220KV變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)課件

220kV變電站一次部分設(shè)計(jì)答辯人：李剛指導(dǎo)老師：鐘建偉220kV變電站一次部分設(shè)計(jì)答辯人：李剛1設(shè)計(jì)背景：

為滿(mǎn)足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，提高對(duì)用戶(hù)供電的可靠性和電能質(zhì)量，就需要做到變電所整體的穩(wěn)定、可靠并采取相應(yīng)的措施提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量。隨著人民經(jīng)濟(jì)水平的提高，必定要求增加供電容量，模擬新建220kV變電所。根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃需建一座220kV變電站，建成后與S1、S2二個(gè)220kV電網(wǎng)系統(tǒng)相連，向110kV、10kV地區(qū)供電。此變電所的設(shè)計(jì)主要包括負(fù)荷分析及主變的選擇、電氣主接線(xiàn)的確定、短路電流計(jì)算、各級(jí)電壓配電裝置設(shè)計(jì)、主要電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。設(shè)計(jì)背景：為滿(mǎn)足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，提高對(duì)2設(shè)計(jì)內(nèi)容：

本變電站設(shè)計(jì)可以滿(mǎn)足該地區(qū)的供電需求，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮到該地區(qū)的發(fā)展，并且可以滿(mǎn)足長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的原則。本設(shè)計(jì)包括以下部分：1.電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)2.變壓器的選擇3.短路電流計(jì)算4.電氣設(shè)備的選擇5.防雷保護(hù)及配置6.繼電保護(hù)及配置7.變電站相關(guān)圖紙繪制設(shè)計(jì)內(nèi)容：本變電站設(shè)計(jì)可以滿(mǎn)足該地區(qū)的供電需求3電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)主接線(xiàn)設(shè)計(jì)原則：可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性和可發(fā)展性。方案一：220kV段接線(xiàn)方式為雙母線(xiàn)接線(xiàn)，110kV段接線(xiàn)方式也為雙母線(xiàn)接線(xiàn)，10kV段接線(xiàn)方式為單母線(xiàn)接線(xiàn)。方案二：220kV段接線(xiàn)方式是采用雙母線(xiàn)帶旁路母線(xiàn)，110kV段接線(xiàn)方式采用一般雙母線(xiàn)，10kV段接線(xiàn)方式是采用單母分段。

方案一方案二可靠性1.一組母線(xiàn)故障時(shí)仍短時(shí)停電，影響范圍大；2.檢修任一回路的斷路器，該回路仍停電。檢修母線(xiàn)或任一接入旁路的進(jìn)、出線(xiàn)的斷路器時(shí)，該回路不停電，可靠性高靈活性運(yùn)行方式相對(duì)簡(jiǎn)單，靈活性差運(yùn)行方式多，靈活性好經(jīng)濟(jì)性設(shè)備相對(duì)少，投資小。1.設(shè)備相對(duì)多，投資較大；2.母線(xiàn)采用雙母線(xiàn)帶旁路，占地面增加。根據(jù)可靠性，經(jīng)濟(jì)性，安全性原則考慮，對(duì)以上兩種方案對(duì)比，確定第二方案為此次設(shè)計(jì)的最終方案。電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)主接線(xiàn)設(shè)計(jì)原則：可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性和可發(fā)4.電氣主接線(xiàn)圖：.電氣主接線(xiàn)圖：5變壓器的選擇根據(jù)原始材料可知，我們需設(shè)計(jì)的變電所是220kV降壓變電所，它是以220kV的為主功率，把功率通過(guò)主變壓器輸送到110kV及10kV的的母線(xiàn)上，如果主變壓器出現(xiàn)了問(wèn)題，必定影響下一級(jí)的變電所和整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)點(diǎn)運(yùn)行，所以必須選擇安全合理的臺(tái)數(shù)。項(xiàng)目參數(shù)型式三相三繞組，油浸式有載調(diào)壓容量180/100/100MVA額定電壓220±8×1.25%/115/10.5kV接線(xiàn)組別YN，yn0，d11阻抗電壓Uk1-2%＝13，Uk1-3%＝23，Uk2-3%＝8冷卻方式自然油循環(huán)風(fēng)冷（ONAN/ONAF）變壓器的選擇根據(jù)原始材料可知，我們需設(shè)計(jì)的變電所是220kV6短路電流計(jì)算在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，最為重要的一個(gè)階段就是進(jìn)行短路電流計(jì)算，進(jìn)行計(jì)算的目的有以下幾個(gè)方面：(1)在選擇電氣主接線(xiàn)的時(shí)候，需要通過(guò)計(jì)算比較選擇合理的接線(xiàn)方式需要用到短路電流計(jì)算。(2)在選擇電氣設(shè)備的時(shí)候，需要保證設(shè)備在工作中（正常運(yùn)行和故障運(yùn)行）都要滿(mǎn)足安全性，可靠性。還要考慮到經(jīng)濟(jì)性。此時(shí)需要用到短路電流計(jì)算。(3)設(shè)計(jì)屋外高壓配電設(shè)施時(shí)，需要通過(guò)短路計(jì)算得出相對(duì)的安全距離。(4)在選擇繼電保護(hù)方式時(shí)，需要以短路電流計(jì)算后的結(jié)果為依據(jù)。(5)接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓(KV)短路電流(KA)沖擊電流(KA)短路容量S(MVA)10kv側(cè)10.584.6215.731538.54220kv側(cè)23117.8545.527141.64110kv側(cè)11533.4785.356666.55經(jīng)過(guò)短路計(jì)算可得下表參數(shù)：短路電流計(jì)算在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，最為重要的一個(gè)階段就是進(jìn)行短路7.系統(tǒng)等值電路如圖：S1=180MVA其中高中、高低、中低阻抗電壓（%）分別為13，23，8。計(jì)算得各繞組的電抗標(biāo)幺值為：S2=100MVAS2=S310kV側(cè)：短路時(shí),示意圖如圖由圖可計(jì)算得：因此：短路容量：沖擊電流：110kV和220kV側(cè)同理可計(jì)算出。.系統(tǒng)等值電路如圖：S1=180MVA其中高中、高低、中低阻8電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備選擇的一般原則①需要滿(mǎn)足各種運(yùn)行情況下（正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓）的要求，并且需要做長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮。②應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。③應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。④與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。⑤同類(lèi)設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。.電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備選擇的一般原則.9防雷保護(hù)及配置在電力系統(tǒng)中，過(guò)電壓分為以下兩種：（1）外部過(guò)電壓：會(huì)引起雷電放電。（2）內(nèi)部過(guò)電壓：電力系統(tǒng)操作不當(dāng)或發(fā)生故障造成的，對(duì)電氣設(shè)備造成不必要的損壞常用的避雷器分為以下四種:保護(hù)間隙：用于配電系統(tǒng)及其線(xiàn)路以及電廠(chǎng)和變電站進(jìn)線(xiàn)的保護(hù)。管式避雷器：用于變電所、發(fā)電廠(chǎng)的進(jìn)線(xiàn)保護(hù)和線(xiàn)路絕緣弱點(diǎn)的保護(hù)。閥型避雷器：用于保護(hù)發(fā)電站或者變電站變電設(shè)備的保護(hù)。氧化鋅避雷器：用來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受過(guò)電壓損壞。

本工程選用三繞組電力變壓器，主變220、110、10kV進(jìn)線(xiàn)均設(shè)置避雷器進(jìn)行保護(hù)。具體工程應(yīng)對(duì)220、110、10kV三側(cè)的避雷器保護(hù)范圍進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)計(jì)算后可得：220kV選擇FZ-220J型閥型避雷器

110kV選擇FZ-110J型閥型避雷器10kV選擇FZ-10型閥型避雷器防雷保護(hù)及配置在電力系統(tǒng)中，過(guò)電壓分為以下兩種：常用的避雷器10.變電所的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算220kV避雷器:(1)避雷器的滅弧電壓：(2)避雷器的工頻放電電壓：（3)避雷器的殘壓：(4)避雷器的沖擊放電電壓：根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)選取FZ-220J型閥型避雷器能滿(mǎn)足要求。110kV避雷器:避雷器的滅弧電壓避雷器的工頻放電電壓：避雷器的殘壓：避雷器的沖擊放電電壓根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)選取FZ-110J型閥型避雷器能滿(mǎn)足要求。10kV避雷器:（1）避雷器的滅弧電壓：（2）避雷器的工頻放電電壓（3）避雷器的殘壓：（4）避雷器的沖擊放電電壓：根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)選取FZ-10型閥型避雷器能滿(mǎn)足要求。型號(hào)額定電壓有效值kV滅弧電壓kV工頻放電電壓有效值KV沖擊放電電壓峰值(1.5/20μs及1.5/40μs)不大于kV8/20μs雷電沖擊波殘壓峰值不大于kV不小于不大于5KA00KAFZ-220J22020044853662065215FZ-110J11010022426832632658FZ-101012.72631454550.變電所的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算220kV避雷器:(1)避雷器的11繼電保護(hù)及配置（1）線(xiàn)路保護(hù)的規(guī)劃：

220kV系統(tǒng)：220kV線(xiàn)路配置高頻距離保護(hù)，要求能快速反應(yīng)相間及接地故障。

110kV系統(tǒng)：110kV線(xiàn)路配置階段式距離保護(hù)，要求能反應(yīng)相間及接地故障。

10kv系統(tǒng)：10kV側(cè)電網(wǎng)由于為不接地系統(tǒng)，故只配置速斷和過(guò)流保護(hù)。（2）母線(xiàn)保護(hù)規(guī)劃：

220kV系統(tǒng)：母