220kv变电站二次回路 220kV110kV10kV终端变电站的一次回路及防雷设施的设计文档格式.docx
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架空架空
负荷同时率：
0.68，一级负荷30％，二级负荷40％，三级负荷30％
3、所用负荷
总负荷：
2500kVA，其中：
一级负荷：
20％，二级负荷：
30％，三级负荷：
50％。
三、设计要求
参考书的代号：
a.《电气工程电气设计手册》一、二次部分
b.《电力工程电气设备手册》
c．《发电厂电气部分》
d.《发电厂电气部分设计参考资料》
三、短路电流计算；
四、配电装置设计。
五、防雷设计；
筑龙网二、选择待设变电站一次设备并进行校验；
W一、待设计变电站（D站）主接线；
WW.Z第二节设计任务4HULONG.CO合理选择主接线方式及各供电设备，计算短路断流。
M要求完成220kV/110kV/10kV终端变电站的一次回路及防雷设施的设计，
第二章主变台数、容量及型号的选择
正确合理的选择变压器的台数、容量和类型是电力系统规则和具体变电所主接线设计的一个主要问题。
从本次设计出发，电源电压等都为220kV是终端变电所，负荷比较重，选择二台主变从经济角度看也是可以的，在一台变压器故障或检修时，仍可保证用户供电,故选用两台变压器。
46/0.9+40/0.9+38/0.9+40/0.8+32/0.85+35/0.85＝266.6MW
10kV最大负荷：
15.2MW
D站的最大负荷为:
266.6+15.2＝281.8MW
根据电力系统5-10的发展计划进行选择,还应考虑，利用变压器的正常和事故情况下过负荷能力，当一台主变事故或检修停运时可保证大于60%负得，主变型号为FSZ9-150000/220kVA，其参数如下：
接线组别：
YN/yn0/d11型号：
SFSZ9-150000/220KVA
额定电压：
220（+10、-6）×
1.5％/121/11kV
短路电压%：
高中14.55高低24.73中低8.18
5筑龙网所最大负荷，本设计选用两台主变器容量、型号相同（远景三台），查手册W荷的供电，我国现行规程中按，Su=0.6Sm，式中Su为主变容量，Sm为变电WW.ZHULO（1000+800+600+2500+1800+1200+2000）/0.8+（1600+900）/0.9＝NG.CO110kV最大负荷：
M变压器容量的选择
第三章电气主接线的选择确定
电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。
主接线方案的确定对电力系统及变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电器设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。
因此，主接线的设计必须正确处理好各方面的关系，全面分析论证，通过技术经济比较，确定变电所主接线的最佳方案。
一、220kV母线的方案
现比较以下两种方案
方案一：
采用单母线分段带旁路
筑
ZHULO并综合经济性、操作灵活等因素来选择最佳方案。
NG待设变电站高压侧连接着220kV电网，应以保证不影响这一原则为重，.COM
优点：
1、用断路器把母线分段后，对重要负荷可以从不同段引出两个回路，提供双回路供电。
2、安全性，可靠性高。
当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。
6
缺点：
1、当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电。
2、扩建时需要向两个方向均衡扩建，以保证负荷分配的均匀。
3、当出线回路为双回路时，常使母线出线交叉跨越。
方案二、双母线带旁路
1、采用双母线接线，对重要负荷可以从不母线引出两个回路，提供双回路供电。
当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段
3、当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，采用倒母线的方法将负荷倒至另一母线上，该段母线的回路都要在检修期间无需停电。
1、操作复杂，容易发生误操作。
2、采用设备较多，投资较大。
经过上述比较，方案二的初期投资较大，但可靠性较高，扩建容易，方案一虽然初期建造费用较低，布置简单，操作方便，但可靠性不如方案一，7M筑切除，保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。
龙网W优点：
WW
故选择双母线带旁路接线为220kV侧主接线。
二、110kV母线的方案
根据任务书要求，l10kV侧进出线共计10回。
据《35kV～ll0kV变电所设计规范》：
当变电所装有两台主变压器时，110kV侧宜采用双分段接线，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。
故预选方案为：
单母线分段接
由于所预选方案在第一节均已列出，故在此不再重复。
也选择双母线
1、可选方案，10kV侧出线14回，宜采用室内配电装置，可选择接线有单母线分段及双母线接线，双母线分段接线。
2、各方案优缺点：
（1）单母线分段接线
有两个电源供电。
2）当出线为双回路时，常使架空线交叉跨越；
3）扩建时需向两个方向，向衡扩建。
1）6-10kV配电装置出线回路数为6回及以上时；
2）35-63kV配电装置出线回路在4-8回时；
3）110kV-220kV配电装置出线回路数为3-4回时。
（2）双母线接线
供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线，而不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路母线隔离开关，只停该回路。
8筑适用范围：
1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路WW.ZHULO三、10kV母线的方案NG带旁路接线为110kV侧主接线。
.CO线和双母线接线。
M
调度灵活：
各个电源和各回路负荷可以任意分配，到某一组母线上能灵活地适应系统中各种运行方式，调度和潮流变化的需要。
扩建方便：
向方线的左右任何一个方向扩建，向不影响两组母线的电源和负荷的均匀分配，不会引起源有回路的停电，当有双架空线路时，可以顺序布置，以至连接不同的母线时，不会如单母线分段那样导致出线交叉跨线。
便于试验，当千别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接故障或检修时，隔离开关作为倒换，操作电器容易误操作，为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
障后要求迅速恢复供电，母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电，系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用，各级电压采用的具体条件如下：
6-10kV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时；
10-220kV配电装置出线回路数为5回及以上或当110-220kV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。
10kV侧主接线采用单母线分段接线。
第三章短路电流计算成果
一、短路电流计算成果表短路点支路名称稳态短路
电流（kA）冲击电流（kA）短路容量（MVA）
母线筑龙网较大W35-63kV配电装置,当出线回路数超过了回时,或连接的电源较多负荷WW.Z9HULO适用范围：
当母线回路数或母线上电流较多，输送和穿超功率较大，母线故NG.CO缺点：
增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关，当母线M至一组母线上。
母线母线
二、变压器的选择
额定容
型号
量（KVA）
SFSZ9-电压调整范围220±
损耗（KW）
.C
O
短路热稳定电流（A）
额定电压（KV）高压
低压
阻抗电压（%）24.73
空载电流（%）
连接组别
空载
15000015000010×
/220
1.5%
14.550.26
YN,YN0,d11
.ZWWW
额定电
8.18
三、开关设备的选择设备名称断路器隔离开关断路器隔离开关
极限通过电流（kA）
网
短路容量（MVA）
压（kV）流（A）筑
龙
10
断路
器
隔离
开关
四、各级电压互感器的选择
G.COM11五、各级电流互感器的选择
型式
额定电流比
级次组合准确度
二次负1S热稳
荷（Ω）定倍数
1
安装地点
40220kV母线
LZZBJ9－10A1LZZBJ9－10A1
六、避雷器的选择型号
最高持续工作电压（kV母线
额定电压（kV）
HU
LO
残压（kV）
数量
10kV出线
出线
安装地点220kV母线110kV母线变压器中性点
2组
七、高压熔断器的选择型号
1组母线
额定电流（A）
12
断流容量（MVA）
安装地点备注
10kV电压
互感器
八、导体截面选择
设备名称
最大安全电流（A
允许应力
220kV母线110kV母线10kV母线
13
85×
106PA
125×
10双排矩形
铝母线
3282
69×
第四章有关参数及短路电流计算
第一节有关参数计算
一、线路参数
导线型号：
LGJQ－400
故Dm＝Dab×
Dbc×
Dac=×
7×
14＝8.82m
x1＝0.1445×
lg
＝0.42Ω/kmb0＝
线路阻抗：
A—DR＋jX＝（0.0748＋j0.42）×
120＝8.976＋j50.4B—DR＋jX＝（0.0748＋j0.42）×
100＝7.48＋j42线路无功损耗
11212-6QA－D＝－UBA-BL＝－×
220×
2.70×
10×
120222
＝－j7.84Mvar
111QB－D＝－U2BB-CL=－×
2202×
10-6×
100222
＝－j6.534Mvar
筑C—DR＋jX＝（0.0748＋j0.42）×
80＝5.984＋j33.6龙网W7.587.58-6-6×
10-6＝×
10＝2.70×
10S/kmD8820lglgm27.36rdz2WW.Z14HULODm8820＋0.0157＝0.1445×
lg＋0.0157d27.3622NG.CO220kV线路的线间距离为7mM查表得r0＝0.0748Ω/kmd＝27.36mm
11212-6QC－D＝－UBD-CL=－×
80222
＝－j5.227Mvar
二、变压器参数计算
主变压器的短路电压：
高压侧与中压侧绕组间的短路电压：
UK1-I％=14.55中压侧与低压侧绕组间的短路电压：
UK1-III％=8.18变压器各支路基准标准值：
X1*=UK1%S×
B=0.104100Se
X2*=UK2%SB×
=-0.007100Se
UK3%S×
B=0.061100SeX3*=
筑龙
一、计算电抗
选Sj＝100MVA,220kV侧Uj＝Up＝230kV,
15网W=9.18第二节短路电流计算WWUK1-II=1（UK1-I%+UKII-III%-UK1-I%）2.Z=-1HULO1（14.55+24.73-8.18）＝15.5521同理：
UK1-II=（UK1-I%+UK1-III%-UK1-II%）2＝NGUK1-I％＝1（UK1-I%+UK1-II%-UK1-III%）2.COM高压侧与低压侧绕组间的短路电压：
UK1-II％＝24.73
110kV侧Uj＝Up＝115kV,10kV侧Uj＝Up＝10.5kV计算线路电抗标幺值：
A—DX＝X
*1
Sj
2UP
＝50.4×
SjU
2P
100230
2
＝0.095
B—DX*＝X2
＝42×
＝0.079
C—DX＝X
二、短路电流计算
*
U
＝33.6×
230
2、为选择和检验电气设备必须计算通过该选择电气设备的最大可能短路电流值此值应按正常运行方式决定。
3、为选择电气设备，短路电流计算按最大运得方式考虑。
4、计算短路电流考虑发展的要求。
路电流计算。
取d1和d2、d3两个三相短路点，计算最大运行方式下的短路电流。
等值电路如图所示：
考虑线路未端，该用变等其它短路电流及选择220kV、110kV、10kV母线短
5、本次计算不考虑断电保护装置，故不计算最小运行方式下短路电流，不
16
1、计算电路图是根据选定的主接线及其运得方式为选择电气设备而设定的。
＝0.064
100
1、当d1点短路时，阻抗图简化为如图所示
U**X10＝（X1＋0.36）//（X*＋0.42）//（X3＋0.30）2
＝0.144则：
I*＝K1
11
==6.94*
X100.144
化为有名值：
17
I∞＝IK1=I*K1×
三相冲击电流：
SjUP
＝6.94×
1003×
＝1.742kA
iSh＝2.55I∞＝2.55×
1.742＝4.44kA三相短路容量：
Skt＝UpIK1＝3×
230×
1.742＝693.96（MVA）
2、当d2点短路时，阻抗图简化为如图所示
短路回路的等值等值电抗为：
**X11＝X12＝X*＋X*＝0.09745***X13＝X11//X12＝0.0485***X14＝X10＋X13＝0.1925
I*＝K2
==5.195*
0.1925X14
18
I∞＝IK2=I*K2×
2.61＝6.65kA三相短路容量：
＝5.195×
115
＝2.61kA
3、当d3点短路时，阻抗图简化为如图所示
***X15＝X16＝X*＋X＝0.16546***X17＝X15//X16＝0.0825***X18＝X17＋X10＝0.2265
19
Skt＝UpIK2＝3×
115×
6.65＝1324.7（MVA）
I*＝K311==4.415*X180.1925
I∞＝IK3=I×
*K3SjUP＝4.415×
10.5＝24.28kA
Skt＝UpIK3＝×
10.5×
24.28＝441.6（MVA）
220kV区最大的短路电流为1.742kA，110kV区最大的短路电流为
2.61kA，10kV区最大的短路电流为24.28kA，对电气设备造成的冲击不大。
筑龙网WWW20.Z所以220kV及110kV母线可以并列运行，10kV母线可以单母线运行。
HULONG.CO三相短路容量：
MiSh＝2.55I∞＝2.55×
24.28＝61.9kA
第五章设备选择及校验计算
第一节220kV线路侧断路器、隔离开关等设备的选择及校验一、断路器的选择及校验1、Ug&
lt;
Un
Ug:
断路器所在电网工作电压
110kVUn=1.1Ue=121kV10kVUn=1.15Ue=11.5kV2、各侧长期最大工作电流：
220kV侧Ig.max=
266.6+15.23×
0.85266.6
＝0.87kA
3×
110×
0.8515.2
10kV侧Ig.max=
d1点短路参数：
I∞＝Ik1＝1.742kAiSh＝4.44kASkt＝693.96（MVA）
试选用北京ABB开关厂生产的HPL245B1型SF6高压断路器，其技术参数：
Ue＝252kV，Ie＝4000A,Ikd＝50kA,It＝31.5kA4S,Imax＝80kASed＝UeIkd＝3×
252×
50＝21823（MVA）
设主保护动作时间为0.2S，断路器全分闸时间为0.15S,
″″
则t＝0.2＋0.15＝0.35S，β＝I/I∞＝1,查表得tz＝0.3S
tdz＝tz+0.05β＝0.3＋0.05＝0.35S校验：
Ig.max﹤IeSkt﹤SediSh﹤Imax
21
0.85
110kV侧Ig.max=
＝1.03kA
＝1.65kA
220kVUn=1.1Ue=242kV
Un:
断路器额定电压
I∞2tdz＝1.7422×
0.35＝1.062kA2.S
It2t＝31.52×
4＝3969kA2.S
I∞2tdz﹤It2t
故所选北京ABB开关厂生产的HPL245B1型SF6高压断路器完全满足d1点短路条件下短路容量，动、热稳定的要求。
GW16-220IDW型隔离开关，其技术参数：
Ue＝220kV，Ie＝1600A,It＝31.5kA4S,Imax＝80kA
校验：
Ig.max﹤Ie
iSh﹤Imax
三、电压、电流互感器的选择和校验
1、母线上的电压互感器选北京开关厂生产的TYD220/3-0.075H型，其技术参数：
Ue＝220/kV，额定变比0.1/3:
0.1/3:
0.1kV，准确度
0.2级时Se＝100VA，最大容量为150VA。
2、电流互感器试选上海MWB互感器有限公司生产的SAS245/0G型，额定电流比600/1，级次组合0.2/0.5/5P，1S热稳定倍数为50，动稳定电流Kes为125kA。
热稳定校验：
22筑龙网W故所选GW16-220IDW型隔离开关完全满足要求。
WW.ZHULONG.CO根据d1点短路条件，试选用河南平高电气股份有限公司生产的M二、隔离开关的选择和校验
（I1eKt）2＝（0.6×
50）2＝900kA2.S
（I1eKt）2＞I∞2tdz
满足热稳定要求
动稳定校验：
Kes×
2IN1=125×
2×
0.6=106.1kA＞iSh
满足动稳定要求
母线的选择
1、按经济电流密度迭母线截面
220kV侧Se=
Iwmax不考虑运行中电路可能过负荷，以及故障或检修时，电路负荷的增加,
220KV侧母线选用：
北京开关厂生产的ZF4-220M母线筒，额定电流：
1、机械条件：
机械强度足够。
2、电晕条件：
经查参考书可以满足要求。
3、导线最高允许温度为+75℃。
可以满足要求。
4、长期允许的截流量3200A，大于110kV侧522A，满足运行条件的要求。
110kV侧Se=
筑校验：
IWmax因Tmax=5200小时，查表Je=1.85A/mm2Je23龙3200A，应力：
106（PA）。
网W0.522×
103Se==293（mm2）1.78WWIwmax=1.2In=0.522（KA）.Z又因本主变为关联运行，故：
HULOIWmax因Tmax=5000小时，查表Je=1.78A/mm2JeNG.COM四、母线的选择和校验
Iwmax不考虑运行中电路可能过负荷，以及故障或检修时，电路负荷的增加,又因本主变为关联运行，故：
Iwmax=1.2In=0.99（KA）0.99×
103Se==535.1（mm2）
1.85五、避雷器的选择与校验
电网最高运行相电压有效值Uxg＝1.1×
最大工频过电压有效值
2203
＝139.7kV
母线侧1.3Uxg＝1.3×
139.7＝181.6kV
2、据以上参数，试选Y10W-200/496型避雷器装于220kV线路。
3、校验
电网参数与所选避雷器特性比较如下表：
位置
避雷器安装
220kV电网参数
所选避雷器特性最高持续工作电压
额定电压
最高运行相
最大工频过电压
电压
（kV有效值）（kV有效值）线路侧由上表可见，所选避雷
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