220kv变电站电气一次部分初步设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

220kv变电站电气一次部分初步设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

采用双母线分段接线，虽然可靠性高于方案 II中的双母线接线，但经济性大大降低，断路器、隔离开关使用数目明显多于方案 II 的，且方案 II 的双母线接线形式可靠性足以保障负荷的供电要求。 综观以上两种主接线的优缺点，根据设计任务书的原始资料选择方案 II 为最优方案，满足可靠性、灵活性和经济性的要求。 第四章 短路电流计算 电力系的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种 形式的短路，因为它们会破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。 短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。 在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。 其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。 电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。 但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。 因此， 我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。 短路电流计算是变电站电气设计中的一个重要环节。 其计算目的是： 选择电气主接线时，为了比较各种接线方法或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 ，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。 ，需按短路条件检验软导线的相间和相对低的安全距离。 计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。 ，也需要短路电流。 ，三相系统对称运行。 ，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。 ，输电线路的电容略去不计，不及负荷的影响。 时是金属性短路。 ： 220KV 侧电源近似为无穷大系统 A，归算至本所 220KV 母线 侧短路电抗为 （ Sj=100MVA） ,110KV 侧电源近似为无穷大系统 B，归算至本所 110KV 母线侧短路电抗为 （ Sj=100MVA）。 150000。 主变型号为： SSPSL 1 电抗标么值：高中： ；高低： ；中低： 计算如下： XT2*XT3*XT1* 211630 系统等值电路图如下： 图 4— 1 系统等值电路图 220KV 侧短路计算 f1短路时，等值电路图化简如图 4— 2： 图 4— 2 f1短路等值电路图 X T* 11 22)(XT2*)(XT1* 图 4— 3 f1短路等值电路图 A、 B 系统均为无穷大系统，计算电抗为： XSA*XjsA XT*XSB*XjsB 短路电流标么值为： IfA* 11  11  IfB* 短路电流有名值为： IfBIfA 230100100   230 110KV 侧短路计算 f2短路时，等值电路图化简如图 4— 4： 图 4— 4 f2短路等值电路图 计算电抗为： XSB* XjsBXT*XSA*XjsA 短路电流标么值为： IfA* 11   IfB* 短路电流有名值为： IfBIfA 1151151003100   10KV 侧短路计算 f3短路时，等值电路图化简如图 4— 5 图 4— 5 f3短路等值电路图 进行两次星形 — 三角形变换： XT1*XT1*XDE39。 *XT1*XSA*XAE*AD* XT1*XSA*  XT1* XT1*XT1* XSA* XT2*XSB*  XT2* XT2*XDE*XT2*XDE39。 39。 *XT2*XSB*XBE*XBD* 11XDE39。 *  1XDE39。 39。 * 2 XT2*XT2* XSB*  1 11   图 4— 6 f3短路等值电路图 以 D 点为中心点作星网变换： Y 1XAD *  1XDE*  1XBD*  11111 * )()(YXT3*XBD**6)()(YXT3*XAD*XAC* 图 4— 7 f3短路等值电路图 计算电抗为： XBC* XjsBXAC*XjsA 短路电流标么值为： IfA* 11 X I11 fB* X 短路电流有名值为： 100IfA I100fB   短路计算结果如下表 4— 2： 表 4— 2 短路电流计算结果表 第五章 主要电气设备选择与校验 概述 正确选择电气设备是电气主接线和配电装臵达到安全、经济运行的重要条件。 在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电气设备。 尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。 电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。 本设计，电气设备的选择包括：断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、避雷器的选 择，导线的选择。 电气设备选择的一般原则： 、检修、断路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要； ； ； 量减少品种； ； ，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。 技术条件： 选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 同时，所选择导线和电气设备应按短路条件下进行动、热稳定校验。 各种高压设备的一般技术条件如下表 5— 1： 表 5— 1 高压电气技术条件 ： Igmax 三绕组变压器高压侧： Igmax 低压侧： Igmax中压侧： Igmax UN  1101503150  32  ： Igmax10KV 母联断路器回路： Igmax110KV 旁路断路器兼作分段断路器回路： Igmax220KV旁路断路器兼作分段断路器回路： Igmax 220KV 出线： S PUNcos 323 110150150    20202  2220 200  10KV 出线： Igmax110KV 出线： Igmax 4110 10323    10KV 母线回路： Igmax 110KV 母线回路：Igmax220KV 母线回路： Igmax 断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，在经济技术方面都比较后才能确定。 根据目前我国断路器的生产情况，电压等级在 6KV— 220KV 的电网一般选用少油断路器，电压 110— 330KV的电网，当少油断路器不能满足要求时，可以选用 SF6 断路器或空气断路器。 Un断路器选择的 具体技术条件简述如下： ： Ug（电网工作电压） Skd)Ikd(In （或开断容量）： ： Ig（最大持续工作电流） 断路器实际开断时间 t秒得短路电流周期分量； 式中： 断路器额定开断电流； Ikd 断路器 t 秒得开断容量；  imax断路器额定开断容量。 定： ichSkd 三相短路电流冲击值； 式中： ich 断路器极限通过电流峰值。 imax 2 It2ttdz： I 稳态三相短路电流； 式中： I 断路器 t秒热稳定 电流。 短路电流发热等值时间； Ittdz 隔离开关型式的选择，应根据配电装臵的布臵特点和使用要求等因素，进行综合的技术经济比较然后确定。 其选择校验条件与断路器相同，并可以适当降低要求。 电抗器的选择与校验 由于 10KV 侧短路电流过大，需要装设限流电抗器。 10KVUNSUN50%~80%IN 3 ~ 20KA (1)初选型号 设将电抗器后的短路电流限制到 I39。 39。 (2)选择电抗值 根据以上条件初选型号为 NKL1020208。 电抗器标么值： XK* 电源至电抗器前的系统标么值为：     %)(100%X39。 K*)NB(39。 39。 XL% XSA*//XSB*10IX39。 K*IBUN205500 IB100  B39。 39。 I,I 选用的电抗器符合要求，参数如下表： 表 5— 2 电抗器技术参数 (1)电压损失和残压校验 当所选电抗值大于计算值时，应重算电抗器后短路电流 ，以供残压校验。 为计算短路电流，先计算电抗标么值为 *X 39。 XL*XK* 换算成短路电流有名值为 If 1100   则电压损失和残压分别为 XL%U% Imax207 8sin 60%~70%IN2%8 39。 39。 XL%Ure% 满足要求。 (2)动、热稳定校验 imax,,ich,imax动稳定： ich 满足要求。 I39。 39。 ,1s,查图得 tz1， t热稳定：热稳定： I ‘’ ,1239。 39。 2tztdz 2 ,tdz I It2t,tdz,I12It2t 满足要求。 断路器的选择与校验 2020KA,Ich所以短路电流限制为I39。 39。 根据回路最大工作电流计算结果以及电压等级确 定断路器型号如下表 5— 3所示： 表 5— 3 断路器选择结果 注： 22012， 220表示所在电压等级， 1表示断路器， 2表示类型号，具体位臵见方案 II 的主接线图。 校验： ，断路器型号为 KW1I,I39。 39。  短路点： ich imax,40KA,ich,imax动稳定： ich 满足要求。 热稳定： ‘’ I39。 39。 ,5s,查图得 tz1， tI  ,1239。 39。 2tztdz I2 ,3 I2tt,tdz980,I2t5142I2t 满足要求。 110，断路器型号为 SW4I,I 短路点： i39。 39。 ch imax,55KA,ich,imax动稳定： ich 满足要求。 ‘’ 热稳定： I39。 39。  ,5s,查图得 tz1， tI  ,1239。 39。 2tztdz I2  ,tdz Itt,tdz2205,I22t5212I2t 满足要求。 10G20KA，断路器型号为 SN4I,I39。 39。  短路点： ich imax,300KA,ich,imax动稳定： ich 满足要求。 ,5s,查图得 tz1， t热稳定： I ‘’ ,1239。 39。 2tztdz 2 1780,202tdz I It2t,tdz72020,I512022It2t 满 足要求。 隔离开关的选择与校验 根据回路最大工作电流计算结果以及电压等级确定隔离开关型号如下表 5— 4所示： 表 5— 4 隔离开关选择结果 注： 22021， 220表示所在电压等级， 2表示隔离开关， 1 表示类型号，具体位臵见方案 II的主接线图。 校验： 220，隔离开关型号为 GW7I,I39。 39。  短路点： ich imax,满足要求。 55KA,ich,imax动稳定： ich I39。 39。 ,5s,查图得 tz1， t热稳定： I ‘’ ,1239。 39。 2tztdz ,22tdz I It2t,tdz2205,I52122It2t 满足要求。 110，隔离开关型号为 GW4I,I39。 39。  短路点：。