台应达到大于或等于70%的全部

负荷或全部重要负荷。

两者中,取最大值作为确定主变的容量依据,

Se=O.7.119250=83475

得出的容量后,还需要考虑到变电所的所用电,照明与插座等一些

容量后查得:

连

电雎组台

接空载负盏空载容量

额定容及分接范匿组掼耗损耗电流分阻抗电压（,‘,标（kV（-V】（%配（%

置（kVA

号

由

低高高出

高压

压压.中.缸-怔

22D士YNf∞

s_2818900008

×12IIO.5y.o38147n9l∞

10.34.241.25%删50

考虑到今后的发展,故选用两台OsFPSz7—90000/220三绕组有载调压变压器.

4电气主要接线选择

本工稃220kV断路器采用SF6断路器。

其检修周期长,可靠性高,故可不设旁路母线。

由1二有两同线路,一回线路停运时,仍能满足N-l原则,本设计采用双母线接线。

对以110kV懊9的接线方式,出线为四回路,需要供至铝厂及炼钢厂。

容量较大.需要使用母线连接,为了提岛可靠性,虽然成本较大,当考虑到若大的,‘房不容断电,故使用双母线接线。

对lOkV侧的接线方式,按照规程要求,采用单母线分段接线,对重要的同路,均以双回线路供电,保证供电的n『靠性。

考虑到减小配电装置的占地和占用窄间,消除火灾、爆炸的隐患及环境保护的要求,主接线不采用带旁路的接线。

5电气设备的选择

5.I断路器的选择计算

高压断路器应根据断路器安装地点、环境和使用技术条件等要求选择其种类及型式,由于真窄断路器、SF6断路器比少油断路器可靠性更好,维护工作量更少,灭弧性能更高,目前得到普遍推广,故35~220KV一般采用SF6断路器,IOKV采用真空断路器。

本设计任务中考虑到检修、维护方便,220KV及110KV均选间型产晶。

5.2IOkV系统电气设备选择

5.2.I断路器及开关选择:

10kV侧各断路器采用同一种型号

1按额定电压选:

u-≥uH=L0kv,则U.=10kV{

2按长期允许工作电流选:

主变回路:

L。

。

:

1.05×

12471.3×（1+O.055=1.05x——————7=-:

—————一43×10

--967.94（A

即:

I一≥I.--=967.94（A:

3断路器按额开断电流选:

Ibr.n≥I’’=29.96（I（^:

4按装置环境选户内型,根据以上条件,选择型号为:

2Nt2"o/'“。

5.2.210kV母线的选择

已知1w.max:

967.94（A,最热月平均最高温度:

26℃

母线的安装采用单条平放,根据安装条件及查手册,选择6310铝母线平放。

5.2.310kV绝缘子及穿墙套管选择

110kV绝缘子选择:

根据工作地点和装置地点。

可选用Zc—lO支持绝缘子。

210kV穿墙套管选择;

额定电压u★;u0。

取uN=IOKV（因为u。

f=IOKV

额定电流IN姜I-m取IW=2000A（因为1w。

---967.94A由于环境温度小于40度,无需对温度进行修正,初选型号为CLD—lO.

5.2.410kV电流互感器的选择

额定电压UN乏UM-.取UN=10KV（因为UtFlmW

瓷

额定电流lWi耋k日“,对于主变,取lm=1500A

（因为k日・F1056.14A

对于线路,,帆m“=1.05×!

凳}=1.05×—32—0r0/o.84=251.6（A、『jUⅣ,/3×10

故选取1Nt=TOO（A

根据以上已知,IOKV主变侧选择为LDZJl—10:

额定电流比为600~1500/5:

级次组合为0.5/D级:

1秒热稳定倍数为50.动稳定倍数为90。

IOKV线路选择为LDZJI一10:

额定电流比为6001500/5:

级次组合为0.5/3级:

1秒热稳定倍数为50:

动稳定倍数为90。

5.31lOkV系统电气设备选择

选择依据和计算方式参照IOKV系统,此处不再详述.

5.3.1断路器及开关选择

1lOkV侧断路器及隔离开关采用同一种型号。

断路器采用SW7—110,隔离开关采用GW4—110/1250。

5.3.21lOkV电流互感器的选择

1IOKV主变侧选择为LCWD-110:

额定电流比为（2×50一（2X600/5;级次组合为D1/D2/O.5级:

1秒热稳定倍数为75;动稳定倍数为150。

lIOKV线路选择为LDZJI一10:

额定电流比为（2×50一（2×600/5:

级次组合为D1/D2/O.5级:

1秒热稳定倍数为75:

动稳定倍数为150。

5.3.31lOkV电压互感器的选择:

选用JCC一110。

5.4220kV系统电气设备选择

5.4.1断路器及开关选择

220kV侧断路器及隔离开关采用同一种型号。

断路器采用S一220,隔离开关采用G一220/1250。

5.4.2220kV电流互感器的选择

220KV圭变侧选择为L删一220:

额定电流比为4x300/5;级次组合为D/D/D/O.5级;1秒热稳定倍数为60;动稳定倍数为60。

5.4.3220kV电压互感器的选择:

选用JCC-220。

6缝电儡护规期设计

6.1变电站主变保护的配置

本设计中主变保护配置如下:

1瓦斯保护:

根据规程,容量为800kVA及以上的油浸式变压器,均应装设瓦斯保护。

本所￡变容量设计为120000kra。

故应装设瓦斯保护。

2级差动保护:

根据规程。

对6.3JnIA并列运行的变压器,10MVA单独运行的变压器,应装设纵差动保护。

本所两台主变容量均为120MVA,所以装设纵差动保护。

3过电流保护:

过电流保护装设在三卷变压器的主电源侧和主负荷侧。

4主变零序保护:

在主变110kv中性点引出线的cT上装设零序电流保护。

5过负荷保护:

由于主变容量比为100/100/50,故过负荷分别装设于220kV和1lOkV侧的一相电流上。

6温度保护:

反映变压器油温,延时动作于信号.

6.2220KV、1IOKV、10KV线路保护部分

1220KV线路保护装设两套即:

・套主保护、一套后备保护。

配簧的保护有多段式相间短路保护,相电流速断保护。

线路主保护根据线路的情

【技术研发】;II●渊VALLEJ

况,要求全线任何地点的任何故障均能瞬时有选择性切除,所以220KV线路主保护采用全线瞬时动作的纵联羞动保护作为王保护。

21IOKV线路保护装设~套即:

主保护和后备保护使用一个装置。

配置的保护有多段式相间短路保护,相电流速断保护。

主保护采用具有阶梯时限特性的距离保护和零序电流作为主保护。

本所1IOKV线路负荷为变电所.所以有口『能负荷侧变电所还有其它电源,所以1IOKV选用一侧检无压,另一侧检同步重合闸方式。

3IOKV线路相问短路保护:

采用两段式电流保护,即电流速断和过电流保护。

前者瞬时动作。

后者带时限动作。

电流速断受运行方式的影响,如在最小运行方式下保护范围小于线路全长的（15—20%,则不采用,而采用限时电流速断。

lOkV侧为小接地电流系统,单相接地后允许继续运行1—2,J咐,绝缘监察装置动作于信号。

】OkY单元的出线开关均装设自动蘑合闸,重合方式为i相。

对10kV出线相应装设自动按频减负荷装置（可切为跳闸和信号。

7荫鲁保护

本工程采用220kV、1lOkV配电装置构架上设避雷针:

lOkV配电装置设独立避雷针进行直接雷保护。

’

为,防Ir反击,主变构架上不设置避雷针。

避雷器的选择。

考虑到氧化锌避雷器的非线性伏安特性优越千碳化硅避雷器（磁吹避雷器,所以本工程220kV和1lOkV系统中,采用氧化锌避雷器。

避雷器选择情况见下表:

设备名称安装地点型号

220kVYlOW5.220

110kVYlOW5.IlO

避雷器10kVFZ.IO

10kVFS.10

主变中性点FZ-40.间隙保护

8结束语

本文只是从理论上简单叙述了220Kv变电站电气部分典型设计的全过程,在实际设计中还心充分考虑各种不确定凼素,如政府规划、周边居民、自然环境等对变电站设计的影响。

参考文献:

[1]刘介才t编,‘工厂供电》.

[2]能源部西北电力设计院编,‘电力工程设计手册l、2册》,水利水电出版社.

[3]李火元,<电力系统继电保护与自动装置（第二版》,中国电力出版社,2006.01.

【4]‘高压配电装置设计技术规程》。

水利水电出版社.

[5]‘电气瑷备设计计算手册》,国防工业出版社.

[6]余健明、同相前、苏文成编.‘供电技术》,西安理工大学.

作者简介:

黄晶辉（1981一,助理工程师,现从事工程管理技经方面的工作。

（上接第121页

方差和克里格标准差的计算,然后利用统计分布工具,确定资源类别对应的品位方差范围,最后利用字段生成工具实现对资源量的分类.

4总结

1进行矿产资源量分类其目的是确定资源量的可靠程度。

2利用克里格方差划分资源量类别是通过控制品位估值精度的可靠程度来决定资源可靠程度的方法,是建立在变异函数理论基础上的定量划分方法。

3在Microuinevll中能够利用克里格方差实现资源量类别的快速分类。

提高勘查工作效率。

参考文献:

’

[iJ李仲学,李翠平,李春民等.地矿工程三维可视化技术【岫.北京:

科学技术出版社.2007,81-83.

[2]阳正熙,吴孥虹,彭真兴等.地学数据分析教程[M】.北京:

科学技术出版社,2008.170-177.

[3】孙洪泉.地质统计学及其应用[M].北京:

中国矿业大学出版社,l∞O:

39—41。

66-69.

匝卫固

220KV降压变电站电气部分典型设计理论研究

作者:

黄晶辉

作者单位:

上海长兴供电公司,上海,201913

刊名:

硅谷

英文刊名:

SILICONVALLEY

年,卷（期:

2011（15

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