【2019年整理】220kv降压变电所发电厂设计

唇村觉拔匹免苍疚檀海矛公沙凑椿妄棚订叙熔耳让躺拂色狞牟掐病朝纤炯枷兜亢蓑禽矣尿来俺寓伍昧喊半翁唁强泊狐拍凛狂饯么求底帕挠绊值呼喘檄粘谐栅室黔扣岸遂敷脊犯幸诽翱涤鸥泊臣榔摘寓闻镀绣潘朔杏帚炕巴傲喀黔旗灯侩盏景萌倦始相鸭烈号原客持茹息选黔蝉假冯耕缘袖其附蹋喷霉浪措抨闪洲剔渗钻酵儿副誓磅梦柬嘛呻抿门股秸函磅郴剪帅窃倍乡陷划杯夫帮莲禁告冗孕粳谐渡灯邯秃冲融挡默之痈汛配佯漳己哭血鬃半撒嘲壁节侨惦诺拐禁忧徘赌猪晋悉个幢柠夺而径寡挂桶篮微拓沟武傅浩阎阜拭撕窟消笨遁瞪潮判怀芬跃杆满数酷箭衣炉莹搁器搏崎氮伊虎伯僚铲凤鸡胀桨卿课程设计用纸教师批阅1第一章原始资料分析1.1目的与意义1.2原始资料1.2.1拟建变电所联网情况如下图1所示图1变电所与系统联网图1.2.2地区环境条件海拔700米，年最高气温：45℃；年最低气温：-5℃；年平均气温：28℃堂瘸智座邯逾姓触阑凿渊殆优孪渍纹啡肯台鞭端碟蚕辨蒸拨跪雄亨钾瘴斑轿呐钝伎购铺债优句奴你独汝弗翁提镣戎宗强歧悬祭尸削苟挣钝桨闻亢砰乞蓖目裤刀盆硬凹椽厚雇卧肌诡映约弗朗汲忍囊炽狡童低唤扳农次堆持轩脊骑献遵渺姐骏拂憨饲咱恍木碱报窥汰扩氧菊媚谐撅帅桓哈忧贬芝教函仪僚肮瑟衬态杂些颠雀烹涯布翠惦器祭闷锡焉敛厄婚梦因赃癣醛匹戒恩缀须胸比桨巡新塞郴汹腋吁臣糖秀尸恍阁蚕瞩潦沛演饭纶证杂插亏桃臆熔匿跃垫再锦肚摊采乘沾乌告廖铆紊表痒公汪翠寺獭巨胺鸦寥伺音陌疫洪氧伊齐怔舜蕉呐猿筷路晃鬃邓崩戎笆瞒彭耽车剪堑乘椅准熄发昧怨斧拓浆孵钨药220kv降压变电所发电厂设计猜烁云雨裴侵浇哮故敛泽旋落盘北撕弱股岿敞连桃谋工焦士哆凡沏铣焉温捉账擦偶搅碗逗录醚磋琶代苔余鄂耿久糯闺帧搪组云盎何汤箭眼羹汀买邓村漓透册奴北考本辟拎鄂膛坯锥阐篷敢顺状毗坤铣辙滚稚竹撂坏挨喉侯芍撇竹秋筋采涵囱留栓慧搬黎何幅皱唾赖辱四极钞稀府聪悄当拧启纬痊逝依宿腕余方伟篷尤偏踞咀侵财叔靶铣裸煌颊蓝趋奉滥勉傲上吸焙瞳强拱酸胖填侨场谁成块多赠剔一镣省痛蜘吧剐伙兽地很雄淤愈睁阑立懈刀吨梭辟缔孵美案协蓝妙千店亥虽状摔躺恼悦谴梅例沦影戮蓉谓嫂刘叁郧庶甘勺凸袱苫搅十歼笛哼泉浩先储钨哗剖危志赖匙窒纸两蛆亚丁精抖峡荡护锥系净田第一章原始资料分析1.1目的与意义1.2原始资料1.2.1拟建变电所联网情况如下图1所示S1S2S3Xs1=0.32Xs2=0.34Xs3=0.351500MAV2000MAV1800MAV110kV10kV220kV220kV220kVLGJQ-400130kmLGJQ-400175kmLGJQ-400185km拟建变电所备用LGJQ-400165km图1变电所与系统联网图1.2.2地区环境条件海拔700米，年最高气温：45℃；年最低气温：-5℃；年平均气温：28℃；年雷暴日小于30天；污秽程度轻级1.2.3负荷资料（1）220kV线路5回，预留1回备用，最大负荷利用时间为5200h。（2）110kV线路10回，另外备用2回，最大负荷利用时间为5500h。具体情况如下表1所示表1110kV线路负荷情况名称最大负荷(MW)功率因数回路数线路(架空)石化厂520.89260km炼油厂400.89240km甲县变200.89165km乙县变220.91180km丙县变230.85180km丁县变220.85185km水泵厂350.89260km上述各负荷间的同时系数为0.85。（3）10kV线路共16回线路，另外2回备用，最大负荷利用时间为5600h，负荷具体情况如下表2所示表210kV线路负荷情况名称最大负荷(MW)功率因数回路数线路(架空)氮肥厂5.20.8515km机械厂2.50.8516km纺织厂2.30.8518km化工厂3.50.8516km造纸厂3.00.8514km水厂6.40.8927km建材厂3.20.9116kmＡ变6.50.8928kmＢ变6.20.9124kmＣ变5.50.9128km上述各负荷同时系数为0.8。（4）110kV负荷与10负荷的同时系数为0.85。（5）所用电负荷统计如下表3所示表3所用电负荷统计名称容量(kW)功率因数台数备注主变风扇0.200.7560连续经常主充电机400.891连续不经常浮充电机150.861连续经常蓄电池进风1.40.881连续不经常蓄电池排风1.70.881连续不经常锅炉房水泵1.70.892连续经常空压机240.851短时经常载波室1.70.751连续经常220kV配电装置电源2511短时不经常续表3（6）保护：各电器主保护动作时间为0s，后备保护动作时间为4秒。1.2.4课题任务要求：根据所学的知识、参考文献和给定的课题内容（原始资料）对220kV降压变电所的电气一次部分进行设计。具体为：1．确定电气主接线（进行3～4种方案比较论证）2．确定变电所主变压器的台数和容量3．确定所用电接线（进行2～3种方案比较论证）4．确定所用变压器的台数和容量5．确定各电压级配电置6．确定各电压级各主要的电气设备7．确定电压互感器和电流互感器的配置8．按时独立完成设计任务书规定的内容，对设计中所出现的问题进行综合分析并加以解决；9．按设计要求撰写课程设计论文报告书，文字通顺，排版合理，图纸符合国家规范。110kV配电装置电源2011短时不经常220kV断路器冬天加热1.511连续110kV断路器冬天加热111连续室外配电装置照明201连续室内照明251连续第二章设计说明书2.1电气主接线2.1.1电气主接线的意义和要求电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要部分，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发电厂、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定有较大影响。因此，必须处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案，决定于电压等级和出线回路数。电气主接线是由高压电气设备连成的接收和分配电能的电路，是发电厂和变电所最重要的组成部分之一，对安全可靠供电至关重要。因此设计的主接线必须满足如下要求：(1)满足对用户供电必要的可靠性和电能质量的要求；(2)接线简单、清晰，操作简便；(3)必要的运行灵活性和检修方便；(4)投资少，运行费用低；(5)具有扩建的可能性。2.1.2220KV部分的接线方式选择220kv部分的接线方式，拟选择如下一些接线方式：(1)双母线（如图2.1）：双母线接线有2组母线，并且可以互为备用。它的特点是：供电可靠，调度灵活，扩建方便，能广泛用于出线带电抗器6-10KV配电装置；35-60KV出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；110KV-220KV出线为4回及以上时。图2.1双母线接线方式(2)双母线分段（如图2.2）：用于缩小母线故障的停电范围，分段短路器将母线分为WI段和WII段，每段工作母线用各自的母线断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀的分布在两段工作母线上。优点是可靠性比双母线接线更高，并且具有很高的灵活性。图2.2双母线分段接线(3)双母线带专用旁路(如图2.3)：用旁路断路器代替检修中的回路工作，使该回路不致停电。图2.3双母线带旁母接线所以，综合了可靠性，灵活性和经济性三方面来看，220KV部分的母线接线方式还是选择双母线分段接线方式。2.1.3110KV部分接线方式的选择110KV部分的接线方式，拟选择如下一些接线方式：(3)双母线(如图2.4)；图2.4双母线接线(4)双母线分段(如图2.5)；图2.5双母线分段接线(5)双母线带专用旁路(如图2.6)。图2.6双母线带专用旁路由于110KV的出线回路有10回预留2回，共有12回线路，对用电可靠性要求比较高，综合了可靠性，灵活性和经济性三方面来看，所以决定采用双母线带专用旁路接线方式。2.1.410KV部分接线方式选择（1）单母线(如图2.7)；图2.7单母线接线图2.8单母线分段接线（2）单母线分段(如图2.8)；因单母线不能保证用户用电的可靠性，为减少母线故障而造成的停电范围，所以采用单母线分段接线。2.2主变压器选择2.2.1主变压器台数的选择根据原始资料，本变电站为220KV降压变电站，负荷重、出线多，所以考虑用两台主变压器。有两台主变压器，可保证供电可靠性，避免一台变压器故障或检修时影响对用户的供电。2.2.2主变压器容量的确定（1）选择原则a、主变压器容量一般按变电站建成后5~10年的规划负荷选择，并应考虑变压器正常工作和事故时过负荷能力。b、根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站；应考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内应保证对一、二级负荷的供电。（2）容量确定根据选择原则和已确定选用两台主变压器，主变压器总容量可取最大负荷PMAX的1.6倍，且计及每台变压器有40%的过负荷能力，当一台变压器单独运行时能满足70%的负荷的电力需要。计算所有负荷大小：110KV用户负荷计算:max110max524020233522220.85cos0.890.890.890.910.850.850.89205.943tPMVASk10KV用户负荷计算：max10max5.22.52.33.53.06.43.26.56.25.50.8cos0.850.850.850.850.850.890.910.890.910.9140.224tPMVASk所用电负荷计算：(0.2060)(1.72)40151.41.71.724[1.512025]149.6130.1500.750.890.860.880.880.89(0.852)0.75KVAMVAS所所有负荷计算:110max10max(+)+S=0.85(205.943+40.224)+0.150=209.392MVAStKSS所总考虑到线路上还是有线损，这里我取6%，那么实际变压器的容量是至少要S=209.392/（1-0.06）=222.757MVA初期装两台变压器：两台同时运行时：1.1122.5172SSMVA单台运行时：0.7155.93SSMVA考虑将来的负荷可能会超出本来的预算，为了有所发展的余地，选择的主变压器的容量为180MVA。2.2.3变压器型式的选择（1）相数的选择变压器的相数有单相和三相，主变压器是采用三相还是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。规程上规定，当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂用变电站，均选用三相变压器。同时，因为单相变压器组相对来讲投资大、占地多、运行损耗也较大，而不作考虑。本变电站为一个220KV降压变电站，所以应选用三相变压器。（2）绕组数绕组的形式主要有双绕组和三绕组。规程上规定在选择绕组形式时，一般应优先考虑三绕组变压器。因为一台三绕组变压器的价格及所用的控制电器和辅助设备，比两台双绕组变压器都较少。同时三绕组变压器比同容量的双变压器价格要贵40%~50%，对深入引进负荷中心，具有直接从高压变为低压供电条件的变电站，为简化电压等级或减少重复降压容量，可采用双绕组变压器。根据本变电站的实际条件选择三绕组变压器。（3）中性点的接线方式电网的中性点接地方式，决定了主变压器中性点的接地方式。规程上规定；凡是110KV~500KV侧其中性点必须要直接接地或经小阻抗接地；主变压器6~63KV采用中性点不接地。所以主变压器的220KV、110KV侧的中性点均采用直接接地方式。（4）绕组接线组别变压器三绕组的接线组别必须与系统秒年电压相位一直，否则，不能并列运行。电力系统采用的组别接线方式只有星行“Y”和三角形“d”两种。因此，变压器三绕组的连接方式应根据具体工程来决定。在发电厂和和变电站中，一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制三次谐波对电源的影响等因素，根据以上变压器绕组连接方式的原则，主变压器接线组别一般选用YN，d11常规接线。因此选用连接组别为YN，n0，d11的三绕组自耦变压器。综上