220kv变电站毕业设计(编辑修改稿)

220kv变电站毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

58 kVA 式中 为负荷同时率； 为考虑线损的系数； Pm 为最大负荷。 全部重要负荷容量为 Si=∑ iP /cosφ = 1iP /cosφ 1+ 2iP /cosφ 2 =28600/+4915/ =35887kVA 式中 iP 为重要负荷；功率因数 cosφ原始材料已给出。 若要选择的变压器符合要求必须满足 70％负荷容量大于全部重要负荷容量，即 Se＞ Si 应根据 Se 选择主变容量。 选用变压器的原则 选用的变压器必须符合以下条件： 1） Se≥ Si 2） Se≥ 即 Se≥ 38158 kVA 根据条件以及考虑供电的可靠性和经济性，初步运用两台 S=31500kVA的变压器。 过负荷能力校验 经计算一台主变应接带的负荷为 38157 kVA，单单选择一台主变无法满足要求，先选用两台 31500 kVA 的变压器进行正常过负荷能力校验。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 6 图 21 日负荷曲线 根据负荷曲线，先求出变压器低载运行时的欠负荷系数为 K1=(1/K) )/()( 212222121 nnn ttttititi   =(31500/38157) )4248/()( 2222  = 式中 i 代表功率； t 代表时间。 由 K1= 及过负荷小时数 T=2 查“变压器正常过负荷曲线”得过负荷倍数 K2= 得变压器的正常过载能力 S2= 31500=39690＞39240,故所选主变容量满足大于等于 70％的全部负荷要求。 因此确定选用主变型号为 SPFZ731500kVA/220177。 8 %kV，主要参数如表 21。 表 21 主表的主 要参数 额定容量 kVA 电压组合和分接范围 连接组别号 空载损耗kW 负载损耗kW 空载电流％ 容量分配％ 阻抗电压（％） 高压kV 中压kV 低压kV 高 中 高 低 中 低 31500 220 121 11 YN ，yn ，d11 45 175 100 100 50 9 30 20 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 7 主接线选择 电气主接线的设计原则 电气主接线的设计原则为：以下达的设计任务书为依据，根据国家现行的“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设与发展的方针，严格按照技术规定和标准， 结合工程实际的具体特点，准确地掌握原始资料，保证设计方案的可靠性、灵活性和经济性。 220kV 配电装置主接线选择 根据 SDJ288《 220～ 500kV 变电所设计技术规程》规定，“ 220kV 配电装置出线在 4 回及以上时，宜采用双母线及其他接线”。 由于待建变电所有 6 回出线，可采用双母线接线。 两台主变分别接在不同母线上，负荷分配均匀，调度灵活方便，运行可靠性高，任一条母线或母线上的设备检修，均不需停掉线路。 同时，本工程 220kV 断路器采用 FS6断路器，其检修周期长，可靠性高，故可不设旁路母线。 又由于 每个电源点都有两回线路，一回线路停运时，仍满足 N1原则。 因此，本设计 220kV 配电装置采用双母线接线。 图 22 双母线接线 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 8 110kV 配电装置主接线选择 110kV 出线仅为两回，按照规程要求，宜采用桥式接线。 以双回线路向炼钢厂供电。 考虑到主变不会经常投切和对线路操作及检修的方便性，110kV 配电装置采用内桥式接线。 其优点是线路的投入和切除操作方便，线路故障时，进故障线路断路器断开，其他线路和变压器不受影响。 图 23 内 桥 式 接 线 10kV 配电装置主接线选 择 10kV出线共 11 回，按照规程要求，采用单母线分段接线，对重要回路，均以双回线路供电，保证供电的可靠性。 考虑到减小配电装置占地和占用空间，消除火灾、爆炸的隐患及环境保护的要求，主接线不采用带旁路的接线，且断路器选用性能比少油断路器更好的真空断路器，配电装置采用封闭性好集成度高的成套配电装置。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 9 变电所电气主接线图 图 24 电气主接线图 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 10 3 短路电流计算 为了保证电力系统安全运行，在设计选择电器设备时，都要用可能流经设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验，以 保证该设备在运行中能够经受住突发短路引起的发热和电动力的巨大冲击。 同时，为了尽快切断电源对短路点的供电，继电保护装置能够自动地使有关断路器跳闸。 继电保护装置的整定和电气设备的选择均需要短路电流数据。 因此短路电流计算是变电所设计的重要内容之一。 根据本变电所电源侧 5～ 10 年的发展规划，计算出系统最大运行方式下的短路电流。 系统最大运行方式为 :4 50MW 机组满负荷， 2 200MW机组满负荷，系统容量为 100MVA， 220kV 各条线路均投入运行。 短路电路计算的目的和说明 短路电流计算 (1) 电气主接线型式的比较和选择。 (2) 为选择断路器、隔离开关、熔断器等电气设备提出技术要求。 (3) 研究限制短路电流的措施，为线路装设限流电抗器等提供依据。 (4) 分析计算送电线路对通讯设施的影响。 有关本变电所短路电流计算的说明 (1) 计算短路电流的接线方式采用发生最大短路电流的正常接线方式短路电流周期分量即是该方式下的最大三相短路电流 I，短路发生在短路电流最大的瞬间。 (2) 整个系统中所有电源均运行在额定负荷下。 (3) 短路电流的计算采用标幺值进行的实用计算法。 (4) 电源 用次暂态电抗表示，发电机电动势模值取 1，相位角全部相等取为 0。 (5) 不计负荷对短路点的影响，不计回路各处（线路、设备等接触处，短路点电弧）电阻，不计线路电纳和变压器导纳，即只计及电抗的影响。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 11 (6) 本设计中系统电抗为折算到基准值下的电抗 ,不考虑穿越功率。 系统的等值电抗图和短路点的选择 在图 31中，短路点 d1 选在 220kV 母线上， d2 选在 110kV 母线桥上，两台主变压器分列运行， d3 选在 110kV 线路出口，两台主变压器并列运行， d4 选在 10kV 母线上，两台主变压器分列运行， d5 选在 10kV 线 路出口，两台主变压器并列运行。 0 . 1 9 8 4XG d 1 B＂0 . 1 5 8 7XT 10 . 0 6 0 5XG d 2 B＂0 . 0 5 8 3XT 20 . 0 2 3 6XL 10 . 0 1 6 1XL 20 . 0 1 6 1XL 40 . 0 0 5XS0 . 2 8 5 7XT 3 10 . 6 5 0 8 XT 3 30XT 3 2d 1d 5d 4d 3d 20 . 0 1 2 1XL 3 图 31 等效电路图 短路电流计算书 标准值选取 （ 1） 基准容量 SB =100MVA （ 2） 基准电压 选取各电压等级的平均额定电压 UB220 = 220=230kV UB110 = 110=115kV 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 12 UB10 = 10= （ 3） 基准电流 IB220 = SB /( 3 UB220)＝ 100/（ 3 230 ） = IB110 = SB /( 3 UB110)＝ 100/（ 3 115） =0. 5kA IB10 = SB /( 3 UB10)＝ 100/（ 3 10） =5. 5kA 电路参数归算 查表 LGJ400 架空线 x1=； LGJ300 架空线 x1= 50MW 发电机 XGd1B＂ = XGd1＂ SB/SG1= 100/(50/)= 63MVA 变压器 XT1= Uk1％ SB/ST1= 100/63= 200MW 发电机 XGd2B＂ = XGd2＂ SB/SG2= 100/(200/) = 240MVA 变压器 XT2= Uk2％ SB/ST2= 100/240= 30km LGJ400 线路 XL1= x1*30* SB/ UB2= *30* 100/ 2302= 20km LGJ300 线路 XL2= x1*20* SB/ UB2= *20* 100/ 2302= 15km LGJ300 线路 XL3= x1*15* SB/ UB2= *15* 100/ 2302= 系统 XS= / S= 100/2400= 系统线路 XL4= XL2= 主变参数： Uk31 ％ =〔 Uk（ 12） ％ + Uk（ 13） ％ Uk（ 23） ％〕 /2 =〔 9+3020〕 /2= Uk32 ％ =〔 Uk（ 12） ％ + Uk（ 23） ％ Uk（ 13） ％〕 /2 =〔 9+2030〕 /2= 取 0 Uk33 ％ =〔 Uk（ 13） ％ + Uk（ 23） ％ Uk（ 12） ％〕 /2 =〔 30+209〕 /2= XT31 = Uk31％ SB/100ST3= 100/100 = XT32 = Uk32％ SB/100ST3=0 100/100 =0 XT33 = Uk33％ SB/100ST3= 100/100 = 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 13 绘制等效电路图 0 . 1 9 8 4XG d 1 B＂0 . 1 5 8 7XT 10 . 0 6 0 5XG d 2 B＂0 . 0 5 8 3XT 20 . 0 2 3 6XL 10 . 0 1 6 1XL 20 . 0 1 6 1XL 40 . 0 0 5XS0 . 2 8 5 7XT 3 10 . 6 5 0 8 XT 3 30XT 3 2d 1d 5d 4d 3d 20 . 0 1 2 1XL 3 图 32 等效电路图 （ 1） d1点短路，等值电路简化如图 32 X1=( XGd1B＂ +XT1)/4+ XL1/2=(+)/4+X2=( XGd2B＂ +XT2+ XL2)/2=(++)/2= X3=XS+XL4/2=+X4= XL3/2=0 . 0 0 8 3X30 . 0 6 7 5X20 . 1 0 1 1X1d 10 . 0 0 6 1X4 图 33 d1点短路的等值电路 电源 1 转移阻抗为 XΣ 11=X1+X4+X1*X4/X3 =++ = 电源 2 转移阻抗为 XΣ 12= X2+X4+X2*X4/X1 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 14 =++ = 系统转移阻抗为 XΣ 13= X3= 0 . 0 0 8 3XΣ 1 30 . 0 7 7 7XΣ 1 20 . 1 1 6 3XΣ 1 1d 1 图 34 d1点短路的等值简化电路 电源 1 计算电抗为 Xjs11= XΣ 11*S1/SB = (4 50/) /100 = 电源 2 计算电抗为 Xjs12= XΣ 12*S2/SB =（ 2 200/） /100 = 系统计算电抗为 Xjs13= XΣ 13*S/SB = 2400/100 = 查运算曲线得 : 电源 1 I＂ 1*= = = 电源 2 I＂ 2*= = = 系统 I＂ 3*= = = IN1= S1/UB 3 =(4 50/)/230 3 = IN2= S2/UB 3 =(2 200/)/230 3 = IN3= S3/UB 3 =2400/230 3 = I＂ 1= I＂ 1**IN1= = I＂ 2= I＂ 2**IN2= = I＂ 3= I＂ 3**IN3= = 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 15 I＂ = I＂ 1+ I＂ 2+ I＂ 3 =++ = ＂ = ＋ ＋ =++ = ＂ = ＋ ＋ =++ = 短路电流冲击值 im=k I＂ = I＂ = = 全 电 流 最 大 有 效 值 Im= 2)1(21  k I ＂ = I ＂ = = 短路容量 S＂ = 3 I＂ UN= 3 230=15540MVA （ 2） d2点短路，等值电路简化 X5=(XT31+ XT32)/2=(+0)/2= 0 . 1 4 2 9X5d。