220kV枢纽变电站的主设计和变压器保护毕业设计Word文档下载推荐.docx

220kV枢纽变电站的主设计和变压器保护毕业设计Word文档下载推荐.docx

《220kV枢纽变电站的主设计和变压器保护毕业设计Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《220kV枢纽变电站的主设计和变压器保护毕业设计Word文档下载推荐.docx（91页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

主接线的可靠性不是绝对的，得联系具体实际来确定，如变电站在电力系统中的地位和作用、符合的性质和类别、设备的制造水平以及长期运行的的经验。

灵活性是指电气主接线能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。

灵活性主要有以下及方面：

调度、操作、扩建的方便性。

经济性是在保证可靠性及灵活性为前提的情况下的经济。

其主要从以下几方面考虑：

降低一次投资、占地面积以及电能损耗。

2.电气主接线的设计主要包括以下方面：

对原始资料的分析，其主要有以下方面：

工程情况、电力系统情况、负荷情况、环境条件以及设备供货情况主接线方案的拟定及选择短路电流计算和主要电气设备选择绘制电气主接线图编制工程预算2.2主接线的基本形式电气主接线的方式住要有以下几种：

单母及单母分段接线、母及双母分段接线、带旁路的单母和双母接线、一台半及四分之三台断路器接线、变压器母线组接线、单元接线以及桥形接线。

1.单母单母接线，其主要优点是：

接线简单、操作方便、设备少、经济性好、易于扩建。

缺点则是：

可靠性差（母线或母线隔离开关检修或故障是所有回路都得停止运行）、调度不方便（电源只能并列运行不能分裂运行，并且线路侧发生短路是有较大的短路电流）。

一般适用于610kV配电装置不超过5回；

3563kV配电装置出线回路不超过3回；

110220kV配电装置出线回路不超过两回。

单母分段接线，与单母接线相比其供电更可靠灵活，对于重要的用户可从不同段引出两回馈线。

但其要比单母接线要多一台或多台断路器及隔离开关的投资。

这种接线方式一般用于：

小容量发电厂的发电机电压配电装置，每段母线上所接发电容量为12MW左右出线不超过5回；

变电站有两台主变是的610kV配电装置；

3563kV配电装置出线48回；

110220kV配电装置出线34回。

2.双母双母接线，其主要优点：

供电方便，调度灵活，扩建方便，便于实验。

缺点：

增加一条母线及每条回路的母线隔离开关的投资；

检修会故障时隔离开关的倒闸操作比较繁琐容易误操作。

广泛用于进线回路数较多、容量较大、出线带电抗器的610kV配电装置；

3560kV配电装置出线超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；

110kV配电装置出线数为6回以上是；

220kV配电装置出线数为4回以上时。

双母分段接线，与双母接线方式相比其增加了供电的可靠性，但同时增加了两台断路器的投资。

一般使用双母分段的原则：

当出线回路数为1014回时在一组母线上分段；

当出线回路数多于等于15时在两组母线上分段；

在双母分段接线中均装设两台母联兼旁路断路器；

为了限制220kV母线短路电流或系统解列运行的要求，可使用母线分段。

3.增设旁路母线增设旁路母线可提高了供电可靠性，特别是在进出线检修时（包括其保护装置的检修和调试）不中断对用户的供电，但同时会增加母线等投资。

他有三种接线方式：

有专用旁路断路器的旁路母线接线母联断路器兼作旁路断路器的旁路母线接线用分段断路器兼作旁路断路器的旁路母线接线。

4.一台半及三分之四台断路器接线这两种接线方式可靠性和灵活性很高，在检修或回路断路器时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作，并且调度和扩建也很方便，在超高压电网中有广泛应用。

但断路器的投资较高。

5.单元接线优点：

接线最简单，设备最少，不需高压配电装置。

线路故障或检修时变压器停运，变压器检修或故障时线路停运。

适用范围：

只有一台变压器和一回线路是；

当发电厂内不设高压配电装置，直接将电能输送至枢纽变电所时。

6.桥式接线有内桥和外桥接线之分，它们的优点是：

所用断路器少，四回线只要用三台断路器。

桥联断路器检修或故障时两回路需解列运行内桥接线的变压器的投入切除操作复杂需动作两台断路器影响一回线路的暂时停运；

外桥接线的线路的投入切除操作复杂影响一台变压器的暂时停运内桥接线出线断路器检修是线路需长时间停运；

外桥接线的变压器端断路器检修是变压器需长时间停运。

内桥接线适用于较小容量的发电厂或变电所，且变压器不需频繁切换或线路较长、故障率较高。

外桥接线适用于较小容量的发电厂或变电所，且变压器的切换频繁或线路较短、故障率较少的情况。

2.3主接线方案选择2.3.1初定方案由原始资料可知本变电站有两台三相变压器，各侧电压等级分别为：

220、110、10kV。

220kV侧为进线端，有两回线；

110kV及10kV侧为负荷侧各自的出线回路数为5回、9回线。

并且已知本变电站为地区人口约200万，有大量工业和商业企业的集中地区供电的枢纽站。

供电对象为包括政府、学校、医院、企业和军事部门等重要用户。

要求供电可靠高质量。

由此拟定以下两种方案作为选择：

1.方案一图2-1方案一方案一220kV侧及110kV侧均采用双母线接线方式，10kV侧则采用单母分段。

2.方案二图2-2方案二方案二220kV侧采用双母线接线方式，110kV侧及10kV侧均采用有专用旁路断路器的单母带旁路接线方式。

2.3.2方案的比较1.220kV侧由于本变电站所供电地区人口约200万，有大量工业和商业企业的集中地区供电的枢纽站。

要求供电可靠高质量。

又考虑到随着城市的发展供电需求会不断上升，变电站进线回路要增加所以220kv侧采用双母接线方式是合理的。

2.110kV侧由于220kV侧最大输入功率为260MVA,110kV侧最大负荷为260MVA，最小负荷为130MVA。

由此可见本变电站的主要负荷在110kV侧，所以110kV的可靠性要求比较高。

方案一采用双母接线方式，而方案二采用单母带旁路（有专用旁路断路器），两种方案的造价差不多，可靠性也差不多。

但相比之下双母接线方式其扩建较方便一些，而且设备检修时也没有单母带旁路接线方式那么复杂的隔离开关倒闸操作。

所以双母接线方式更为适合110kV侧。

3.10kV侧方案一采用单母分段，方案二则采用单母带旁路母线的接线方式，方案二的投资略高于方案一，但其可靠性较高。

但由于10kV侧虽然有9回出线，但其中有两条是备用回路，且本侧的最小负荷为25MVA最大负荷也只有90MVA，方案一完全能满足其要求，所以本侧接线方式选择单母分段较为适宜。

4.具体经济性比较为确定某一规划设计方案，除了分析设计方案是否在技术上先进，可靠和适用外，还要分析设计方案在经济上是否合理。

只有技术和经济上两个方面都合理的设计方案，才能实施。

因此，为实现电力建设项目决策的科学化，减少和避免投资失误，提高经济效益，对各规划设计方案必须进行技术经济分析，作为设计方案选择的主要依据之一。

经济性比较主要是对各种方案的综合投资和年运行量进行综合效益比较，为选择经济上的最优方案提供依据。

计算时，可只计算各方案不同部分的投资和年运行费，常用的技术经济分析方法有：

最小费用法；

净现值法；

内部收益率法；

抵偿年限法。

.从电气设备的数目及配电装置上进行比较表2-1隔离开关与断路器数目方案项目方案一方案二220kV配电装置双母线双母线110kV配电装置双母线单母线旁路母线10kV配电装置单母线分段单母线旁路母线主变台数22断路器的数目220kV55110kV8810kV1212隔离开关的数目220kV1414110kV232110kV2433计算综合投资ZZ（1a/100）（元）式中:

为主体设备的综合投资,包括变压器高压断路器高压隔离开关及配电装置等设备的中和投资;

a为不明显的附加费用比例系数,一般220取70,110取90.主体设备的综合投资如下表2-2主变价格主变容量MVA每台主变的参考价格（万元/台）变压器的投资（万元）方案一82028201640方案二82028201640表2-3220kV侧断路器投资每台断路器的参数价格（万元/台）方案一断路器投资（万元）方案二断路器的投资（万元）1055105=5255105525表2-4220kV侧隔离开关投资每台隔离开关的参数价格（万元/台）方案一隔离开关投资（万元）方案二隔离开关的投资（万元）5.5145.577145.577表2-5110kV侧断路器投资每台断路器的参数价格（万元/台）方案一断路器投资（万元）方案二断路器的投资（万元）65865520865520表2-6110kV侧隔离开关投资每台隔离开关的参数价格（万元/台）方案一隔离开关投资（万元）方案二隔离开关的投资（万元）2.5232.557.5212.552.5表2-710kV侧断路器投资每台断路器的参数价格（万元/台）方案一断路器投资（万元）方案二断路器的投资（万元）3012303601230360表2-810kV侧隔离开关投资每台隔离开关的参数价格（万元/台）方案一隔离开关投资（万元）方案二隔离开关的投资（万元）1.7241.740.8331.756.1表2-9两种方案经济性比较方案一方案二主体设备总投资（万元）综合投资（万元）Z

（1）3220.3（10.7）5474.5Z

（1）3230.6（10.7）5492.0综合考虑两种电气主接线方案的可靠性，灵活性和经济性，结合实际情况，确定第一种方案为设计的最终采用方案。

表2-10方案比较项目可靠性灵活性经济性方案一220kv侧及110kv侧均采用双母线接线方式，10kv侧则采用单母分段各侧都达到了可靠性要求1.检修、调试相对灵活；

2.各种电压级接线都便于扩建和发展。

设备相对多，投资较大，但对供电可靠性的优先保障是必要的方案二220kv侧采用双母线接线方式，110kv侧及10kv侧均采用有专用旁路断路器的单母带旁路接线方式。

各侧都达到了可靠性要求1.检修、调试比较灵活；

相对于方案一经济性更差。

综上所述，本变电站电气主接线的设计采用方案一。

3.主变压器的选择3.1主变压器容量和台数的选择3.1.1主变压器容量的选择变电站主变压器容量的选择一般有以下几个原则：

按变电所建成后510年得规划负荷选择，并考虑到远期1020的负荷发展。

对于城郊变电站，主变容量的确定应与城市规划相结合。

根据变电所的负荷性质和电网结构来确定主变的容量。

对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证一级、二级负荷的供电可靠；

对于一般性的变电所应保证一台主变压器停运时其余变压器容量能满足总负荷的