【正文】 220/110/35kV變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書第1章 概 述 1 變電站電氣設(shè)計(jì)的基本依據(jù) 1 原始資料分析 1 設(shè)計(jì)變電站的類型及其在電網(wǎng)中的地位和作用 1 1 1 2 系統(tǒng)情況 2 第二章 主變壓器的選擇 3 主變臺(tái)數(shù)的確定 3 主變?nèi)萘康拇_定 3 主變型式選擇 4 第三章 電氣主接線方案擬定 6 電氣主接線的基本要求 6 電氣主接線設(shè)計(jì) 7 220kV側(cè)接線形式 7 110kV側(cè)接線形式 9 35kV側(cè)接線形式 11 第4章 短路電流的計(jì)算 14 短路電流計(jì)算目的 14 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 14 ： 14 短路類型 15 短路點(diǎn)選擇 15 短路計(jì)算方法 15 三相短路電流計(jì)算的運(yùn)算曲線法 15 第五章 電氣設(shè)備的選擇 17 高壓電氣設(shè)備選擇的一般原則 17 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇 17 斷路器的選擇 17 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 18 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)及成套設(shè)備選擇結(jié)果 19 電壓互感器的選擇 21 電流互感器的選擇 21 導(dǎo)體的選擇 23 選擇原則 23 選擇校驗(yàn) 23 支柱絕緣子的選擇 24 高壓熔斷器的選擇 24 第6章 無(wú)功補(bǔ)償及站用變的選擇 25 站用變壓器選擇 25 站用變壓器接線 25 站用變電源引接線方式 25 站用變壓器低壓側(cè)接線 26 無(wú)功補(bǔ)償裝置類型 26 無(wú)功補(bǔ)償容量的確定 26 26 并聯(lián)電容器分組容量和分組數(shù) 26 第7章 電氣布置及配電裝置 27 電氣設(shè)備布置 27 配電裝置布置 27 220/110/35kV變電站電氣設(shè)計(jì)計(jì)算書 系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算 30 各元件參數(shù)的計(jì)算 30 31 系統(tǒng)在K1點(diǎn)短路 33 系統(tǒng)在K2點(diǎn)短路 34 系統(tǒng)在K3點(diǎn)短路 36 第十章 電氣設(shè)備的選擇計(jì)算過(guò)程 39 斷路器與隔離開(kāi)關(guān)的選擇 39 220kV設(shè)備的選擇 39 110kV設(shè)備的選擇 41 43 電流互感器的選擇 43 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn) 44 220KV側(cè)母線選擇 44 110KV側(cè)母線 45 35KV側(cè)母線 46 避雷器的選擇 47 110KV側(cè)避雷器的選擇與校驗(yàn) 48 35KV側(cè)避雷器的選擇與校驗(yàn) 49 參考文獻(xiàn) 50 致 謝 51I220/110/35kV變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書第1章 概 述 變電站電氣設(shè)計(jì)的基本依據(jù)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成基本接近于電力設(shè)計(jì)部門的初步設(shè)計(jì)階段工作內(nèi)容，主要是變電站一次部分設(shè)計(jì)，對(duì)電氣二次等內(nèi)容只作初步規(guī)劃。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)基本按照國(guó)家電力主管部門近期頒布的相關(guān)專業(yè)主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、條例的具體規(guī)定進(jìn)行，參考有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)及專業(yè)教材內(nèi)容。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，盡量遵循國(guó)家電網(wǎng)公司有關(guān)變電站的設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見(jiàn)，參考近期出版的國(guó)網(wǎng)輸變電工程典型設(shè)計(jì)（主要是220kV變電站分冊(cè)，下稱《典設(shè)》），確定電氣接線、電氣設(shè)備選擇、電氣布置等基本項(xiàng)目。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)原則和基本方案和實(shí)際工程設(shè)計(jì)一樣，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、投資合理、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、運(yùn)行高效等要求，盡量做到畢業(yè)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)相接近。 原始資料分析 設(shè)計(jì)變電站的類型及其在電網(wǎng)中的地位和作用 電網(wǎng)的組成由電源、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母線、避雷器等電氣設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)連接線構(gòu)成。 此變電站是220/110/35KV變電站，是地區(qū)重要變電站與水火兩大系統(tǒng)聯(lián)系，并向地方負(fù)荷供電。 本站進(jìn)線的電壓等級(jí)為220KV，共4回架空線，線路長(zhǎng)度為20km、20km、15km、15km。 電網(wǎng)220KV側(cè)在本站有母線穿越功率650MW。 110kV側(cè)共 8 回架空出線，負(fù)荷情況：用戶名稱最大負(fù)荷（MW）線路長(zhǎng)度（km）回路數(shù)負(fù)荷級(jí)別鋼廠302021煤礦202021煉油廠廠302021礦山機(jī)械廠202013市區(qū)變電站20201335kV側(cè)共 10 回電纜出線，負(fù)荷情況：用戶名稱最大負(fù)荷MW線路長(zhǎng)度km回路數(shù)負(fù)荷級(jí)別電機(jī)廠51022化纖廠21022造紙廠51022機(jī)械廠51013/農(nóng)機(jī)廠31013啤酒廠41022 本站位于某較大城市近郊，戰(zhàn)區(qū)地勢(shì)平坦，海拔300m，交通方便，公路從本站附近經(jīng)過(guò)；年最高氣溫32176。C，年最低氣溫25176。C，最熱月平均最高氣溫28176。C，最大風(fēng)速15m/s，覆冰厚度13mm，地震烈度5級(jí)；周圍環(huán)境基本無(wú)染。 系統(tǒng)情況2(80 )km2( 120 )km 2QFS—200—2 2SFP7—240/220kV 2TS1280/180—60 2SSP3—180/220kV待設(shè)變電站 第二章 主變壓器的選擇 主變選擇原則上可根據(jù)部頒《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》及《國(guó)網(wǎng)典型設(shè)計(jì)220kV變電站部分》等規(guī)定內(nèi)容進(jìn)行，主變采用油浸式、低損耗、雙繞組、三繞組或自耦，自然油循環(huán)風(fēng)冷（或強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷），位于城市中心的變電站宜采用低噪聲主變。主變壓器容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的確定應(yīng)綜合各種因素進(jìn)行分析，做出合理的選擇。 主變臺(tái)數(shù)的確定主變的臺(tái)數(shù)確定應(yīng)考慮到本站的5—10年的發(fā)展規(guī)化、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)等因素。如果主變壓器的臺(tái)數(shù)過(guò)多，不僅增大投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益。如果臺(tái)數(shù)過(guò)少，將會(huì)滿足不了變電站負(fù)荷要求，這在技術(shù)上是不合理的。變電站主變壓器的臺(tái)數(shù)，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜；對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電站，可考慮裝設(shè)3臺(tái)主變壓器,以提高供電可靠性。考慮到本站的性質(zhì)、負(fù)荷情況、地理位置及5—10年的發(fā)展規(guī)化，選擇兩臺(tái)三相式變壓器，以保證供電可靠性。 主變?nèi)萘康拇_定每臺(tái)主變?nèi)萘康挠?jì)算方法，主變?nèi)萘勘仨殱M足以下兩種情況，取其中計(jì)算容量大者去查找與其相近的額定容量值。（1） 在選兩臺(tái)主變時(shí)，當(dāng)一臺(tái)斷開(kāi)時(shí)，另一臺(tái)主變?nèi)萘靠杀ＷC70%~80%的全部負(fù)荷，即 (21)式中：。 ：最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，~； ：網(wǎng)損率，可取10%； ：負(fù)荷率，可取70%~80%； ：電源進(jìn)線的功率因數(shù)（或補(bǔ)償后的變電站高壓側(cè)的功率因數(shù)）。 （2）在選兩臺(tái)主變時(shí)，一臺(tái)容量應(yīng)滿足全部一級(jí)負(fù)荷和全部二級(jí)負(fù)荷需要，即 (22)式中：：全部一級(jí)負(fù)荷； ：全部二級(jí)負(fù)荷； 、 ：同前面公式含義。選取額定容量時(shí)，、80、1250、680、100、12160、200、250MVA...后四種容量取值按《設(shè)典》推薦可取1150、180、240MVA。經(jīng)計(jì)算得 = = =所以=則 選取額定容量為200MVA。 主變型式選擇1 相數(shù)的確定a) 330kv及以下的變電站在不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，應(yīng)選用三相變壓器，在特殊情況下，如制造容量過(guò)大考慮制造運(yùn)輸困難可選用單相變壓器，本變電所主變選三相變壓器。b) 500kv及以上電力系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)制造，運(yùn)輸條件限制時(shí)和可靠性要求等因素，裝設(shè)一臺(tái)備用相變壓器。2 具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如通過(guò)主變各側(cè)繞阻均達(dá)到該變壓器容量為15%以上，或者第三繞阻需要裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，宜采用三繞阻變壓器。在中性點(diǎn)接地方式允許時(shí)則應(yīng)用自耦變壓器。3 有兩種電壓與110kv及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)諒解的變電站可否才用自耦變壓器。要和采用三繞阻變壓器綜合比較來(lái)確定。4 對(duì)深入引進(jìn)負(fù)荷中心，具有直接從高壓將為低壓的變電所，為簡(jiǎn)化電壓等級(jí)或減少重復(fù)，降壓容量，可以采用雙繞阻礙變壓器。5 確定有載調(diào)壓還是無(wú)載調(diào)壓不能滿足電網(wǎng)和用戶電壓要求時(shí)，應(yīng)盡量采用有載調(diào)壓器，他可帶電調(diào)分接頭，一般分接頭數(shù)目多，且調(diào)壓范圍大。6 變電站主變的內(nèi)部接線組別應(yīng)保證與系統(tǒng)并網(wǎng)的要求。7 主變冷卻方式一般采用自然循環(huán)風(fēng)冷式，個(gè)別采用強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷式（或水冷式）。8其型號(hào)含義說(shuō)明如下：綜上所訴本次變電站設(shè)計(jì)選擇兩臺(tái)三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，具體型號(hào)見(jiàn)表21所示。表 21 主變參數(shù)型號(hào)容量比額定電壓阻抗電壓（%）SFSJ9200/220kv200/200/100MVA高中低高中高低中低%1213614249 第三章 電氣主接線方案擬定主接線代表了發(fā)電廠或變電站的電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，主接線的正確合理設(shè)計(jì)，必須綜合考慮處理各個(gè)方面的因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。 電氣主接線的基本要求電氣主接線是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)和控制方式的擬訂有較大影響。因此必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線。在選擇電氣主接線時(shí)，應(yīng)以下列各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)：變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，負(fù)荷大小和重要性等條件確定，并且滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。對(duì)電氣主接線的基本要求概括地應(yīng)包括可靠性，靈