220kv变电站毕业设计110kv第八回出线保护配置及整定计算

220kv变电站毕业设计110kv第八回出线保护配置及整定计算内容摘要：

可轻佻，强迫油循环冷却效果较 好，再根据变电站建在郊区，通风条件好，可选用强迫油循环风冷却方式。 七．变压器的技术参数 根据以上条件选择，确定采用西安变压器厂型号为 SFPSZ7120200/220 的 220KV三绕组有载调压电力变压器，器具体参数如下 型号 SFPSZ7120200/220 联接组标号 YN， yn， d11 空载电流 % 额定电压 (KV) 高压 中压 低压 220177。 8 % 121 额定容量 MVA 120 120 60 阻抗电压％ 高－中 高－低 中－低 型号中个符号表示意义： 从左至右 S：三相 F：风冷却 P：强迫油循环 S：三绕组 Z：有载调压 7：性能水平号 120200：额定容量 220：电压等级 第三章 主接线比较选择 由设计任务书给定的负荷 情况： 220kV 出线 6回， 110kV 出线 9回， 10kV出线 8 回（其 该变电所主接线可以采用以下两 种方案进行比较： 方案一 220KV 采用双母带旁路母线接线方式， 110KV 也采用双母带旁路母线接线，根据《电力工程电气设计手册》第一册可知， 220KV 出线 5回以上，装设专用旁路断路器，考虑到 220KV 近期 6回，装设专用母联断路器和旁路断路器。 根据《电力工程电气设计手册》第一册可知， 110KV 出线为 7 回及以上时装设专用旁路断路器。 而由原始资料可知， 110kV出线 9 回，装设专用母联断路器和旁路断路器。 10kV 出线 8回，可采用单母 分段 接线方式。 九回出线六回出线八回出线 方案一的接线特点： 1） 220KV、 110KV 均采用双母带旁路接线方式，并且设置专用旁路断路器，使检修或故障时，不致破坏双母接线的固有运行方式，及不致影响供电可靠性。 2） 10KV 采用单母线分段，可以使重要负荷的供电从不同的母线分段取得，可靠性较高。 方案二 220KV 侧按 SDJ2《 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。 110KV出线 9 回，可采用双母线接线方式，出线断路器检修时，可通过“跨条”来向用户供电。 而任一母线故障时，可通另一母线供电。 但由于双母线故障机率较小，故 不考虑。 10KV 采用单母线分段，可以使重要负荷的供电从不同的母线分段取得，可靠性较高。 方案二的接线的特点： 1） 220KV 采用双母线接线方式时，该接线变压器接在不同的母线上，负荷分配均匀，调度灵活方便，运行可靠性高，任一母线或母线上的设备检修，均不需掉线路。 2） 110KV 采用双母线接线方式，出线回路较多，输送和穿越功率较大，母线事故后能尽快恢复 供电，母线和母线设备检修时可以轮流检修，不致中断供电，一组母线故障后，能迅速恢复供电，而检修每回路的断路器和隔离开关时需要停电。 3） 10KV 采用单母线接线 方式， 10KV 采用单母线运行时，操作不够灵活、可靠， 任一元件故障或检修，均需使整个配电装置停电。 比较：方案一中 220KV、 110KV 都采用双母带旁路，并且设计专用的旁路断路器，使检修或故障时，不致破坏双母线接线的固有运行方式，及不致影响供电可靠性。 可靠性高于方案二，但方案二 中 220KV、 110KV都采用双母线， 负荷分配均匀，调度灵活方便，可靠性也较 高，但 10KV 采用单母线运行时，操作灵活性差、供电可靠性不 高，任一元件故障或检修，均使整个配电装置停电。 其可靠性不如方案一。 因此， 任务设计中均 显不适。 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可知该变电所 220KV和 110KV 等级应采用双母线带旁路接线 方式， 10KV 等级采用单母线分段接线方式。 比较：方案二 所用的断路器 、隔离刀闸 比方案一 少 ， 其的经济性略低于方案一，但方案二 中 10KV 侧的供电可靠性差，方案 一 10KV 侧的可靠性明显高于方案一，故不采用 方案二 ；方案二中 220KV、 110KV 都采用双 母线，并且 110KV 侧能够保证一二类负荷的可靠性，方案一 设计专用的旁路断路器，使检修或故障时，不致破坏双母线接线的固有运行方式，及不致影响供电可靠性，可靠性高于方案二， 但经济性低于方案一，根据原始资料，方案一满足要求，而且根据可靠性、灵活性、经济性，方案一更适合于本次设计的要求，故选择方案一。 第四 章 短路电流计算 基础 第一节 概述 在电力系的电气设备，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型式的短路，因为它们会遭到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。 第二节 短路计算的目的及假设 一、短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节。 其计算目的是： 1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案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。 2）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。 3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。 4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需 以各种短路时的短路电流为依据。 5）按接地装置的设计，也需用短路电流。 二、短路电流计算的一般规定 1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后 5～ 10年）。 确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 2）选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。 3）选择导体和电器时，对不带电 抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方 式时短路电流为最大的地点。 4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。 三、短路计算基本假设 1）正常工作时，三相系统对称运行； 2）所有电源的电动势相位角相同； 3）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化； 4）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流； 5）元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响； 6）系统短路时是金属性短路。 四、基准值 高压短路电流计算一般只计算各元件 的电抗，采用标幺值进行计算，为了计算方便选取如下基准值： 基准容量： Sj = 100MVA 基准电压： Vg（ KV） 115 230 五、短路电流计算的步骤 1）计算各元件电抗标幺值，并折算为同一基准容量下； 2）给系统制订等值网络图； 3）选择短路点； 4）对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。 标幺值： Id* = 1X*di 有名值： Idi = Id*Ij 5）计算短 路容量，短路电流冲击值 短路容量： S = 3 VjI˝ 短路电流冲击值： Icj = ˝ 6）列出短路电流计算结果 具体短路电流计算具体见计算说明书。 第三节 各种短路电流计算 一 .系统运行方式的确定 最大、最小运行方式的选择，目的在于计算通过保护装置的最大、最小短路电流。 在线路末端发生短路时，流过保护的短路电流与下列因素有关： 1) 系统的运行方式，包括机组、变压器、线路的投入情况，环网的开环闭环，平行线路是双回运行还是单回运行。 2) 短路类型。 3) 电流 分配系数。 二、 短路电流的计算 短路电流的计算是继电保护整定的依据，所以我们必须加以重视。 1）整定计算的要求选择规定的运行方式； 2）确定短路段及短路类型； 3）对确定的短路点经过网络的合并，化简求出归算到短路点的各序综合阻抗 1X、2X 、 0X ； 4）短路类型及电力系统故障的知识求出短路点的总电流； 5）按网络结构求出流过被整定保护装置的短路电流。 a 三相短路电流的计算：  *1)3(* 1XId 其有名值为： jdd III  )3(*)3( )3(*dI — 系统中发生三相短路时，短路点的短路电流标幺值 )3(dI — 系统中发生三相短路时，短路点的短路电流有名值 *1X — 归算到短路点的综合正序等值电抗。 以下为简便起见，省略下标 *。 b 两相短路电流的计算：  21)2( 13 XXId 2X — 归算到短路点的负序综合电抗 )2(dI — 两相短路时短路点的全电流 其各序分量电流值为：  21)2()2(1 1 XXII dd )2(2)2(1 , dd II — 分别为；两相短路时，短路点短路电流的正负序分量 c 两相接地短路电流计算： )1,1(120202)1,1()(13 dd IXXXXI  )1,(dI — 两相短路接地时，短路点故障相全电流 )1,(1dI — 两相短路接地时，短路点的正序电流分量  011)1,1(1 //1 XXXI d 200)1,1(1)1,1(2 XXXIIdd 202)1,1(1)1,1(0 XXXIIdd )1,1(0)1,1(2 , dd II — 分别为两相接地短路时的负序和零序电流分量。 d 单相接地短路电流的计算： 短路点各序分量电流为： 01)1(2)1(1 2 1 xxII dd  短路点故障的全电流为： )1(1)1( 3dd II  第五 章 电气设备的选择 第一节 概述 导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。 在进行设备选择时，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，并注意节约投资，选择合适的电气设备。 电气设 备的选择同时必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。 电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定后选择的高压电器，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。 一、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，并考虑远景发展的需要； 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）选择导体时应尽量减少品种； 5） 扩建工程应尽量使新老电器的型号一致； 6）选用的新品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 二、技术条件 按正常工作条件选择导体和电气 1）电压： 所选电器和电缆允许最高工作电压 Vymax 不得低于回路所接电网的最高运行电压Vgmax 即 Vymax≥ Vgmax 一般电缆和电器允许的最高工作电压，当额定电压在 220KV 及以下时为 ，而实际电网运行的 V。