220kv变电站电气部分设计_毕业设计(论文)(编辑修改稿)

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：

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7220KV 变电站电气部分设计划相结合。 （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%[12]。 （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[13]。 S总 = 80 + 100 + 35 = 215MVA容量确定：SN = （31）S N = 200 ｅ = 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。 85理工学院本科毕业（设计）论文 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[5]。 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△连接。 由于 35KV 采用丫连接方式，与 2110 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 180MVA。 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：SFPS718000/220。 主要技术参数如下：额定容量：180000（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：178(KW)阻抗电压（%）：高中：；中低：；高低：空载电流（%）：所以一次性选择两台 SFPS7180000/220 型变压器为主变。 9，220KV 变电站电气部分设计第 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。 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[14]。 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=215000%=430KVA：SB=S=301KVA所用变压器参数:型号：S9—315/10U1e=177。 5%（KV） U2e=（KV）连接组别：Y，yn0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。 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 10 理工学院本科毕业（设计）论文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。 接线图如下所示。 图 41 所用电接线图 11 220KV 变电站电气部分设计第 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，归算至本所 220KV 母线侧阻抗为 （Sj=100MVA）,110KV 侧电源容量为 500MVA，归算至本所 110KV 母线侧阻抗为 （Sj=100MVA）。 变压器型号为 SFPS7—180000/220。 SN=180MVA 其中高中、高低、中低阻抗电压（%）分别为 14，23，7。 简化图如下图所示：图 51 系统图的等值电路 变压器的各绕组电抗标幺值计算1 1Us1 %= [Us(12) %+Us(31) %Us(23) ]= (14+237)=15Us2 %=1[Us(12) %+Us(23) %Us(31) %]= (14+723)=1Us3 %= [Us(31) %+Us(23) %Us(12) %]=设 SB=100MVA，UB=Uav 12 (23+714)=82221212理工学院本科毕业（设计）论文XT1* =U s1 % SB 15 100100 SN 100 180=XT2* =XT3* =Us2 % SB 1 100100 SN 100 180Us3 % SB 8 100100 SN 100 180== 10KV 侧短路计算f(3)1 短路时, 示意图如下：图 52 f(3)1 短路的等值电路图X＇ = （X T1* +X T2* + T1* T2* ）= （+X T3*1 X XX39。 2* = (X T2* +X T3* + T2* T3* )X T1* = (++2= 13  ）= = = =1 X X 12221）1*220KV 变电站电气部分设计1 X XX39。 3* = (X T1* +X T3* + T1* T3* )X T2*= (++2=三角形变为星形： X1* =X39。 1*X39。 3*X39。 1* +X39。 2* +X39。 3* (−) + − = X 2* =X39。 2*X39。 3*X39。 1* +X39。 2* +X39。 3* (−) + − = X3* =X39。 2*X39。 1*X39。 1* +X39。 2* +X39。 3* + − = −图 53 f(3)1 短路的等值电路图 14 21)===理工学院本科毕业（设计）论文再次简化因为X1* = X AS* =X BS* =所以：X A* =X AS* +X1*=+=X B* =X BS* +X3* ==XC* =X 2*示意图如下所示:图 54 f(3)1 短路的等值电路图再做三角形变换X AF* =X A* +X C* +X A*X C*X B*= + +=  X BF* =X B* +X C* +X B*X C*X A*= + + = 15 220KV 变电站电气部分设计示意图如下：图 55 f(3)1 短路的等值电路图计算电抗：X jsB =X BF*SNiSN= 500100= 汽轮发电机计算曲线，0s 时标么值为IB0*=因为 A 电源为无穷大系统所以提供的短路电流为：IP* ==X AF* = 所以短路电流有名值为[11]：IF0 = 5003 + 1003 = 冲击电流： ish = = (KA)短路容量： Sk = 3 = (MVA) 220KV 侧短路计算f(3)2 短路时，示意图如下图所示。 16 1 1理工学院本科毕业（设计）论文图 56 f 2 短路的等值电路图X T * = ( X T 1* + X T 2* ) = ( − ) = 图 57 f 2 短路的等值电路图XB*=XT*=XBS*=+=图 58 f 2 短路的等值电路图A 电源（无穷大系统）的短路电流为：IP* =1X AS*=1=X jSB = 500100=查汽轮发电机计算曲线有 17 (3)1 122(3)(3)220KV 变电站电气部分设计IB0=所以短路电流有名值为If0 = 5003 230+ 1003 230=冲击电流[11]： ish = = KA）短路容量： Sk = 3 230 = (MVA) 110KV 侧短路计算f(3)3 短路时图 59 f 3 短路的等值电路图XA*=XT*+XAS*=+=上图简化图如下：图 510 f 3 短路的等值电路图A。