220kV、110kV、35kV变电站电气设计说明书.doc

220/110/35kV变电站电气设计说明书第1章 概 述- 1 -1.1 变电站电气设计的基本依据- 1 -1.2 原始资料分析- 1 -1.2.1 设计变电站的类型及其在电网中的地位和作用- 1 -1.2.2本站进线情况- 1 -1.2.3设计变电站负荷情况- 1 -1.2.4设计变电站站址的自然环境条件- 2 -1.2.5 系统情况- 2 -第二章 主变压器的选择- 3 -2.1 主变台数的确定- 3 -2.2 主变容量的确定- 3 -2.3 主变型式选择- 4 -第三章 电气主接线方案拟定- 6 -3.1 电气主接线的基本要求- 6 -3.2 电气主接线设计- 7 -3.2.1 220kV侧接线形式- 7 -3.2.2 110kV侧接线形式- 9 -3.2.3 35kV侧接线形式- 11 -第4章 短路电流的计算- 14 -4.1 短路电流计算目的- 14 -4.2 短路电流计算的一般规定- 14 -4.2.1计算的基本情况：- 14 -4.2.2 短路类型- 15 -4.2.3 短路点选择- 15 -4.2.4 短路计算方法- 15 -4.3 三相短路电流计算的运算曲线法- 15 -第五章 电气设备的选择- 17 -5.1 高压电气设备选择的一般原则- 17 -5.2 断路器和隔离开关的选择- 17 -5.2.1 断路器的选择- 17 -5.2.2 隔离开关的选择- 18 -5.2.3 断路器、隔离开关及成套设备选择结果- 19 -5.3 电压互感器的选择- 21 -5.4 电流互感器的选择- 21 -5.6 导体的选择- 23 -5.6.1 选择原则- 23 -5.6.2 选择校验- 23 -5.7 支柱绝缘子的选择- 24 -5.8 高压熔断器的选择- 24 -第6章 无功补偿及站用变的选择- 25 -6.1 站用变压器选择- 25 -6.2 站用变压器接线- 25 -6.2.1 站用变电源引接线方式- 25 -6.2.2 站用变压器低压侧接线- 26 -6.3 无功补偿装置类型- 26 -6.3.1 无功补偿容量的确定- 26 -6.3.2并联电容器装置- 26 -6.3.3 并联电容器分组容量和分组数- 26 -第7章 电气布置及配电装置- 27 -7.1 电气设备布置- 27 -7.2 配电装置布置- 27 -220/110/35kV变电站电气设计计算书9.1 系统参数的计算- 30 -9.1.1 各元件参数的计算- 30 -9.1.2系统参数的计算- 31 -9.2 系统在K1点短路- 33 -9.3 系统在K2点短路- 34 -9.4 系统在K3点短路- 36 -第十章 电气设备的选择计算过程- 39 -10.1 断路器与隔离开关的选择- 39 -10.1.1 220kV设备的选择- 39 -10.1.2 110kV设备的选择- 41 -10.2电压互感器的选择- 43 -10.3 电流互感器的选择- 43 -10.4 导体的选择与校验- 44 -10.4.1 220KV侧母线选择- 44 -10.4.2 110KV侧母线- 45 -10.4.3 35KV侧母线- 46 -10.5 避雷器的选择- 47 -10.5.2 110KV侧避雷器的选择与校验- 48 -10.5.3 35KV侧避雷器的选择与校验- 49 -参考文献- 50 -致 谢- 51-I220/110/35kV变电站电气设计说明书第1章 概 述1.1 变电站电气设计的基本依据根据毕业设计任务书的要求进行设计，完成基本接近于电力设计部门的初步设计阶段工作内容，主要是变电站一次部分设计，对电气二次等内容只作初步规划。毕业设计任务基本按照国家电力主管部门近期颁布的相关专业主要设计标准、规程、条例的具体规定进行，参考有关设计手册及专业教材内容。 在毕业设计中，尽量遵循国家电网公司有关变电站的设计指导意见，参考近期出版的国网输变电工程典型设计（主要是220kV变电站分册，下称典设），确定电气接线、电气设备选择、电气布置等基本项目。 在毕业设计中，设计原则和基本方案和实际工程设计一样，做到安全可靠、技术先进、投资合理、标准统一、运行高效等要求，尽量做到毕业设计和工程设计相接近。1.2 原始资料分析 1.2.1 设计变电站的类型及其在电网中的地位和作用 电网的组成由电源、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备及网络连接线构成。 此变电站是220/110/35KV变电站，是地区重要变电站与水火两大系统联系，并向地方负荷供电。 1.2.2本站进线情况 本站进线的电压等级为220KV，共4回架空线，线路长度为20km、20km、15km、15km。 电网220KV侧在本站有母线穿越功率650MW。 1.2.3设计变电站负荷情况110kV侧共 8 回架空出线，负荷情况：用户名称最大负荷（MW）线路长度（km）回路数负荷级别钢厂302021煤矿202021炼油厂厂302021矿山机械厂202013市区变电站20201335kV侧共 10 回电缆出线，负荷情况：用户名称最大负荷MW线路长度km回路数负荷级别电机厂51022化纤厂21022造纸厂51022机械厂51013/农机厂31013啤酒厂410221.2.4设计变电站站址的自然环境条件 本站位于某较大城市近郊，战区地势平坦，海拔300m，交通方便，公路从本站附近经过；年最高气温32C，年最低气温-25C，最热月平均最高气温28C，最大风速15m/s，覆冰厚度13mm，地震烈度5级；周围环境基本无染。1.2.5 系统情况2(80 )km2( 120 )km 2QFS2002 2SFP7240/220kV 2TS1280/18060 2SSP3180/220kV待设变电站 第二章 主变压器的选择 主变选择原则上可根据部颁变电所设计技术规程及国网典型设计220kV变电站部分等规定内容进行，主变采用油浸式、低损耗、双绕组、三绕组或自耦，自然油循环风冷（或强油循环风冷），位于城市中心的变电站宜采用低噪声主变。主变压器容量、台数直接影响主接线的的形式和配电装置的结构。它的确定应综合各种因素进行分析，做出合理的选择。2.1 主变台数的确定主变的台数确定应考虑到本站的510年的发展规化、输送功率大小、馈线回路数、电压等级等因素。如果主变压器的台数过多，不仅增大投资，增大占地面积，而且也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益;如果台数过少，将会满足不了变电站负荷要求，这在技术上是不合理的。变电站主变压器的台数，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜；对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电站，可考虑装设3台主变压器,以提高供电可靠性。考虑到本站的性质、负荷情况、地理位置及510年的发展规化，选择两台三相式变压器，以保证供电可靠性。2.2 主变容量的确定每台主变容量的计算方法，主变容量必须满足以下两种情况，取其中计算容量大者去查找与其相近的额定容量值。（1） 在选两台主变时，当一台断开时，另一台主变容量可保证70%80%的全部负荷，即 (2-1)式中：; ：最大负荷同时系数，可取0.90.95； ：网损率，可取10%； ：负荷率，可取70%80%； ：电源进线的功率因数（或补偿后的变电站高压侧的功率因数），取0.92。 （2）在选两台主变时，一台容量应满足全部一级负荷和全部二级负荷需要，即 (2-2)式中：全部一级负荷； ：全部二级负荷； 、 ：同前面公式含义。选取额定容量时，推荐采用系列变压器标称容量有3.0、4.0、5.0、6.3、80、10.0、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250MVA.后四种容量取值按设典推荐可取120、150、180、240MVA。经计算得 =157.52MVA =188.1MVA =188.1MVA所以=188.1MVA则 选取额定容量为200MVA。2.3 主变型式选择1 相数的确定a) 330kv及以下的变电站在不受运输条件限制时，应选用三相变压器，在特殊情况下，如制造容量过大考虑制造运输困难可选用单相变压器，本变电所主变选三相变压器。b) 500kv及以上电力系统，应根据制造，运输条件限制时和可靠性要求等因素，装设一台备用相变压器。2 具有三种电压等级的变电站中，如通过主变各侧绕阻均达到该变压器容量为15%以上，或者第三绕阻需要装设无功补偿设备时，宜采用三绕阻变压器。在中性点接地方式允许时则应用自耦变压器。3 有两种电压与110kv及以上中性点直接接地电网谅解的变电站可否才用自耦变压器。要和采用三绕阻变压器综合比较来确定。4 对深入引进负荷中心，具有直接从高压将为低压的变电所，为简化电压等级或减少重复，降压容量，可以采用双绕阻碍变压器。5 确定有载调压还是无载调压不能满足电网和用户电压要求时，应尽量采用有载调压器，他可带电调分接头，一般分接头数目多，且调压范围大。6 变电站主变的内部接线组别应保证与系统并网的要求。7 主变冷却方式一般采用自然循环风冷式，个别采用强油循环风冷式（或水冷式）。8其型号含义说明如下：综上所诉本次变电站设计选择两台三相三绕组有载调压变压器，具体型号见表2-1所示。表 2-1 主变参数型号容量比额定电压阻抗电压（%）SFSJ9-200/220kv200/200/100MVA高中低高-中高-低中-低22081.25%1213614249 第三章 电气主接线方案拟定主接线代表了发电厂或变电站的电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。因此，主接线的正确合理设计，必须综合考虑处理各个方面的因素，经过技术、经济论证比较后方可确定。3.1 电气主接线的基本要求电气主接线是变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟订有较大影响。因此必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响，通过技术经济比较，合理确定主接线。在选择电气主接线时，应以下列各点作为设计依据：变电所在电力系统中的地位和作用，负荷大小和重要性等条件确定，并且满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。可靠性是电力生产和分配的首要要求。对电气主接线的基本要求概括地应包括可靠性，灵活性和经济性三个方面。1、可靠性安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电器主接线最基本的要求。停电不仅给发电厂造成损失，而且给国民经济各部门带来的损失将更加严重，在经济发达地区，故障停电的经济损失是实时电价的数十倍，乃至数百倍，至于导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和政治影响，更是难以估量。因此，电气主接线必须保证供电可靠。主接线可靠性的具体要求：（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电。（2）断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级符合及全部或大部分二级负荷的供电。（3）尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。（4）应考虑大机组突然停运时，对电力系统稳定运行的影响与后果等因素。2、灵活性电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：（1）检修的方便性。电气主接线应该在满足可靠性的条件下，结构简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少。（2）调度的方便性。电气主接线在正常运行时，要根据调度要求，能灵活地改变运行方式，并且在发生事故时，要尽快地切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。（3）扩建的方便性。对于将来要扩建的电厂和变电站，其主接线必须具有扩建的方便性。3、经济性主接线设计时在经济性主要从以下几个方面考虑：（1）节省一次投资。主接线应简单清晰，以节省开关电器的使用数量、选用廉价的电器或轻型电器，以便降低成本。（2）占地面积少。主接线设计要为配电装置布置创造节约土地条件，尽量使占地面积少；同时注意节约搬迁费用、安装费用和外汇费用。（3）电能损耗少。经济合理的选择变压器的型式、容量、数量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。所以电气主接线的拟定是一个综合性的问题，必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、灵活运行、经济合理、安全可靠。3.2 电气主接线设计 3.2.1 220kV侧接线形式220kV侧最终出线4回，主变2台，可采用双母接线或双母线单分段接线。 方案一:双母线接线 图 3-1 双母线接线双母线有两组母线同时工作，并通可以互为备用。每一电源和出线回路，都装有一台断路器，有两组隔离开关，分别与两组母线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器（简称母联断路器）QFC来实现。下图为双母线，有两组母线后，使运行可靠性和灵活性大为提高。优点：（1）供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障时，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。（2）调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。（3）扩建方便。向双母线的左右任何的一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。缺点：（1）增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关。（2）当母线故障或检修时， 隔离开关作为倒闸操作容易引起误操作。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装置联锁装置。适用范围：当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电时采用。广泛应用于出线带电抗器的610kV配电装置；3560kV出线超过8回或连接电压较大，负荷较大；110220kV出线5回以上。方案二：双母线分段接线 图 3-2 双母线分段接线采用双母线分段接线，可以缩小母线停电范围。用分段断路器将工作母线分为W和W，每段工作母线用各自的母联断路器(QFC1、QFC2)与备用母线相连，电源和出线均匀分布在连段工作母线。优点:双母线分段接线不仅具有双母线接线的各种优点，并且在任何时候都有备用母线，因此双母线分段接线比双母线接线具有更高的可靠性。缺点：双母线分段接线与双母线接线相比，增加两台断路器，投资有所增加。适用范围：当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电时采用。广泛应用于发电厂的发电机电压配电装置，220-500kV大容量配电装置中。综合比较：双母线接线比双母线分段接线所用断路器少，故220kV侧采用双母线接线方式。 3.2.2 110kV侧接线形式110kV侧最终出线6回，可采用双母线接线或单母线分段接线方案一： 双母线接线 图 3-3 双母线接线双母线接线优缺点同上，适用范围同上方案二： 双母线分段接线 图 3-4 双母线分段接线 双母线分段接线优缺点、适用范围同上。综合比较：经比较110kv侧采用双母接线。 3.2.3 35kV侧接线形式35kV侧最终出线10回，可采用单母线分段接线或单母线接线方案一： 单母线接线 图 3-5 单母线接线 优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套设备。缺点：不够灵活可靠，任一元件故障或检修，均需要使整个配电装置停电。适用范围：（1）610kV配电装置的出线回路数不超过5回。 （2）3566kV配电装置的出线回路数不超过3回。 （3）110220kV配电装置的出线回路数不超过2回。方案二： 单母线分段接线 图 3-6 单母线分段接线优点：（1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出二个回路，有两个电源供电。（2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期内停电。 （2）当出线为双回路时常使架空出现交叉跨越。 （3）扩建时需向两个方向均衡扩建适用范围：（1）610kV配电装置出现回路数为6回及以上时。 （2）3566kV配电装置出线回路数为48回时。 （3）110220kV配电装置出线回路数为34回时。综合比较：经比较35kV侧采用单母线分段接线。 综上所述，电气主接线如图3-7 图 3-7 电气主接线 第4章 短路电流的计算短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不属于正常运行的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地系统）发生通路的情况。4.1 短路电流计算目的短路电流计算是变电站电气设计中的一个重要环节，其计算目的主要是：（1）选择断路器，隔离开关等电气设备，或对这些设备提出技术要求；（2）为继电保护的设计以及调试提供依据；（3）评价网络方案，研究限制短路电流的措施；（4）分析计算送电线路对通讯设施的影响。4.2 短路电流计算的一般规定（1）验算导体和电气动稳定，热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应根本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510年）校验短路电流时，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，在电器连接回路中，应考虑具有反馈作用的异步电动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。 4.2.1计算的基本情况：电力系统中所有电源均在额定负荷下运行；所有发电机都具有自动励磁装置（包括强行励磁）；短路发生在短路电流为最大值的瞬间；所有电源的电动势相位相同；应考虑对短路电流有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流时才予以考虑； 4.2.2 短路类型一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地的系统，及自耦变压器等回路中的单相、和两相接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况进行校验。本设计仅计算三相短路电流，供电气设备选择校验之用。 4.2.3 短路点选择在主接线图中，选出各级电压可能出现最大短路电流之点，作为短路计算点。 4.2.4 短路计算方法（1）对无限大电源系统供电的三相短路电流计算法；（1）对非无限大电源系统供电的三相短路电流计算采用运算曲线法。4.3 三相短路电流计算的运算曲线法本变电站属于非无限大电源供电系统，故短路电流计算应采用运算曲线法，其计算步骤如下：（1） 选择短路点，绘出以标幺表示的等值电路图；（2）化简等值网络，最终将等值网络化简为各电源与短路点只经一个电抗相连，即转移电抗；（3）将转移电抗换算成以各自电源总容量为基准的新标幺值，即计算电抗；（4）用计算电抗查运算曲线查得各电源供给的短路电流周期分量在各时刻的标幺值；（5）用各电源供给的短路电流标幺值乘以各自基准求得短路电流周期分量有名值；（6）将各电源同一时刻求出的短路电流相加,就得到到短路点的三相短路电流有名值；（7）计算短路电流冲击值。综上所述，得出短路电流结果表，如表4-1所示表 4-1 短路电流计算结果短路点0s(KA)2s（KA）4s(KA)(KA)4.884.44.8312.446.1186.8566.90415.60097.5637.0117.01119.285 第五章 电气设备的选择 主要电器选择，根据导体和电器选择技术规定进行选择。变电站的主要电气设备选择以国家设备为主。5.1 高压电气设备选择的一般原则 尽管电力系统中各种电气设备的作用和工作条件并不一样,具体选择方法也不完全相同,但对它们的基本要求却是一致的。电气设备要是能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路电流状态来校验热稳定和动稳定。5.2 断路器和隔离开关的选择 5.2.1 断路器的选择断路器型式的选择，除满足各项技术条件和环境要求外,还应考虑便于安装调试和运行维护中,并经济技术比较后确定。本设计中220、110 kV侧均采用单断口、瓷柱式SF6断路器，10 kV侧采用户内开关柜，除电容器组出线采用SF6断路器外，其它一律采用真空断路器（主变低压回路当前要配进口真空泡）。（1）按额定电压选择 高压断路器的额定电压应大于所在电网的额定电压,即（2）按额定电流选择高压断路器的额定电流应大于或等于流过它的最大持续工作电流, 即 (5-1)当断路器使用的环境温度不等于设备最高允许环境温度时，应对断路器的额定电流进行修正。（3）按额定短路开断电流选择在给定的电网电压下，高压断路器的额定短路开端电流应满足 (5-2)式中 断路器实际开断时间的短路电流周期分量有效值。（4）按额定短路关合电流选择 为了保证断路器在关合短路是的安全，断路器的额定短路关合电流应不小于短路冲击电流幅值,即 (5-3)（5）动稳定校验高压断路器的额定峰值耐受电流应不小于三相短路时通过断路器的短路冲击电流幅值，即 (5-4)（6）热稳定校验 高压断路器的额定短时耐受热量应不小于短路期内短路电流热效应，即 (5-4)5.2.2 隔离开关的选择 隔离开关又名隔离刀闸，又是高压开关的一种。因为它没有专门的灭弧结构，所以不能用来切断负荷电流和短路电流。使用时应与断路器配合，只有在断路器断开后才能进行操作。在电力系统中，隔离开关的主要作用：（1）与电源造成明显断点；（2）与断路器配合倒闸操作；（3）电流小于5A，可关合。隔离开关是发电厂和变电站中常用的开关电器，但它与断路器不同，其差别是隔离开关设有专门设置的灭弧装置，所以不能用灰切断或拉通电路中的负荷电流，更不能切断和接通短路电流。110kV及以上一般采用户外式隔离开关。隔离开关的选择：（1）型式和种类：隔离开关的形式较多，按安装地点不同，可分为屋内和屋外式；按绝缘支柱数目又可分为单柱式、双柱式和三柱式；此外，还有V形隔离开关。隔离开关的形式对配电装置的布置和占地面积有很大影响。隔离开关选型时应根据配电装置特点和使用要求以及技术经济条件来确定。（2）额定电压：高压隔离开关的额定电压应大于所在电网的额定电压,即 (5-6)（3）额定电流：高压隔离开关的额定电流流过它的最大持续工作电流, 即 （4）动稳定：高压隔离开关的额定峰值耐受电流应不小于三相短路时通过断路器的短路冲击电流幅值，即 (5-7)（5）热稳定：高压隔离开关的额定短时耐受热量应不小于短路期内短路电流热效应，即 (5-8) 5.2.3 断路器、隔离开关及成套设备选择结果1、220kV侧开关设备如表5-1： 表5-1 型号设备计算数据断路器隔离开关隔离开关LW-220GW4-220GW7-220UN220kVUN220kVUN220kVUN22KkV496.01AIN1600AIN1250AIN2000AI4.88kA40kA31.5kA40kAish12.44kA100kA80kA86kAQ80.256400396964002、110kV侧开关设备如表5-2：表5-2型号设备计算数据断路器隔离开关隔离开关LW11-110GW4-110DWGW4-110DWUN110kVUN110kVUN110kVUN110kV944.8AIN1600AIN1000AIN1000AI6.118kA40kA25kA25kAish15.6009kA80kA80kA80kAQ185640025002500 3、35KV侧成套设备： 35kV侧高压开关柜（按额定电压选择）如表5-3：表5-3馈线柜GBC-35手推式 ZN12-35/1250-31.5电容器组柜GBC-35手推式 LW16-35/1600-31.5 站用变柜GBC-35手推式 ZN12-35/1250-31.5主变压器进线柜GBC-35手推式 ZN16-35/1600-31.5TV及避雷器柜GBC-35手推式 JDX-35 Y10W1-42/126分段隔离柜GBC-35手推式 ZN-35/1250-31.55.3 电压互感器的选择1、型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择，620kV屋内配电装置，一般采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器；35-110kV配电装置，一般采用油浸结构的电压互感器；220kV及以上配电装置，当容量和准确度等级满足需求时，一般采用电容式电压互感器。2、 选择结果如表5-4：表5-4型 号电压比准确级TYD-220/-0.005220/0.1/0.1/0.10.2/0.5TYD-110/-0.008110/0.1/0.1/0.10.2/0.5JDX6-32535/0.1/0.1/0.10.2/0.55.4 电流互感器的选择1、电流互感器的选择：互感器一次回路额定电压和电流应满足： 式中：、电流互感器一次额定电压和额定电流、电流互感器安装处一次回路工作电压和最大长期工作电流。热稳定、动稳定校验： 2、选择结果如表5-5表5-5型号电压等级额定电流比热稳定电流动稳定电流LCWBT-220W1220KV母联侧2*600/5221kA（1S)255kALCWB-220W1220KV主变侧2*600/5221kA（1S)255kALCWB6-110110KV母联侧2*600/540kA（1A)80kALCWB6-110110KV主变侧2*600/540kA（1A)80kALCW-3535kV母联侧600/565kA(1A)100kALCW-3535kV主变侧600/565kA(1A)100kA5.5 避雷器的选择 选择避雷器型式时，应考虑保护电器的绝缘水平和使用特点，避雷器的额定电压与系统一致，中性点直接接地系统中保护变压器中性点绝缘的避雷器，一般220kV选FZ-110J，110kV选FZ-110型。选择避雷器型式时，应考虑保护电器的绝缘水平和使用特点，避雷器的额定电压与系统一致。选择型号如下表所示：220kV侧选择结果如表5-6所示。表5-6 型号 Y10W1-288/814额定电压（kV；有效值）288雷击冲击（8120us）10kA残压（kV，等值）814110kV侧选择结果如表5-7所示表5-7 型号 Y5W5-126/332额定电压（kV，有效值）126雷击冲击（8120us）10kA残压（kV，峰值）33235kV侧选择结果如表5-8所示表5-8 型号 Y10W5-42/134额定电压（kV，有效值）42雷击冲击（8120us）10kA残压（kV，峰值）134变压器中性点220kV如表5-9表5-9 型号 Y10W1-288/814额定电压（kV，有效值）288雷击冲击（8120us）10kA残压（kV，峰值）814110kV中性点如表5-10表5-10 型号 Y5W5-126/332额定电压（kV，有效值）126雷击冲击（8120us）10kA残压（kV，峰值）3325.5 35kV高压开关柜的选择如表5-11表5-11 馈线柜ZN-35/25000-1.25 电容器柜LW-35/31500-1.25 站用变柜ZN-35/25000 主变压器进线柜ZN-35/31500-1.65.6 导体的选择 5.6.1 选择原则截流导体一般采用铝质材料,硬母线回路正常工作电流4000kA以下时,一般采用矩型母线,在40008000A时，一般采用槽形导体，110 kV及以上高压配电装置，一般采用软导线。 5.6.2 选择校验（1）按导体长期发热允许电流选择K（2）热稳定校验（3）硬导线的动稳定校验选择结果如表5-12：表5-12电压(kV)回路名称选用导体导体截面选择的控制条件根数型号载流量(A)220母线2LGJ500/352048由长期允许电流控制主变压器1LGJ500/351024由经济电流密度控制母联2LGJ400/351764由长期允许电流控制110母线2LGJ400/351764由长期允许电流控制主变压器2LGJ300/251520由经济电流密度控制母联2LGJ3001520由长期允许电流控制35母线1LMY-100102195由长期允许电流控制主变压器1LMY-125102089由经济电流密度控制5.7 支柱绝缘子的选择支柱绝缘子应按额定电压和类型选择。规程规定：屋外支柱绝缘子 一般采用棒式绝缘子，需要倒装时易用悬挂式绝缘子，屋内支柱绝缘子，一般采用联合胶装的多棱式支柱绝缘子。 选择型号如表5-13：表5-13电压等级型号片数220kVXWP-1014110kVXWP-10735kVXWP-1035.8 高压熔断器的选择保护电压互感器的熔断器，只需按额定电压和断流容量选择；站用变的熔断器，按额定电压、额定电流选择。选择结果如表5-16：表5-16型号电压电流 最大切断电流RN2-35/0.535kV电压互感器0.5A17kARN1-35/0.535kV站用变0.5A17kA第6章 无功补偿及站用变的选择6.1 站用变压器选择根据DL1T2002220KV500KV变电所站用电设计技术规程规定，工程设两个站用电源，分别引自两台主变压器低压侧。35kV、10kV多采用户内干式变压器，而66kV采用户外油浸式变压器。其容量均较小，不作站用负荷计算，故只根据变电站容量大小及变压器冷却方式不同进行估算。小型站的站用变容量有几十千伏安便满足要求（如20kVA，30kVA，50kVA即可），大中型站可选250kVA，400kVA，500kVA，630kVA。如选用接地变压器兼站用变压器时由于消弧线圈要求容量增大，应在1000kVA及以上。站用变一般用无载调压变压器。6.2 站用变压器接线 6.2.1 站用变电源引接线方式220KV变电站站用电源引接线方式有下列几种：(1)引自最低一级电压母线居多数，大约占到40%左右，尽量应用此方案；(2)引自最低一级电压母线+所外电源，大约占到25%左右；(3)引自主变的第三绕组，大约占到12.5%左右；(4)引自主变的第三绕组+所外电源，大约占到15%左右；(5)引自所外电源，大约占到7.5%左右。 6.2.2 站用变压器低压侧接线站用电系统采用380/220V中性点直接接地的三相四线制，动力和照明合用一个电源，站用变压器低压侧多采用单母线接线方式。当有两台站用变时，可用单母线分段接线方式，平时分别运行，以限制故障范围，提高供电可靠性。 本设计中在35kV侧装设两台站用变压器（三相油浸式自冷式铜线变压器） 型号：ST-250/35 电压比：35/0.4 接线组别：Y,d11 阻抗电压：U%=6.56.3 无功补偿装置类型普通采用并联电容器装置，装设在主变的主要负荷侧，可获得显著的无功补偿效果，由于配套设备的原因 ，装在110kV侧尚不具备条件。多采用集合式电容器成套装置，并联电容器装置中的干式空心电抗器，放电线圈，避雷器等由厂家成套供货。在AIS型站多用户布置，采用全GIS站均为户内装置。还有一种装配式电容器成套装置，用的较少。対进出线以电缆为主的220kV变电站，可根据电缆长度配置相应的感性无功补偿装置。35kV配电线路的无功补偿。该线路上宜配置高压并联电容器，或者在配电变压器低压侧配置低压并联电容器。电容器的安装容量不宜过大，一般约为线路配电变压器总容量的5%-10%，并在线路最小负荷时，不应向变电所倒送无功。如配置容量过大，必须装设自动投切装置。 6.3.1 无功补偿容量的确定感性无功补偿容量，在不具备设计计算条件时，规程要求按主变容量的10%-30%配置。感性无功补偿容量不应大于变压器容量的20%（有的变电站同时配置容性和感性两种无功补偿装置）。 6.3.2并联电容器装置常用的分组容量一般选用的档次为：10kV选2000、3000、6000kvar；35(66)kV选10000、15000、20000kvar；也可选用典设推荐的每组容量值。 6.3.3 并联电容器分组容量和分组数本设计在35kV侧装设4组9600kvar并联电容器补偿成套设备 表5-1 并联电容器补偿成套装置型号额定电压（kV)总标称容量(kvar)单台标称容量(kvar)接线方式TBB35-9600/100359600100三Y第7章 电气布置及配电装置7.1 电气设备布置根据变电所假定的进出线方向，设定220kV户外配电装置在变电站北侧，平行布置方案110kV户外配电装置在变电站南侧，35kV配电装置及电容器组布置在变电站西侧，主变压器场地位于站区中央，变电站进站道路从东接入，主控制楼连同站前区位于进站道路入口处以南。7.2 配电装置布置高压配电装置的设计，必须按认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级颁发的有关规定，规范及技术规定，并根据电力系统的要求，合理制定布置方案和选用设备。积极慎用的选用新设备、新材料、新结构，使配电装置不断创新，做到技术领先，经济、维护方便。在确定配电装置形式时，必须满足以下要求： (1)节约用地；(2)运行安全和操作方便；(3)便于检修和安装；(4)节约材料、降低造价。根据电气设备出线布置的高度、屋外配电装置可分为高型、半高型、中型。1、中型配电装置特点：（1）所有的电气安装在同一水平面上，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持绝缘；（2）母线所在水平面稍高与电气所在水平面。2、高型和半高型特点：（1）凡是高型和半高型配电装置的母线和电器分别安装在几个高度不同的水平面上，并重叠布置； （2）凡是将一组母线与另一组母线重叠布置的称为高型配电装置； （3）将母线与断路器、电流互感器等重叠布置的称为半高型配电装置。本设计中220kV、110kV配电装置均采用半高型布置，35kV配电装置采用屋内成套开关柜布置。220/110/35kV变电站电气设计计算书 第八章 变压器容量计算1、式中：; ：最大负荷同时系数，取0.9； ：网损率，取10%； ：负荷率，取80%； ：电源进线的功率因数（或补偿后的变电站高压侧的功率因数），取0.9。 （2、得： =157.52MVA =188.1MVA =188.1MVA所以 =188.1MVA则 选取额定容量为200MVA。主变型式选择 330KV及以下电压等级的变电站中，每个绕组的通过容量达到该变压器额定容量的15%及以上时；或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。有两种电压与110KV及以上中性点直接接地电网连接的变电站可否采用自耦变压器，要和采用三绕组变压器综合比较来确定。确定有载调压还是无载调压方式。在电压波动范围大且电压变化频繁的变电站。如果采用无载调压要求时，应尽量采用有载调压变压器，它可带电调分接头。一般分接头数目多，且调压范围大。变电站主变的内部接线组别应保证与系统并网的要求。主变冷却方式一般采用自然油循环风冷式，个别采用强迫油循环风冷式。综合考虑，主变选择型号 SFP10-200000/220KV容量比： 200000/200000/100000电压比： 2208*125%/121/36KV短路电压： =14 =25 =9连接组别： 第九章 短路电流的计算9.1 系统参数的计算 图 9-1 9.1.1 各元件参数的计算 （1）基准值的选取 基准功率=100MVA 选择电力系统各元件所在电压等级的平均额定电压作为基准电压 （2） 各元件电抗标么值的计算 发电机： 变压器： 线路： 电抗器：2. 等值网络系统参数：TS1280/180-60型水轮发电机 =0.218 =0.85 =150MWQFS-200-2型汽轮发电机 =0.146 =0.85 =200MWSSP3-180/220KV型变压器 =13.4SFP7-240/220KV型变压器=14线路x=0.4/km 9.1.2系统参数的计算以下带“”标志皆为标么值 =0.218 =0.124 9.2 系统在K1点短路 则水轮机计算电抗和汽轮机计算电抗水轮机汽轮机 查短路电流运算曲线如表9-1表9-1 短路电流标么值电源计算电抗0S2S4S水轮机0.5092.12.12.45汽轮机0.4252.562.152.25短路电流有效值9.3 系统在K2点短路 则水轮机与汽轮机计算电抗： 水轮机 汽轮机 查短路电流运算曲线如表9-2表9-2 短路电流标么值电源计算电抗0s2s4s水轮机0.8291.481.611.63汽轮机0.6921.481.581.7短路电流有效值 9.4 系统在K3点短路 则水轮机与汽轮机计算电抗：水轮机 汽轮机 查短路电流运算曲线如表9-3表9-3 短路电流标么值电源计算电抗0s2s4s水轮机2.110.60.5