220kv变电站主接线毕业设计

220kv变电站主接线毕业设计内容摘要：

1 之间变化，其大小取决于电路中电感、电容及有功负荷的大小。 当 时，表示电源发出的视在功率全cos1为有功功率，即 ；当 时，则 ，表示电源发出的功率,0SPQ00P全为无功功率，即。 所以符合的功率因数越接近 1 越好。 国家与电力部门对用户的功率因数有明确的规定，要求高压供电系统的功率因数执行为 以上，以保证加上变压器与电源线路的功率损耗后，仍能保证在上级变电所测得的平均功率因数大于。 ***大学毕业设计（论文）说明书11 功补偿容量计算对于直接供电的末端边点所，安装的最大容性无功量应等于装置所在母线上的负荷按提高功率因数所需补偿的最大容性无功量与主变压器所需补偿的最大容性无功量之和。 (1)补偿的最大容性无功量计算 (37) 39。 (tan)clocQKP 2239。 11()scosca式中： ——有功计算负荷（KW）caP ——补偿前用电单位自然功率因数角正切tn ——补偿后用电单位功率因数角正切值39。 ta1）110kV 侧的补偿无功量 2239。 11( )coscoscaQP 220(1)2）35kV 侧的补偿无功量 2239。 11( )coscoscaQP 2270(1)***大学毕业设计（论文）说明书12(2)变压器补偿的最大的容性无功量 .20%()1kTNIUQS(38) 式中： 为变压器空载电流占额定电流 的百分数。 0%I NI 为电压器短路电压占额定电压的百分数。 kU 为变压器额定容量。 NTS 为变压器的负荷率。 1）110kV 一侧补偿 . 20%()1kTNIUQS所以，110kV 侧补偿需要的总容性无功量为：39。 2）35kV 一侧补偿 . 20%()1kTNIUQS所以，35KV 侧补偿需要的总容性无功量为：39。 在降压变电所中设置的无功功率补偿装置，是实现无功功率的就地平衡和保证电压质量的重要手段。 无功补偿装置一般都接在降压变压器的低压侧。 过去在一次变电所中多采用同期调相机作为无功功率补偿装置。 在新设计的变电所中，由于具有经济、维护和安装的优点，多采用静止补偿装置作为无功功率补偿。 本站也采用静止补偿装置。 ***大学毕业设计（论文）说明书13 主变压器选择结果该变电站供应有较多的一、二级用户，则采用两台变压器。 选用三绕组变压器，查手册，选出的设备如下表： 表 31 SFPS8240000/220 型变压器技术参数SFPS8240000/220 型强迫油循环风冷三相三绕组调压变压器阻抗电压%额定容量MVA容量比 电压比 组别 空载损耗kW负载损耗kW高中 高低 中低240 100/100/50 240177。 81.25%//11YN，d11 141 747 1214 2224 79采用两台同时分列运行的方式，当一台因故停运时，另一台亦能保证全部的一、二级负荷的供电，并留有一定的发展余地。 ***大学毕业设计（论文）说明书144 站用电接线及设备用电源接线方案 所用电源数量及容量(1)枢纽变电所﹑总容量为 60MVA 及以上的变电所﹑装有水冷却或强迫油循环冷却的主变压器以及装有同步调相机的边点所，均装设两台所用变压器。 采用整流操作电源或无人值班的变电所,装设两台所用变压器,分别接在不同等级的电源或独立电源上。 如果能够从变电所外引入可靠的 380V 备用电源，上述变电所可以只装设一台所用变压器。 (2)500kV ,可以分别接在每一台主变压器的第三绕组上。 两台所用变压器的容量应相等,并按全所计算负,可只接一台工作变压器。 (3)当设有备用所用变压器时,一般均装设备用电源自动投入装置。 所用电源引接方式(1)当所内有较低电压母线时,一般均由这类母线上引接 1～2 个所用电源,这一所用电源引接方式具有经济和可靠性较高的特点。 如能由不同电压等级的母线上可分别引接两个电源,可将一台所用变压器通过旁路隔离开关接到旁路母线上。 正常运行时,则倒换到旁路上供电。 (2)由主变压器第三绕组引接,所用变压器高压侧要选用大断流容量的开关设备，否则要加装限流电抗器。 (3)由于低压网络故障机会较多,些工程保留了施工时架设的临时线路，多用于只有一台主变压器或一段低压母 变电所多由附近的发电厂或变电所引接专用线作为所用电源。 ***大学毕业设计（论文）说明书15 所用变压器低压侧接线所用电系统采用 380/220V 中性点直接接地的三相四线制,动力与照明合用一个电源。 (1),采用单母线分段接线方式，平时分列运行，以限制故障范围,提高供电可靠性。 (2)500kV 变电所设置不间供电装置，向通讯设备﹑交流事故照明及监控计算机等负荷供电,其余负荷都允许停电一定时间,故可不装设失压启动的备用电源自投装置,避免备用电源投合在故障母线上扩大为全所停电事故。 (3)具备条件时,调相机专用负荷优先采用由所用变压器低压侧直接支接供电的方式。 所站用电接线站用电接线应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，积极慎重地采用成熟的新技术和新设备，使设计达到经济合理、技术先进、安全、经济地运行。 变电站的站用电源，是保证正常运行的基本电源。 通常不少于两个。 其引接方式有两种：一种是从母线侧引入，另一种是从主变低压侧引入。 本站由于没有具体说明，因此采用通过断路器和隔离开关从低压侧引入。 本站是用两台 500kVA 变压器接入，为此，查手册，选出站变，如下表：型号 高压 kV 低压 kV 组别 空载损耗 负载损耗 空载电流 AS7—500/35 35 Y，yn0 备用电源站用备用电源用于工作电源因事故或检修而失电时替代工作电源，起后备作用。 备用电源应具有独立性和足够的容量，最好能与电力系统紧密联系，在***大学毕业设计（论文）说明书16全厂停电情况下仍能从系统取得备用电源。 备用分为名备用和暗备用。 本站是地区性变电所。 所以，采用暗备用的方式，两台变压器相互备用，当一台退出运行时，由另一台承担负荷。 ***大学毕业设计（论文）说明书175 电气部分短路计算 短路故障的危害供电系统发生短路后，电路阻抗比正常运行时阻抗小很多，短路电流通常超过正常工作电流几十倍直至数百倍以上，它会带来以下严重后果：(1)短路电流的热效应巨大的短路电流通过导体，短时间内产生很大热量，形成很高温度，极易造成设备过热而损坏。 (2)短路电流的电动力效应由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的电动力。 如果电动力过大或设备结构强度不够，则可能引起电气设备机械变形甚至损坏，使事故进一步扩大。 (3)短路系统电压下降短路造成系统电压突然下降，对用户带来很大影响。 例如，异步电动机的电磁转矩与端电压平方成正比。 同时电压降低能造成照明负荷诸如电灯突然变暗及一些气体放电灯的熄灭等，影响正常的工作、生活和学习。 (4)不对称短路的磁效应当系统发生不对称短路时，不对称短路电流的磁效应所产生的足够的磁通在邻近的电路内能感应出很大的电动势。 (5)短路时的停电事故短路时会造成停电事故，给国民经济带来损失。 并且短路越靠近电源，停电波及范围越大。 (6)破坏系统稳定造成系统瓦解短路可能造成的最严重的后果就是使并列运行的各发电厂之间失去同步，破坏系统稳定，最终造成系统瓦解，形成地区性或区域性大面积停电。 ***大学毕业设计（论文）说明书18 短路电流计算的目的(1)电主接线比选短路电流计算可为不同方案进行技术经济比较，并为确定是否采取限制短路电流措施等提供依据。 (2)选择导体和电器如选择断路器、隔离开关、熔断器、互感器等。 其中包括计算三相短路冲击电流、冲击电流有效值以校验电气设备动力稳定，计算三相短路电流稳态有效值用以校验电气设备及载流导体的热稳定性，计算三相短路容量以校验短路器的遮断能力等。 (3)确定中性点接地方式 对于 35kV 、10kV 供配电系统，根据单相短路电流可确定中性点接地方式。 (4)选择继电保护装置和整定计算在考虑正确、合理地装设保护装置，在校验保护装置灵敏度时，不仅要计算短路故障支路内的三相短路电流值，还需知道其他支路短路电流分布情况；不仅要算出最大运行方式下电路可能出现的最大短路电流值，还应计算最小运行方式下可能出现的最小短路电流值；不仅要计算三相短路电流而且也要计算两相短路电流或根据需要计算单相接地电流等。 短路电流计算的内容(1)短路点的选取：各级电压母线、各级线路末端。 (2)短路时间的确定：根据电气设备选择和继电保护整定的需要，确定计算短路电流的时间。 (3)短路电流的计算：最大运行方式下最大短路电流；最小运行方式下最小短路电流；各级电压中性点不接地系统的单相短路电流。 计算的具体项目及其计算条件，取决于计算短路电流的目的。 ***大学毕业设计（论文）说明书19 短路电流计算方法 供配电系统某处发生短路时，要算出短路电流必须首先计算出短路点到电源的回路总阻抗值。 电路元件电气参数的计算有两种方法：标幺值法和有名值法。 1）标幺值法标幺制是一种相对单位制，标幺值是一个无单位的量，为任一参数对其基准值的比值。 标幺值法，就是将电路元件各参数均用标幺值表示。 由于电力系统有多个电压等级的网络组成，采用标幺值法，可以省去不同电压等级间电气参量的折算。 在电压系统中宜采用标幺值法进行短路电流计算。 2） 有名值法有名值法就是以实际有名单位给出电路元件参数。 这种方法通常用于 1kV以下低压供电系统短路电流的计算。 三相短路电流周期分量起始值的计算 短路电流计算的基准值短路电流的计算通常采用近似标幺值计算。 取 ，各级基准电10BSMW压为平均额定电压。 网络模型计算短路电流对所用的网络模型为简化模型，即：忽略负荷电流；不计各元件的电阻，也不计送电线路的电纳及变压器的导纳；发电机用次暂态电抗表示，并认为发电机电势模值标幺制为 1，相角为 0176。 三相短路电流周期分量起始值的计算步骤(1)计算各元件参数标幺值，作出等值电路前已选出了主变压器（三绕组） ，其阻抗电压百分比，如下表：***大学毕业设计（论文）说明书20绕组 高—中 高—低 中—低阻抗电压% 12—14 22—24 7—9计算每个绕组的短路电压百分数： 1(12)(31)(23)1(238)14SSSSVV2()()(1)3(23)(1)(2)%(8231)9SSSS取 , 计算变压器各绕组的标么值10BMVABavU12 .4203%由于一期工程，只有两台主变运行。 所以，只需考虑 2 台变压器。 2 变的参数与 1 变的参数一致。 做出等值电路图： EXT12(f)123T23(f)图 51 等值电路图(2)当（f1）点（220kV 母线）发生短路时的计算***大学毕业设计（论文）说明书21If(1)EX图 52 （f1）点短路等值电路图  kAU1.. kA(3)当(f2)点（110kV 母线）发生短路时的计算 (f2)XT21T图 53 （f2）点短路等值电路图***大学毕业设计（论文）说明书22/. ..3335BavSI kAU.5..(4)当（f3）点（35kV）母线短路时的计算 EXT213T(f)图 54 （f3）/.***大学毕业设计（论文）说明书23 10.. kA1...3sI k表 51 短路电流表 计算参数短路点短路电流有名值kA短路电流有效值kA冲击电流kA 220kV 14 110kV 17 35kV 36 ***大学毕业设计（论文）说明书246 导体和电气设备的选择 按正常工作条件选择电气设备1）电器选择的一般原则(1)应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。 (2)应按当地环境条件校核。 (3)应力求技术先进和经济合理。 (4)与整个工程的建设标准应协调一致。 (5)同类设备应尽量减少品种。 (6)选用的新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。 2）额定电压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压 ，故所选电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。 通常，规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的倍，而电气设备所在电网的运行电压波动，一般不超过电网额定电压1.~5的 倍。 因此，在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压 不低于装置地点电网额定电压 的条件选择。 即 NUNSU (61)Ns3）额定电流电气设备的额定电流 是在额定环境温度下，电气设备的。