220kV降壓變電所一次部分

1、山西大學工程學院供用電工程課程設(shè)計（論文）題目：220kV降壓變電站電氣一次部分設(shè)計系別：電力工程系專業(yè)：電氣工程及其自動化（供電方向）年級：2009級姓名：學號：指導老師：220kV降壓變電所電氣一次部分課程設(shè)計任務(wù)書為滿足日益增長的電力負荷的需求，某地擬新建一座220kV降壓變電所，原始數(shù)據(jù)和要求如下:1 .原始資料1.1 變電所與電力系統(tǒng)的連接變電所與電力系統(tǒng)的連接情況如圖1:電力系統(tǒng)等值電源，連接回路參數(shù)如圖中所示。1.2 地區(qū)環(huán)境條件海拔700米，年最高氣溫：45 C;年最低氣溫：-5C;年平均氣溫：28 C;年雷暴日小于30天；污穢程度輕級1.3 負荷資料(1) 110kV線路10

2、回，另外備用2回，最大負荷利用時間為5500h。具體情況如下表1所示表1 110kV線路負荷情況名稱最大負荷(MW)功率因數(shù)回路數(shù)線路(架空)石化廠520.89260 km煉油廠400.89240 km甲縣變200.89165 km乙縣變220.91180 km丙縣變230.85180 km丁縣變220.85185 km水泵廠350.89260km上述各負荷間的同時系數(shù)為0.85。(2) 10kV線路共14回線路，另外2回備用，最大負荷利用時間為5600h,負荷具體，f況如下表2所示表2 10kV線路負荷情況名稱最大負荷(MW)功率因數(shù)回路數(shù)線路(架空)氮肥廠5.20.8515km機械廠2.5

3、0.8516km紡織廠2.30.8518km化工廠3.50.8516km造紙廠3.00.8514km水廠6.40.8927km建材廠3.20.9116kmA 變6.50.8928kmB 變6.20.9124kmC 變5.50.9128km上述各負荷同時系數(shù)為0.8(3) 110kV負荷與10kV負荷的同時系數(shù)為0.85(4)所用電負荷統(tǒng)計如下表3所示表3所用電負荷統(tǒng)計名稱容量(kW)功率因數(shù)臺數(shù)備注主變風扇0.200.7560連續(xù)經(jīng)常主充電機400.891連續(xù)不經(jīng)常浮充電機150.861連續(xù)經(jīng)常蓄電池進風1.40.881連續(xù)不經(jīng)常蓄電池排風1.70.881連續(xù)不經(jīng)常鍋爐房水泵1.70.892連

4、續(xù)經(jīng)常空壓機240.851短時經(jīng)常載波室1.70.751連續(xù)經(jīng)常220kV配電裝置電源2511短時不經(jīng)常110kV配電裝置電源2011短時不經(jīng)常220kV斷路器冬天加熱1.511連 續(xù)110kV斷路器冬天加熱111連 續(xù)室外配電裝置照明201連 續(xù)室內(nèi) 照明251連 續(xù)(5)保護：各電器主保護動作時間為 0s,后備保護動作時間為4秒。2 .任務(wù)要求：根據(jù)所學的知識、參考文獻和給定的課題內(nèi)容(原始資料)對220kV降壓變電所的電氣一次部分進行設(shè)計。具體為：1 .確定各電壓等級電氣主接線(進行 34種方案比較論證)；2 .確定變電所主變壓器的臺數(shù)、容量、接線組別、接地方式，選擇主變壓器；3確定所用

5、變壓器的臺數(shù)、容量、接線組別、接地方式，選擇所用變壓器；4選擇各電壓級的主要電氣設(shè)備（母線、引接線、斷路器、隔離開關(guān)）5按時獨立完成設(shè)計任務(wù)書規(guī)定的內(nèi)容，對設(shè)計中所出現(xiàn)的問題進行綜合分析并加以解決；6按設(shè)計要求撰寫課程設(shè)計論文報告書，文字通順，排版合理，圖紙符合國家規(guī)范。3 .時間兩周。4.設(shè)計任務(wù)書應(yīng)包含的內(nèi)容第一部分 電氣主接線的選擇1、原始資料的分析2、電氣主接線的意義和基本要求3、 220kV 電氣主接線形式的選擇4、 110kV 電氣主接線形式的選擇5、 10kV 電氣主接線形式的選擇電氣主接線形式的選擇要依據(jù)規(guī)程規(guī)范結(jié)合工程具體實際，經(jīng)過 34 種可行方案的比較確定。主要從可靠性、

6、靈活性、經(jīng)濟型、擴建的可能性幾方面做比較。第二部分 主變壓器和所用變壓器的選擇依據(jù)規(guī)程規(guī)范的要求和工程的具體實際，初選34種不同主變壓 器可選方案，從可靠、靈活、經(jīng)濟等方面比較確定最佳方案。考慮未來5年負荷的發(fā)展，年負荷增長率取 4%。以最終負荷計 算主變壓器的容量。按原始數(shù)據(jù)選擇所用變壓器。第三部分短路電流計算用短路電流實用計算法，計算設(shè)備選擇所需的短路電流，必要時 應(yīng)考慮不同的運行方式對短路電流的影響。 短路類型為三相短路。短 路電流計算結(jié)果應(yīng)匯集到一張表中，表樣為：短路電流計算結(jié)果表短路點支路I"(kA)12s(kA)14s(kA)第四部分電氣設(shè)備的選擇按規(guī)程規(guī)范要求選擇校驗電

7、氣設(shè)備， 選擇校驗步驟完整。220kV、110kV斷路器選SF6型，10kV斷路器選真空型；220kV、110kV母 線選管型，引接線選軟絞線，10kV母線、引接線選矩形鋁導體；220kV 與電網(wǎng)聯(lián)接的斷路器不選。選擇結(jié)果填入表格。表樣如下路斷路器、隔離開關(guān)選擇結(jié)果表項目計算數(shù)據(jù)所選斷路器型號所選隔離開關(guān)型號額定電壓額定電流額定開斷電流極限通過電流熱穩(wěn)定電流關(guān)合電流峰值XX (母線、引接線)選擇結(jié)果型號尺寸截面積(mm2)最大工作電流(A)額定載流量(A)實際跨距(m)允許跨距(m)第五部分 完整的電氣主接線圖第六部分設(shè)計小結(jié)第一部分 電氣主接線的選擇1、原始資料的分析1.1、 、 220kV

8、 側(cè)，四條已投入使用的進線，一條備用進線。1.2、 110kV側(cè)，十回使用線路，兩會備用線路。負荷中，石化廠、 煉油廠、水泵廠為雙回路。1.3、 10kV側(cè)，十四回使用線路，兩回備用線路。負荷中，水廠、 A變、B變、C變?yōu)殡p回路。2、電氣主接線的意義和基本要求1 .1 、電氣主接線的意義代表了發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，直接影響著配電裝置的布置、繼電保護裝置、自動裝置和控制方式的選擇，對運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性起決定性的作用。2 . 2 、電氣主接線的基本要求變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位、變電所的規(guī)劃容量、負荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點等條件確定。

9、并應(yīng)該綜合考慮供電可靠，運行靈活，操作檢修方便，投資節(jié)約和便于過度或擴建等要求。2.1.1 可靠性供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線設(shè)計應(yīng)該先滿足這方面的要求。所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不問斷的供電。 不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響，采用可靠性高的電氣設(shè)備可以簡化接線。 衡量可靠性的客觀 標準就是運行實踐2.1.2 靈活性主接線的靈活性要求：調(diào)度要求、檢修要求和擴建要求。2.1.3 經(jīng)濟性主接線在滿足可靠性與靈活性要求的前提下要做到經(jīng)濟合理、減小占地面積、減少電能損耗、盡量節(jié)省投資1.220kV接線簡1.可靠

10、性較高;方案一：220kKV 側(cè)雙母接線， 110kV側(cè)雙母接 線、10kV側(cè)單母 分段接線。單，設(shè)備本身故障率少；方案二：220kV側(cè)雙母帶旁路接線，110kV側(cè)雙母接線、10kV側(cè)單母分 段接線。2.有兩臺主變壓器工作，保證了在變 方案三：220kV側(cè)雙母分斷接線，110kV側(cè)雙母接線、10kV側(cè)單母分段接線。：2201 .可靠性最高；2 .幾乎不會出現(xiàn)停 電的情況?？煽啃?.220kV故障時,停電時間較長。壓器檢修或故障 時，不致使該側(cè)不 停電，提高了可靠 性。1.220kV運行方 1.各電壓級接線方1.可靈活向各個電靈活性 式相對簡單，靈 式靈活性都好;壓等級的用戶公供活性差;2.22

11、0kV電壓級接電;2.各種電壓級接 線都便于擴建和 發(fā)展。線易于擴建和實現(xiàn)自動化。2.可隨意擴建，可承載多個負載。經(jīng)濟性設(shè)備相對少，投資小。1 .設(shè)備相對多，投 資較大；2 .母線采用雙母線 帶旁路，占地面增 加。1.設(shè)備使用量相對較多3、220kV電氣主接線形式的選擇分析資料可知，在負荷中有石化廠、煉油廠、紡織廠等不宜間斷 供電。供電可靠性必須要高。并且要預(yù)留備用出線。接線應(yīng)該具有靈 活性，可以擴建。所以根據(jù)供電可靠性和靈活性，在 220kV側(cè)采用雙 母線接線或者雙母線分斷接線在檢修母線時不會影響正常供電；3、110kV電氣主接線形式的選擇110kV 側(cè)線路十回以上，有三個用電單位需要雙回路

12、供電；用電 單位中有石化廠、煉油廠、水泵廠等二類用戶，需要較高的供電可靠 性。所以在110kV側(cè)采用雙母線接線。4、10kV電氣主接線形式的選擇10kV 側(cè)線路多達十六回，并且連接下級變電站、紡織廠、化工廠、機械廠等重要負荷。所需容量小綜上所述，本次設(shè)計任務(wù)書中，110kV用戶有石油廠、煉油廠、 水泵廠重要負荷，10kV用戶有水廠和三個變電場重要用戶。這些重 要用戶都應(yīng)為雙回路供電，雙母線接線和雙母線分斷可以滿足供電可 靠性與靈活性。為了減少電氣設(shè)備，節(jié)省投資，不選用雙母分段接線 方式。所以采用方案三：220kV側(cè)雙母分斷接線，110kV側(cè)雙母接線、10kV側(cè)單母分段接線。第二部分主變壓器和廠

13、用變壓器的選擇1、變電所負荷計算110kV電壓等級負荷計算結(jié)果表名稱有功功率（MW無功功率（MVai）功率因數(shù)石化廠5226.640.89煉油廠4020.490.89甲縣變2010.250.89乙縣變2210.020.91丙縣變2314.250.85丁縣變2213.630.85水泵廠3517.930.89合計214113.210.88最大負荷啟功181.9無功96.2285視在功率205.785210kV電壓等級負荷計算結(jié)果表名稱有功功率（MW無功功率（MVai）功率因數(shù)氮肥廠5.23.40.85機械廠2.51.550.85紡織廠2.31.430.85化工廠3.52.170.85造紙廠31.8

14、60.85水廠6.43.280.89建材廠3.21.460.91A 變r6.53.330.89B 變6.22.820.91C 變5.52.50.91合計44.323.80.88最大負荷啟功35.44無功19.04視在功率40.23077所用電負荷統(tǒng)計名稱有功功率（kw無功功率（MVaD功率因數(shù)主義風扇1210.583010.75主充電機140120.492610.89浮充電機158.9004770.86蓄電池進風1.40.755640.88蓄電池排風1.70.9175630.88鍋爐房水泵3.41.7418720.89空壓機24114.873860.85載波室1.71.4992590.7522

15、0kV配電裝置電源2501110kV配電裝置電源2001220kV斷路器冬天加熱1.501110kV斷路器冬天加熱101室外配電裝置照明2001室內(nèi)照明2501合計191.759.764290.954681最大負荷有功 131.8 無功 50.05視在功率140.98在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓 器，稱為主變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變 壓器或自用變壓器。2、主變壓器的選擇要求選擇主變壓器技術(shù)參數(shù)，應(yīng)以變壓器整體的可靠性為基礎(chǔ)， 綜合 考慮技術(shù)參數(shù)的先進性和合理性，結(jié)合損耗評價的方式，提出技術(shù)經(jīng) 濟指標。同時還要考慮可能對系統(tǒng)安全運行、 運輸和安裝

16、空間方面的 影響。例如：1 .主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?510年的規(guī)劃負荷來進行選 擇，并適當考慮遠期1020年的負荷發(fā)展。2 .根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。對 于有重要負荷的變電所，應(yīng)考慮一臺主變停運時，其余變壓器容量在 計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，保證用戶的I級和H級負荷，對于 一般變電所，當一臺主變停運時，其他變壓器容量應(yīng)能保證全部負荷 的 70%80%。3 .為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺主變，有條件的應(yīng) 考慮設(shè)三臺主變的可能性11。3、主變壓器臺數(shù)的選擇主變壓器是變電站中的主要設(shè)備，合理地選擇主變壓器臺數(shù)，不僅可以減少停電、限電幾率,提高電網(wǎng)運行的

17、經(jīng)濟性、靈活性和可靠性 ,而且可以提高電能質(zhì)量。一般有以下幾點：對大城市郊區(qū)的一次變電所， 在中、 低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所， 在設(shè)計時 應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性。對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所， 以便負荷發(fā)展時， 更 換變壓器的容量。4、主變壓器容量的選擇合理地選擇主變壓器的容量并考慮變壓器的過負荷能力以及當?shù)厝蘸蟀l(fā)展趨勢,是減少變電所投資的一項重要措施。主變壓器容量一般按變電所建成后 510年的規(guī)劃負荷選擇， 適當考慮到遠期1020年的負荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器 容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。根據(jù)變電所

18、所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應(yīng)考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計其過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負荷； 對一般性變電所， 當一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負荷的70%80%12。同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多。 應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標準化 13 。采用系數(shù)法求各用戶的計算負荷：Sjsi =Kt Sei2-1 )式中Sjsi 各用戶的計算負荷， kVA ；Sei 各用電設(shè)備額定容量， kVA。每條出線路的負荷：110kV 側(cè)： Sjs1=205785.2kVA10kV 側(cè)： Sjs2=40230

19、.77 140.98=40371.75kVA變電所設(shè)計當年的計算負荷可由式（2-2）計算2Sjs KtSjsi 1 X %（2-2）i1式中 Kt 110kV 負荷與 10kV 負荷的同時系數(shù)0.85；X % 線損率，材料未給出，此處設(shè)為 0。Sjs=0.85X （205785.2+40371.75） =209233.4075kVA計算負荷增長后的變電所最大計算負荷為Sjszd Sjsem n（2-3）式中 n 年數(shù)，取 5 年；m 年平均增長率，取4%；Sjszd - n年后的最大計算負荷。S5 4%Sjszd =209233.4075X e=255558.261kVA裝設(shè)兩臺主變壓器的變電

20、站，根據(jù)我國變電壓器運行的實踐經(jīng)驗，并參考經(jīng)驗，每臺主變的額定容量：Se 0.7SjszdSe 0.7 255558.261178890.782 kVA 5、主變壓器型式的選擇選擇主變壓器，需考慮如下原則：當不受運輸條件限制時，在 330kV及以下的發(fā)電廠和變電站， 均應(yīng)選用三相變壓器。對于 220kV 變電所，除需考慮運輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負荷和系統(tǒng)情況，分析一臺（或一組）變壓器故障或停電檢修時對系統(tǒng)的影響。尤其在建所初期， 若主變壓器為一組時，當一臺單相變壓器故障，會使整組變壓器退出，造成全網(wǎng)停電；如用總?cè)萘肯嗤亩嗯_三相變壓器，則不會造成所停電。為此要經(jīng)過經(jīng)濟論證，來確定選用單相變壓器

21、還是三相變壓器。在發(fā)電廠或變電站還要根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟性等，確定是否需要備用相。6、繞組數(shù)量和連接形式的選擇具有三種電壓等級的變電所， 如各側(cè)的功率均達到主變壓器額定容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無負荷，但需要裝設(shè)無功補償設(shè)備時，主變壓器一般選用三繞組變壓器5 。變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致， 否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只要有Y和，高、中、低三側(cè)繞組如何結(jié)合要根據(jù)具體工作來確定。我國 110kV 及以上電壓，變壓器繞組多采用Y連接；35kV以下電壓，變壓器繞組多采用連 接。7、主變壓器選擇結(jié)果查電氣設(shè)備手冊，選定變壓器的容量為180000kVA型號 SFP

22、SZ7-180000/220由于降壓變壓器有兩個電壓等級，所以這里選擇二繞組變壓器,220kV無勵磁調(diào)壓三繞組自耦變壓器參數(shù)如表所示：180000kVA三繞組自耦變壓器參數(shù)額定容量，kVA180000額定電壓，kV高壓220中壓121低壓10.5聯(lián)結(jié)組標號YN/yn0/d11空載損耗，kW195短路損耗，kW700阻抗電壓，高-中1214中-低79高-低2224空載電流，0.8所以一次性選擇兩臺容量為180000kVA的變壓器為主變。第三部分短路電流的計算1.1 短路造成的后果及其計算目的1.1.1 短路的后果短路是電力系統(tǒng)中較常發(fā)生的故障。 短路電流直接影響電器的安全， 危害主接線的運行，特

23、別在大容量發(fā)電場中， 在發(fā)電機電壓母線或發(fā)電機出口處， 短路電流可達幾萬安至幾十萬安。短路的危險后果一般有以下的幾個發(fā)面：短路故障使短路點附近的支路中出現(xiàn)比正常值大許多倍的電流， 由于短路電流的電動力效應(yīng)，導體間將產(chǎn)生很大的機械應(yīng)力，可能使導體和它們的支架遭到破壞。短路電流使設(shè)備發(fā)熱增加，短路持續(xù)時間較長時，設(shè)備可能過熱以致?lián)p壞。路時系統(tǒng)電壓大幅度下降， 對用戶影響很大。 系統(tǒng)中最主要的電力負荷是異步電動機，它的電磁轉(zhuǎn)矩同端電壓的平方成正比， 電壓下降時， 電動機的電磁轉(zhuǎn)矩顯著減小， 轉(zhuǎn)速隨之下降。當電壓大幅度下降時，電動機甚至可能停轉(zhuǎn)，造成產(chǎn)品報廢，設(shè)備損壞等嚴重后果。當短路發(fā)生地點離電源不

24、遠而持續(xù)時間又較長時，并列運行的發(fā)電廠可能失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，造成大片地區(qū)停電。這是短路故障的最嚴重后果。發(fā)生不對稱短路時， 不平衡電流能產(chǎn)生足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)感應(yīng)出很大的電動勢，這對于架設(shè)在高壓電路線路附近的通訊線路或鐵道訊號系統(tǒng)的會產(chǎn)生嚴重的影響。1.1.2 短路計算的目的在電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的設(shè)計和運行中， 短路計算是解決一系列技術(shù)問題所不可缺少的基本計算，這些問題主要是：選擇有足夠機械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，例如斷路器、互感器、瓷瓶、母線、電纜等， 必須以短路計算作為依據(jù)。 這里包括計算沖擊電流以效驗設(shè)備的電動力穩(wěn)定度； 計算若干時刻的短路電流周期分量以效驗設(shè)備的熱穩(wěn)定度

25、； 計算指定時刻的短路電流有效值以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定度；計算指定時刻的短路電流有效值以校驗斷路器的斷流能力等。為了合理地配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù)， 必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進行計算和分析。 在這些計算中不但要知道故障支路中的電流值， 還必須知道電流在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。有時還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點的電壓值。在設(shè)計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時， 為了比較各種不同方案的接線圖， 確 定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進行必要的短路電流計算。進行電路系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算， 研究短路對用戶工作的影響等， 也包含有一部分短路計算的內(nèi)容。1.2 變壓器的各繞組電抗標幺值計算系統(tǒng)阻抗

26、：設(shè)SB=2000MVA, Ub UavSN=90MVA 其中高中、高低、中低阻抗電壓（%）分別為 13， 23， 8。將主接線圖 2-2 簡化，得到如圖 4-1 所示的等值電路：0,4 7220kV1 56110k-：VS30.330,11.> 一口,11c, 1Usi% -(13 23 8) 14c, 1US2% -(13 8 23)1“1Us3% -(23 8 13) 9X*Us1%Sb1420001.56100Sn100180Xt2*Us2% Sb120000.11100Sn100180XT3*U S3 %Sb920001100Sn100180XG1*XdSBSNG0.32200

27、020000.32XG3*XdSB0.3520000.47SNG1500XG2*XdSB0.3420000.38SNG1800*Xt''X1lSB23021.3 220kV側(cè)短路計算歸算至電源基準電抗:SS2S3t00.3320.4550.763t 2s0. 3320.4590.820t 4s0.3320.4590.820220kV查表得：歸算到2000MVA:SiS2S3總和t 00.3320.5061.1021.94t 2s0. 3320.511.091.932t 4s0.3320.511.091.9322000I0 1.949.74 kA3 2302000I2 I4 1.

28、9329.69 kA3 2301.4110kV側(cè)短路計算1.4.1母聯(lián)斷路器閉合220k VS25 76歸算至電源基準電抗:11? sL一 85.PPOkVSS2S3100.1710.1740.400t 2s0.1710.1740.402t 4s0.1710.1740.402s&S3總和t 00.1710.1930.5330.87t 2s0.1710.1930.5360.9t 4s0.1710.1930.5360.92000,3 1158.742000I2 I4 0.99.04kA,3 1151.4.2母聯(lián)斷路器斷開220kV歸算至電源基準電抗:sS2S3t00.1210.1230.2

29、76t 2s0.1210.1230.276t 4s0.1210.1230.276S1S2S3總和100.1210.1370.3680.626t 2s0.1210.1370.3680.626t 4s0.1210.1370.3680.6262000I0 I2 I4 0.6266.29kA3 1151.5 10kV側(cè)短路計算1.5.1母聯(lián)斷路器閉合歸算至電源基準電抗:SS2S3t 00.2150.2190.5t 2s0.2150.2190.507t 4s0.2150.2190.507S1S2S3總和100.2150.2430. 6671.125t 2s0.2150.2430.6761.134t 4s

30、0.2150.2430.6761.1342000I2 I4 1.134124.7 kA3 10.52000, AI0 1.125 123.7 kA.3 10.51.5.2母聯(lián)斷路器斷開歸算至電源基準電抗：S3 SI S24jO6 "u 叩/ <220kV SS2S3t 00.1080.1090.246t 2s0.1080.1090.246t 4s0.1080.1090.246SiS2S3總和100.1080.1210. 3280.557t 2s0.1080.1210.3280.557t 4s0.1080.1210.3280.5572000I0 I2 I4 0.55761.25

31、kA,3 10.5短路點I"(kA)12s(kA)14s(kA)220kV母線側(cè)短路6.156.246.24110kV母線側(cè)短路當兩臺變壓器同時按在一條 母線上時，母聯(lián)斷路器閉合 時，此時相當于以單母線分段 的接線方式運行5.995.995.99當兩臺變壓器分別按在一條 母線上時，母聯(lián)斷路器斷開 時，此時相當于以單母線分段 的接線方式運行4.0794.0794.07910kV母線側(cè)短路當母聯(lián)斷路器斷開，變成兩個單母線運行31.6831.6831.68當母聯(lián)斷路器閉合，變成單母線運行50.850.850.8第四部分電氣設(shè)備的選擇根據(jù)原始資料反映，本站初期上兩臺主變，并預(yù)留第三臺變壓器

32、的空間，為避免在后期擴建中出現(xiàn)主要進線斷路器及220、110kV母線需要更換的重大變動，因此，在本次設(shè)計任務(wù)中，全站總負荷均按 本站最終規(guī)模的三臺主變?nèi)萘窟M行考慮，即Sn=3X 180= 540MVA4.1主要斷路器的選擇1) 220kV側(cè)斷路器的選擇根據(jù)原始資料反映，本站主要從 A、B、C三個系統(tǒng)取得電源，任 何一回220kV進線都可能會出現(xiàn)帶全站負荷運行的方式，因此 220kV 進線斷路器以通過全站負荷進行選擇；主變、母聯(lián)斷路器以設(shè)計手冊要求的回路最大持續(xù)工作電流進行選擇。220kV進線斷路器額定電壓選擇：UN> UNnet = 220kV最高工作電壓選擇：Ualmn Usm =Un

33、< 1.15 =220 x 1.15 =253kV額定電流選擇：INAIgmax考慮到變壓器在電壓降低5%寸其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的 Igmax=1.05IN即：Igmax =1.05 X 3 sn =1.05 x 3 180 =1.488kA3 Un. 3 220額定開斷電流選擇：Ik=I 即：Ik=6.24kA額定短路關(guān)合電流選擇：i Nd>ish即：i nci A15.91kA根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 LW6- 220型SF6斷路器具參數(shù)如下:額定電壓最高工作電壓額定電流額定開斷電流額定美合電流峰值動穩(wěn)定電 流峰值U=220kVUalm=256kVIN =2.5kAIk

34、=40kAiNc1 =125kAidw =100kA4s熱穩(wěn)定電流額定全開斷時間額定合閘時間固有分閘時間燃弧時間Ih=40kA0.05S0.09S0.036s0.05s校驗熱穩(wěn)定（取后備保護為 4S）: 12 t t >Qk計算時間 tjs = t d + t b = 0.05 + 4=4.05SQ = I k2x tjs = 6.24 2X4.05 = 157.7kA 2 - SI2h t = 40 2X4 = 6400 kA 2 S即12tt > Q k ,滿足要求。檢驗動穩(wěn)定：i sh< i es即：i sh= i ch=15.91 < i es= idw =10

35、0kA, 滿足要求故220kV線路側(cè)斷路器選擇戶外LW牛220型SF6斷路器能滿足要 求，由上述計可列出下表：設(shè)備項目-LW6- 220產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)Ualm> Usm256kV253kVIN > Igmax2500A1488Ai Ncl A i sh125kA15.91kAIkAI 40kA6.24kAi sh W i es100kA15.91kAI 2 t t AQ6400 kA2 S157.7 kA2 S220kV主變、母聯(lián)斷路器額定電壓選擇：Un> Vns = 220kV最高工作電壓選擇：Ualmn Vsm =UnK 1.15 =220 x 1.15 =253kV額

36、定電流選擇：Ie > Igmax考慮到變壓器在電壓降低5%寸其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax=1.05Ie即：Igmax =1.05 XSN =1.05 X 180 =0.496kA,3 Un3 220校驗熱穩(wěn)定（取后備保護為 4S）: 12 tt AQ計算時間 tjs = t d + t b = 0.05 + 4=4.05SQ = I Jxdz = 6.24 2X4.05 = 157.7kA 2 - S12rt = 40 2X4 = 6400 kA 2 S即12t t > Q k ,滿足要求。因設(shè)備各項選型及校驗均與線路側(cè)斷路器相同，故主變、母聯(lián)側(cè)斷路器設(shè)備選型與線路側(cè)相

37、同，對照情況見下表:f 一一設(shè)備項目"-.LW6- 220產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)Ualmn Vsm256kV253kVIe > Igmax1250A496Ai Ncli sh125kA15.5kAI »I 40KA6.24kAi sh W i es100kA15.5kAI2 t t AQ6400 kA2 S157.7 kA 2 - S2) 110kV側(cè)斷路器的選擇110kV主變、母聯(lián)斷路器額定電壓選擇：Un> Vns = 110kV最高工作電壓選擇：Ualm>Vsm=UnX 1.15 =110 X1.15 =126.5kV額定電流選擇：Ie > Igmax

38、考慮到變壓器在電壓降低5%寸其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax=1.05Ie即：Igmax =1.05 X SN =1.05 X 180 =0.992kA ,3 UN3 110額定開斷電流選擇：Ik=I 即：Ik=5.99kA額定短路關(guān)合電流選擇：i Nci>ish 即：i nci >15.3kA根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 LW6- 110型SF6斷路器具參數(shù)如下:額定電壓最高工作電壓額定電流額定開斷電流額定關(guān)合電流峰值動和7E電流峰值UN=110kVUalm=145 kVIN =1500AIk =40kAi Nc1=125kAidw =100kA4s熱穩(wěn)定電流額定全開斷時間額

39、定合閘時間固有分閘時間燃弧時間Ih=40kA0.05S0.09S0.036s0.05s校驗熱穩(wěn)定（取后備保護為 4S）: 12 t t AQ計算時間 tjs = t d + t b = 0.05 + 4=4.05SQ = I Jxtjs = 5.99 2X4.05 = 145.3kA 2 - S12rt = 40 2X4 = 6400 kA 2 S即12t t > Q k ,滿足要求。檢驗動穩(wěn)定：i sh< i es即：i sh= i ch=11.81 < i es= idw =100kA, 滿足要求故110kV線路側(cè)斷路器選擇戶外LW牛110型SF6斷路器能滿足要求，由上述

40、計可列出下表:、 設(shè)備LW6- 110項目 j、一、產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)Ualm> Vsm145kV126.5kVIe > Igmax1500A992Ai Ncli sh125kA15.3kAIkAI 40KA5.99kAi sh W i es100kA15.3kAI2 t t AQ6400 kA2 - S145.3kA2 - S110kV側(cè)最大一回負荷出線側(cè)斷路器額定電壓選擇：Un> Vns = 110kV最高工作電壓選擇：Ualm> Vsm =UnX 1.15 =110 x 1.15 =126.5kV額定電流選擇：Ie > Igmax考慮其中1回線路故障退出時，所

41、有負荷將轉(zhuǎn)移到另1回線 路，所以相應(yīng)回路的Igmax=Ie即：Igmax = SN =_52一 =0.27kA.3 Un 3 110額定開斷電流選擇：Ik=I 即：Ik=5.99kA額定短路關(guān)合電流選擇：i nci > i sh 即：i nci >15.3kA根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 LW6- 110型SF6斷路器具參數(shù)如下:額定電壓最高工作電壓額定電流額定開斷電流額定關(guān)合電流峰值動和7E電流峰值U=110kVUalm=145 kVIN =1500AIk=40kAi Nc1=125kAidw =100kA4s熱穩(wěn)定電流額定全開斷時間額定合閘時間固有分閘時間燃弧時間Ih=40kA0.

42、05S0.09S0.036s0.05s校驗熱穩(wěn)定（取后備保護為4S）: 12ttQk計算時間 h= t d + t b = 0.05 + 4=4.05SQk = I ：xdz = 5.99 2X4.05 = 145.3kA 2 - S12rt = 40 2X4 = 6400 kA 2 S即12 t t > Q k ,滿足要求。檢驗動穩(wěn)定：i sh< i es即：i sh= i ch=11.81 < i es= idw =100kA, 滿足要求故110kV線路側(cè)選擇戶外LW6- 110型SF6斷路器能滿足要求，由 上述計可列出下表：一一、設(shè)備LW6- 110項目產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)

43、Ualm> Vsm145kV126.5kVIe > Igmax1500A270Ai Ncli sh125kA15.3kAI kAI 40KA5.99kAi sh W i es100kA15.3kAI2 t t AQ6400 kA2 - S145.3kA2 S3) 10kV側(cè)斷路器的選擇10kV變低、母聯(lián)側(cè)斷路器額定電壓選擇：Un> Vns = 10V最高工作電壓選擇：Ualmn Vsm =UnK 1.15 =10 乂 1.15 =11.5KV額定電流選擇：Ie > Igmax考慮到變壓器在電壓降低 5%寸其出力保持不變，所以相應(yīng)回路Igmax=1.05Ie即：Igmax

44、 =1.05 X SN =1.05 X 上0 =3.637kA,3 Un.3 10額定開斷電流選擇：屋=1 即：Ik=31.68kA額定短路關(guān)合電流選擇：i Nd>ish即：i nci A101.6kA選定10kV進線側(cè)斷路器型號為ZN12-10I，具技術(shù)參數(shù)為:額定電壓額定電流額定開斷電流額定美合電流峰值動穩(wěn)定電流峰值UN=10kVIN =1600AIk=50kAi Nc1 =125kAidw =125kA4s熱穩(wěn)定電流額定全開斷時間額定合閘時間固有分閘時間燃弧時間Ih=50kA0.09S0.2S0.06s0.03s校驗熱穩(wěn)定（取后備保護為 4S）: 12 tt >Qk計算時間

45、tjs = t d + t b = 0.06+0.03 + 4=4.09sQ = I k2xtjs =31.68 2X4.09 =4104.8kA 2 - S12rt =50 2X4 = 10000 kA 2 S即12t t > Q k ,滿足要求。檢驗動穩(wěn)定：i sh< i es即：i sh= i ch=80.78kV< i es= 125kA,滿足要求故10kV主變及母聯(lián)側(cè)選擇戶內(nèi)ZN12- 10型真空斷路器能滿足要求，由上述計可列出下表:設(shè)備ZN12- 10項目產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)Ualm> Usm12kV11.5kVIe > Igmax4000A3637Ai

46、Ncli sh125kA80.78kAIk"50KA30.68kAi sh W i es125kA80.78kA12 tt AQ10000kA . S4104.8kA2 S10kV側(cè)最大一回負荷出線側(cè)斷路器額定電壓選擇：Un> Vns = 10kV最高工作電壓選擇：UalmA Vsm =Uinx 1.15 =10 x 1.15 =11.5kV額定電流選擇：Ie > Igmax考慮其中1回線路故障退出時，所有負荷將轉(zhuǎn)移到另1回線路，所以相應(yīng)回路的Igmax=Ie64即：Igmax = SN =0.373 Un 3*10額定開斷電流選擇：I k =I 即：I k =30.68

47、Ka額定短路關(guān)合電流選擇：i NcBish即：iNcl A80.78kA根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 ZN12型真空斷路器具參數(shù)如下:額定電壓最高工作電壓額定電流額定開斷電流額定關(guān)合電流峰值動和7E電流峰值U=10kVUalm=11.5kVIN =1600AIk=50kAi Nc1=125kAidw =125kA4s熱穩(wěn)定電流額定全開斷時間額定合閘時間固有分閘時間燃弧時間Ih=50kA0.09S0.2S0.06s0.03s校驗熱穩(wěn)定(取后備保護為4s) : It t>Qk計算時間 tjs = t d + t b = 0.03+0.06 +4=4.09SQ = I Jxtjs = 30.68

48、2X4.09 =4104.8kA 2 - S12rt = 50 2X4 = 10000 kA 2 S即12t t > Q k ,滿足要求。檢驗動穩(wěn)定：i sh< i es即：i sh= i ch=80.78< i es= idw =100kA, 滿足要求故10kV饋線最大負荷側(cè)選擇戶內(nèi)ZN1210型真空斷路器能滿足要求，由上述計可列出下表:設(shè)備ZN28- 12項目產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)Ualm> Vsm12kV11.5kVIe > Igmax1250A370Ai Ncli sh125kA80.78kAIkAI 40kA30.68kAi sh W i es125kA80.

49、78kAI2 t t AQ 2_10000kA S4104.8kA2 S4.2隔離開關(guān)選型計算1) 220kV側(cè)隔離開關(guān)額定電壓選擇：Un> Vns = 220kV額定電流選擇：Ie > Igmax考慮到隔離開關(guān)是與相應(yīng)的斷路器配套使用，所以相應(yīng)回路的Ie應(yīng)與斷路器相同，即：Ie =2500A根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 GW4 220(D)W型隔離開關(guān)，其參數(shù)分別如下:額定電壓最高工作電壓額定電流4s熱穩(wěn)定電流UN=220kVUalm=252kVIN =2500AIh=50kA校驗熱穩(wěn)定(下列時間均取自對應(yīng)斷路器，后備保護取4s)即 12 t t >Qk計算時間 tjs= t d + t b = 0.05 + 4=4.05SQ = I k 110kV側(cè)隔離開關(guān)額定電壓選擇：Un> Vns = 110kV額定電流選擇：Ie > Igmax考慮到隔離開關(guān)是與相應(yīng)的斷路器配套使用，所以相應(yīng)回路的Ie應(yīng)與斷路器相同，即：Ie =1250Axdz = 6.24 2X4.05 = 157.7kA 2 - S12rt = 50 2X4 = 10000 kA 2 - S即12t t > Q k ,滿足要求。檢驗動穩(wěn)定：i sh< i es即：i sh= i ch=15.91 < i es= idw =125kA, 滿足要求故220kV