220kv变电站设计本科毕业设计

220kv变电站设计本科毕业设计内容摘要：

电，拉开隔离开关后，解列运行 第 3 章 所用电接线的设计 变电所所用电电压等级确定 所用电电压等级的确定 变电所的所用电负荷，一般都比较小，其可靠性要求不如发电厂那样高。 变电所的主要所用电负荷是变压器冷却装置（包括风扇、油泵、水泵）、直流系统中的充放电装置和硅整流设备、空气压缩机、油处理设备、检修工具及采暖、通风、照明及供水等。 根据《规程》规定，本变 电所的所用电压等级确定为380/220V,采用动力和照明混合供电方式。 变电所所用电接线方式 所用电接线基本要求： 所用电接线应满足正常运行的安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方 15 便等一般要求。 应尽量缩小所用电系统的故障影响范围，并应尽量避免引起全所停电事故。 充分考虑变电所正常、事故、检修等运行方式下的供电要求。 应便于分期扩建或连续施工，要结合远景规模统筹安排。 所用电接线 根据《规程》规定，本变电所应采用两台所用变压器，采用单母线分段接线方式，宜同 时供电分列运行，以限制故障的范围，提高供电可靠性。 变电 所 所用电源的引接 所用电源的引接方式 工作电源 根据《规程》规定，本所采用两台所用变，工作电源引自主变低压侧 10KV I、 II 段母线上，低压侧采用单母线分段。 备用电源 两台工作电源同时供电，分裂运行，互为备用（暗备用）。 变电所所用变压器台数、容量选择 所用变压器台数选择 根据《规程》规定，为保证供电可靠性，应设置两台所用变压器，互为备用。 二、所用变压器容量，型号选择。 所用电率为 :Ky=% 主变压器容量 :为 Se=2180=360MVA 所用电负荷为： Sj=KyS e=%360= 选所用变容量为： Sn=22500KVA 校验： 2 KV AKK SS fi jn 4320  K V AS n 2 5 9 24 3 2  满足要求 所用变压器选用 2 台， 型号为 SC92500/10 三 相树脂浇注式干式变压器。 16 技术参数如下： 表 31 主变压器技术参数 额定容量（ KVA） 分接电压（ %） 联结组标号 外形尺寸（ mm） 长 宽 高 2500 177。 2% Yyn0 232014402400 额定电压（ KV） 损耗（ W） 重量（ kg） Ud% I0% 高压 低压 △ P0 △ P 总重 10 2850 15880 6820 6 所用电接线说明： 变电所，设置两台所用变压器，采用 型号为 SC92500/10 三 相干式变压器。 所用电源分别从 10kV 侧 I段、 II 段母线上引接，低压侧采用单母线分段，电压等级确定为 380/220V,采用动力和照明混合供电方式。 重要负荷分别接在两段母线上，以保证供电可靠性。 两台厂变正常时同 时供电分列运行，互为备用（暗备用）。 第 4 章 短路电流的计算 短路电流计算的目的和条件 短路电流计算的目的 在发电厂和变电所电气设计中，短路电流计算是其中一个重要环节。 其计算和目的主要有以下几点： 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一线路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。 在选择电气设备时，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。 在选择继电保护方式和进行 整定计算时，需以各种短路的短路电流为依据。 接地装置的设计，也需要用短路电流。 17 短路电流计算的一般规定 验算导体和电器时所用短路电流，一般有以下规定。 计算的基本情况 （ 1）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。 （ 2）短路发生在短路电流为最大值的瞬间。 （ 3）所有电源的电动势相位角相同。 （ 4）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。 接线方式 计算短路电流时所用的接线方式，应是尽可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能仅用在切换过程中可 能并列运行接线方式。 计算容量 应按工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划。 短路种类 一般按三相短路计算。 若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况的进行校验。 短路计算点 在正常接线方式时，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。 对于带电抗器的 610KV 出线与厂用分支线回路，在选择母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应取在电抗器前。 选择其余的导体和电器时，短路计算点一般取在 电抗器后。 短路电流计算的方法及步骤 在工程设计中，短路电流计算通常采用运算曲线法。 其计算步骤如下： 选择短路点； 画出等值网络（次暂态网络）图； 化简等值网络图； 18 求计算电抗 Xjs； 由计算电抗值从适当的运算曲线中查处各电源供给的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到 Xjs=） 计算无限大容量（ Xjs≥3）的电源供给的短路电流周期分量； 计算短路电流周期分量有名值和短路容量； 计算短路电流冲击值。 计算异步电动机供给的短路电流； 绘制短路电流计 算结果表。 变电所短路电流计算 电力系统与变电所接线图 图 41 电力系统与变电所接线图 绘制等值电路图 19 图 42等值电路图 选取 Sj=100MVA, Uj=UP=, jjj USI 3 已知：电抗器 Ie=3000A, XK%=10 网络各元件阻抗标幺值计算 %*2*1  ejdI SSUxx 0180100100 %*4*3  ejdI I SSUxx %*6*5  ejdI I I SSUxx % 22*8*7 jjnnk USIUXxx 化简等值电路 20 图 43 10KV不装限流电抗器，且并行运行 *2*1*9  xxx 02022 *4*3*10  xxx *6*5*11  xxx 图 44 10KV 不装限流电抗器，且分裂运行 *6*2*12  xxx 21 图 45 10KV装设限流电抗器，且并列运行 *7*5*13  xxx 图 46 10KV 装设限流电抗器，且分裂运行 *8*6*1*14  xxxx 计算三相短路电流 220KV侧母线短路（ d1）：取 chK KVUU Pj 230 KAUSIjjj  * X 22 11 **  XI Z KAIII jZZ 1 3 5 *  由于无限大容量系统的短路电流周期分量是不衰减的，所以： KAIIII Z )(   KAIzi ch 5 4 3  KAIzI ch 6 8 3  MV ASXS jd 11 *   110KV侧母线短路（ d2）：取 chK KVUU Pj 115 KAUSIjjj  0 5 3 4 1 0 1 0 109*  XXX 11 **  XI Z KAIII jZZ 4 0 0 2 *  由于无限大容量系统的短路电流周期分量是不衰减的，所以： KAIIII Z )(   KAIzi ch  KAIzI ch  MV ASXS jd 11 *   10KV侧母线短路，不设电抗器，并列运行时（ d3）：取 chK KVUU Pj  KAUSIjjj 1003  23 0 7 9 2 6 4 1 0 1 0 119*  XXX 11 **  XI Z KAIII jZZ 8 2 9 1 *  由于无限大容量系统的短路电流周期分量是不衰减的，所以： KAIIII Z )(   KAIzi ch 5 0 7 58 2  KAIzI ch 6 1 0 48 2  MV ASXS jd 11 *   10KV侧母线短路，不设电抗器，分裂运行时（ d4）：取 chK KVUU Pj  KAUSIjjj 1003  1 0 6 1 0 1 0 12*  XX 11 **  XI Z KAIII jZZ 6 8 9 9 *  由于无限大容量系统的短路电流周期分量是不衰减的，所以： KAIIII Z )(   KAIzi ch 7 8 3 16 8  KAIzI ch 5 5 8  MV ASXS jd 11 *   10KV侧母线短路，装设电抗器，并列运行时（ d5）： 取 chK 24 KVUU Pj  KAUSIjjj 1003  1 6 7 1 0 1 0 139*  XXX 11 **  XI Z KAIII jZZ 8 5 9 7 *  由于无限大容量系统的短路电流周期分量是不衰减的，所以： KAIIII Z )(   KAIzi ch  KAIzI ch 9 3 5  MV ASXS jd 11 *   10KV侧母线短路，装设电抗器，分裂运行时（ d6）：取 chK KVUU Pj  KAUSIjjj 1003  2 8 1 1 0 1 0 14*  XX 11 **  XI Z KAIII jZZ 5 4 9 5 *  由于无限大容量系统的短路电流周期分量是不衰减的，所以： KAIIII Z )(   KAIzi ch  KAIzI ch  MV ASXS jd 11 *   25 短路电流计算结果表 短路点 UP(KV) Ij(KA) I”(KA) I∞(KA) ich(KA) Sd(MVA) d1 (220kV母线短路 ) 230 9615 d2 (110kV母线短路 ) 115 d3 （ 10Kv 母线并列运行不带电抗器短路） d4 （ 10kV分裂运行 不带电抗器短路） d5 （ 10kV 并列运行带电抗器短路） d6 （ 10kV分裂运行带电抗器短路） 第 5 章 电气设备选择 电气设备选择的原则及条件 电气设备选择的原则 应满足正常运行检修、短路和过电压的要求，并考虑远景的发展。 应力求技术先进及经济合理。 应按当地环境条件校验。 同类设备应尽可能地减少品种。 与整个工程的建设标准应协调一致。 26 电气设备选择的条件 按正常工作条件选择 1）按 Ue 选择： Ue≥Uew 2）按 Ie 选择： Ie≥Igmax， (导体 )Iy≥Igmax 3）按环境来选型： 4）海拔修正 按短路电流情况来校验 1）热稳定校验： I∞2tdz ≤Ir2t 导体： SKtCISfdz  m in 2）动稳定校验： ich ≤idw , σmax=σxj+σtj≤σy , L≤Lmax 特殊条件 1）断路器 DL： 开断电流 Iekd≥I” 关合电流 iec≥ich 2）熔断器 RD： 无限流作用： Iekd≥Icj 有限流作用： Iekd≥I” 保证前后两级熔丝之间的选择性：应进行熔丝选择性校验 10kV 配电装置电气设备选择 10kV 汇流母线选型 按长期允许电流选择 )( a x AI g  查《变电站设计手册》选择双槽型铝母线，水平竖放；其技术参数如下 表 51： 27 截面尺寸（ mm） 截面 积 Sc（ mm2） 允许电流Iy（ A。