自井220kv变电站电气部分设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

自井220kv变电站电气部分设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

延展性 [1]。 图 23 电气主接线 方案比较： 表 21 方案比较 比较 方案一： 220kV侧采用双母接线， 110kV侧采用双母接线， 10 kV侧采用单母 分段接线。 方案二： 220kV侧采用双母接线， 110kV侧采用双母接线， 10kV侧采用单母分段接线。 方案三： 220kV侧采用单母线带旁路母线的接线方式， 110kV侧采用单母接线， 10kV侧采用单母分段接线。 可靠性 220kV侧接线简单，故障率低。 当 220kV发生故障时，停电时间较长 220kV侧接线简单，故障率低。 当 220kV发生故障时，停电时间较长 220kV侧接线简单，故障率低。 当 220kV发生故障时，停电时间较长 灵活性 运行方式相对简单，灵活性差； 建和发展。 运行方式相对简单，灵活性差， 110kV侧灵活性相对较高； 建和发展。 活性相对较差； 于扩建。 经济性 接线简单，所用器件相对较 少，所以比较经济。 接线简单，所用器件增多，占地面积增大，所以投资增大。 接线简单，所用器件增多，占地面积小，所以投资比较节约。 通过对两种 主接线可靠性，灵活性和经济性的综合考虑，辨证统一，现确定第三方案为设计最终方案。 5 第 3 章 主变压器的选择 在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本所（厂）用的变压器，称为站（所）用变压器或自用变压器。 本章是对变电站主变压器的选择 [1]。 主变压器的选择原则 主变容量一般按变电所建成后 5～ 10 年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期 10～ 20年的负荷发展。 根据变电所所带负荷的性质和电网结构 来确定主变的容量。 对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的Ⅰ级和Ⅱ级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的 70%～ 80%。 为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性。 主变压器台数的选择 对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。 对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的 可能性。 对于规划只装设两台主变压器的变电所，以便负荷发展时，更换变压器的容量。 主变压器容量的选择 （ 1）主变压器容量一般按变电所建成后 5～ 10年的规划负荷选择，适当考虑到远期 10～ 20年的负荷发展。 对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规 划相结合。 （ 2）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。 对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其过负 6 荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能 保证全部负荷的 70%～ 80%。 （ 3）同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。 应从全网出发，推行系列化、标准化。 变压器的容量：1 1 0 K V 1 0 K VS 0 .9 SS（ ） （ 31）  （ 32） 主变压器型式的选择 选择主 变压器，需考虑如下原则： （ 1）当不受运输条件限制时，在 330kV 及以下的发电厂和变电站，均应选用三相变压器。 （ 2）当发电厂与系统连接的电压为 500kV时，已经技术经济比较后，确定选用三相变压器、两台 50%容量三相变压器或单相变压器组。 对于单机容量为 300MW、并直接升到 500kV的，宜选用三相变压器。 （ 3）对于 500kV 变电所，除需考虑运输条件外，尚应根据所供负荷和系统情况，分析一台（或一组）变压器故障或停电检修时对系统的影响。 尤其在建所初期，若主变压器为一组时，当一台单相变压器故障，会使整组变压器退 出，造成全网停电；如用总容量相同的多台三相变压器，则不会造成所停电。 为此要经过经济论证，来确定选用单相变压器还是三相变压器。 在发电厂或变电站还要根据可靠性、灵活性、经济性等，确定是否需要备用相。 绕组数量和连接形式的选择 具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的 15%以上，或低压侧虽无负荷，但需要装设无功补偿设备时，主变压器一般选用三绕组变压器。 变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。 电力系统采用的绕组连接方式只要有丫和△，高、中、低三侧绕组如何 结合要根据具体工作来确定。 我国 110kV 及以上电压，变压器绕组多采用丫连接； 35kV 亦采用丫连接，其中性点多通过消弧线圈接地。 35kV 以下电压，变压器绕组多采用△连 7 接。 由于 35kV采用丫连接方式，与 2 110 系统的线电压相位角为 0，这样当变压变比为 220/110/35kV，高、中压为自耦连接时，否则就不能与现有 35kV系统并网。 因而就出现所谓三个或两个绕组全星接线的变压器，全国投运这类变压器约40～ 50 台。 主变压器选择结果 查《电力工程电气设备手册：电气一次部分》，选定变压器的容量为 150MVA。 由于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变压器，查《大型变压器技术数据》选定主变型号为： SFPZ9150000/220。 主要技术参数如下： 额定容量： 150000（ kVA） 额定电压：高压 — 220177。 2 % ；中压 — 121； 低压 — （ kV） 连接组标号： YN/yn0/d11 空载损耗： 80(kW) 阻抗电压（ %）：高中： ；中低： ；高低： 空载电流（ %）： 所以一次性选择两台 SFPZ9150000/220 型变压器为主变。 S：三相 F：风冷却 P： 强迫油循环 S: 三绕组 9：性能水平代号 150000：额定容量 220：额定电压等级 8 第 4 章 所用电设计 变电站站用母线采用单母分段接线方式。 当有两台站用变采用单母线接线方式，平时分列运行，以限制故障，在变压器的低压侧采用三锁两钥匙的方式闭锁，保证任何时候低压总路和母联断路器都只能投入两个。 对于容量不大的变电站，为了节省投资，所用变压器高压侧可用高压熔断器代替高压断路器。 所用变选择 ：所用电负荷按 %变电所容量计，设置 2台所用变相互备用。 : S=202000 %=400kVA ： BS = S=380kVA 所用变压器参数 : 型号 ： S11M— 400/10 U1e=177。 5%（ kV） U2e=（ kV） 连接组别： D， yn11 空载损耗： （ kW） 阻抗电压： 4（ %） 空载电流： （ %） 所用电接线图 变电站的主要站用电负荷是变压器冷却装置，直流系统中的充放电装置和晶闸管整流设备，照明、检修及供水和消防系统，小型变 电站，大多只装 1 台站用变压器，从变电站低压母线引进，站用变压器的二次侧为 380/220V 中性点直接接地的三相四线制系统，接地采用 TNC系统。 对于中型变电站或装设有调相机的变电站，通常都装设 2 台站用变压器，分别接在变电站低压母线的不同分段上， 380V站用电母线采用低压断路器进行分段，并以低压成套配电装置供电。 因而本设计 两台所用变分别接于 10kV母线的 Ⅰ 段和 Ⅱ 段，互为备用，平时运行当一台故障时，另一台能够承担变电所的全部负荷。 两台变压器之间的切换在 9 高压侧通过高压备自投来实现。 接线图 如下所示。 图 41 所用电接线图 10 第 5 章 220kV 变电站电气部分短路计算 系统阻抗： 220kV 侧电源近似为无穷大系统 A 和 B，归算至本所 220kV 母线侧阻抗为最大运行方式下为 和 （ bS =100MVA） ,在最小运行方式下为 和。 变压器型号为 SFPSZ11— 150000/220。 NS =180MVA 其中高中、高低、中低阻抗电压（ %）分别为 12， 22， 7。 简化图如下图所示： 图 51 系统等值电路图 变压器的各绕组电抗标幺值计算 %]%%[21%%]%%[21%%]%%[21%)21(32()13(3)13()32()21(2)32()13()21(1ssssssssssssUUUUUUUUUUUU 所以变压器的个绕组电抗标幺值如下：设 BS =100MVA， b avUU 112233% 13 .5 10 010 0 10 0 15 0% 1. 5 10 010 0 10 0 15 0% 8. 5 10 010 0 10 0 15 0sBTNsBTNsBTNUSXSUSXSUSXS             输电线路的电抗标幺值计算 在本次设计中有两条 220kV 输电线路，长度分别为 70Km 和 50Km，所以电抗标幺值计算如下： 11 1* 11 222* 22 221000 . 4 7 0 0 . 0 5 82301000 . 4 5 0 0 . 0 4 1230BlavBlavSxlXUSxlXU         220kV 侧短路计算 当系统在最大运 行方式时： 图 52 系统等值电路 系统的等值电路为： 图 53 系统简化图 等值电抗的计算： 1* 0 . 1 8 * ( 0 . 0 2 9 0 . 2 ) 0 . 10 . 1 8 0 . 2 0 . 0 2 9X  2*  图 54 系统简化图 等值电路计算： * 1* 2 * 0 .1 2 0 5X X X    短路电流计算 ： 12 100 0 .2 5 13 2 3 03 BBavSI U   三相短路电流标幺值： *11。