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共49页第1页设计任务书某220KV区域性变电所一次系统初步设计本设计变电所以110KV向地区负荷供电,除220KV电压与系统联络之外,110KV电压的部分出线也与系统有联系.一、变电所的规模近期设主变为2×120MVA，电压比为220/121/10.5KV，容量比为100/100/50，本期工程一次建成，设计中留有扩建的余地：调相机为2×60MVAR，本期先建成一台。220KV出线本期5回，最终8回；110KV出线共10回，一次建成所用电按调相机的拖动设备为主来考虑。二、系统负荷功率因数为0.9，最大负荷利用小时数为5300小时，同时率为0.9，每回最大负荷为：第一回（九江I）输送200MW第二回（九江II）输送200MW第三回（柘林）输送180MW第四回（昌东）输送150MW第五回（南昌电厂）输送100MW第六回（西效I）第七回（西效II）第八回（备用）1、110KV的最大地区负荷，近期为200MW，远期300MW，负荷功率因数为0.85,最大负荷利用小时数为5300小时,同时率为0.9,每回最大负荷为:第一回(每岭)输送80MW第二回(乐化)输送80MW第三回(新期周)输送40MW第四回(象山)输送45MW第五回(水泥厂)输送60MW第六回(双港澳)输送60MW第七回(南电)输送60MW第八回(化工区备用I)输送40MW第八回(化工区备用II)输送40MW第八回(化工区备用III)输送40MW三、系统计算粢资料系统阻抗，当取基准容量SJ=100MVA，基准电压UJ为各级电压平均值（230，115，37，10.5……）共49页第2页时,两级电系统的远景阻抗标值如下图所示四、所址情况变电所所在地为平原地区，无高产农作物，土壤电阻率为0.8×104Ω.cm,年雷暴日为65天,历年最高气温为38.5。C。变电所在系统中的地理位置如下，220KV用虚线所示，110KV用实线表示：五、系统和保护要求220KV各线在Ｂ、Ｃ相有载波通道，在Ａ、Ｂ相有保护通道。线路对侧有电源，要求同期，电压互感器装于Ａ相。110ＫＶ梅岭、南电两回路对侧有电源，要求同期，电压互感器装于各线路Ａ相。0.03280.0502S1S2两系统联络阻抗按远景三台变电压器的总阻抗考虑。九江备用乐化象山南昌电厂新祺周柘林水泥厂双港南电昌东北梅岭西效化工备用共49页第3页六、其他所用负荷按典型所用电考虑。七、设计作务1、变电所电气主接线图设计。2、短路电流计算，3、电气主接线图中的设备配置，4、主要电气设备选择，断路器选择，隔离开关选择，互感器选择；5、配电装置选择。八、设计成品1、设计说明书、计算收；2、电气计接线图一份；3、220Ｋｖ、110Ｋｖ进出线断面图一份。4、110KV电压互感器及避雷图一份。九、设计依据1、规程（包括《变电所（或发电厂）设计技术规程》、《继电保护和自动装置设计技术规程》、《电气测量仪表装置设计技术规程》等）；2、《电力工程设计手册》1、2册，《电力工业常用设备用册》，《发电厂电气部分》教材等。十、（一）、主要技术参数：型号：OSFPS7-120000/220额定容量：高压：220±2×2.5％ＫＶ中压：121KV低压：10.5KV联接组标号：YN，yn，d11阻抗电压％，高－低：28－34％，高－中：8－10％，中－低：18-24％空载电流：0.8％空载损耗：70ＫＶ短路损耗：320ＫＶ（二）母线技术参数：（1）220Ｋｖ母线选用LGJ-400/95型钢芯铝绞线，其技术参数如下：最高允许温度70度，25度下允许截面流量960Ａ，集肤系数1，计算截面501.2mm2（2）110KV母线选用LGJ800/100型钢芯铝绞线，其技术参数如下：最高允许温度70度，25度下允许截面流量1402Ａ，集肤系数1，计算截面896.05mm2（3）10KV母线用LMR竖放式单条矩形导体，其技术参数如下：宽×厚（mm）40×4长期允许载流量480Ａ。共49页第4页前言本次所设计的课题是某110KV变电所电气初步设计，该变电所是一个地区性重要的降压变电所，它主要担任220KV及100KV两电压等级功率交换，把接受功率全部送往110KV侧线路。本所位于市郊区，稻田、丘陵，所址工程情况良好，处于地区网络枢纽点上，具有220KV、110KV、及10KV三个电压等级，220KV侧以接受功率为主，10KV主要用于所用电以及无功补偿。本次所设计的变电所是枢纽变电所，全所停电后，将影响整个地区以级下一级变电所的供电即本次设计的变电所最后规模：采用两台OSFPS7-120000/220型三绕组有载调压变压器，容量化为100/100/50，互为备用。220KV侧共有8回出线，近期5回，远期3回，其中4回出线朝西，4回出线朝北，110KV也有10回出线，一次建成，5回朝西，3回朝北，2回朝南。因此220KV及110KV主接线最后方案采用双母带旁母接线形式，正常运行时旁母不带电。10KV采用单母分段，且装设分段断路器，并装设两台所用变，一台所用变故障时，另一台承受全部负荷。一台所用变接一段母线，平时两台变压器分裂运行。10KV侧并联调相机补偿装置进行主变损耗及负荷功率因数补偿，并提高电压。本变电所配电装置采用普通中型配电装置，220KV及110KV均采用断路器单列布置，将隔离开关放置母线下，使其与另一级隔离开关电气距离增大，缩短配电装置的纵向距离。主变中性点及出线均装设避雷器，中性点经隔离开关直接接地，并装设有两段零序保护及放电间隙保护。本变电所大门位于东方，220KV配电装置朝北，110KV配电装置朝西，均与出线方向相对应，主变位于三者之间，其间有行车大道、环形小道、电缆沟盖板作为巡视小道，220KV配电装置有14个间隔，110KV配电装置16个间隔。本次设计论文是以我国现行的各有关规范规程等技术标准为依据，所设计是一次初步设计，根据任务书提供原始资料，参照有关资料及书籍，对各种方案进行比较而得出。共49页第5页第一章主变压器容量，台数及形式的选择第一节概述在各级电压等级的变电所中，变压器是变电所中的主要电气设备之一，其担任着向用户输送功率，或者两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，并根据电力系统5～10年发展规划综合分析，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。如果主变压器容量造的过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且会增加损耗，给运行和检修带来不便，设备亦未能充分发挥效益；若容量选得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。在生产上电力变压器制成有单相、三相、双值组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济性来选择主变压器。选择主变压器的容量，同时要考虑到该变电所以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。第二节主变压器台数的选择由原始资料可知，我们本次所设计的变电所是市郊区220KV降压变电所，它是以220KV受功率为主。把所受的功率通过主变传输至110KV及10KV母线上。若全所停电后，将引起下一级变电所与地区电网瓦解，影响整个市区的供电，因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电所的可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同时增大了占用面积，和配电设备及用电保护的复杂性，以及带来维护和倒闸操作等许多复杂化。而且会造成中压侧短路容量过大，不宜选择轻型设备。考虑到两台主变同时发生故障机率较小。适用远期负荷的增长以及扩建，而当一台主变压器故障或者检修时，另一台主变压器可承担70%的负荷保证全变电所的正常供电。故选择两台主变压器互为备用，提高供电的可靠性。第三节主变压器容量的选择主变容量一般按变电所建成近期负荷，5～10年规划负荷选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展，对于城郊变电所主变压器容量应当与城市规划相结合，该所近期和远期负荷都给定，所以应按近期和远期总负荷来选择主变的容量，根据变电所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器共49页第6页的容量，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在过负荷能力后允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性能的变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应保证全部负荷的70%～80%。该变电所是按70%全部负荷来选择。因此，装设两台变压器变电所的总装容量为：∑se=2（0.7PM）=1.4PM。当一台变压器停运时，可保证对60%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证98%负荷供电，而高压侧220KV母线的负荷不需要跟主变倒送，因为，该变电所的电源引进线是220KV侧引进。其中，中压侧及低压侧全部负荷需经主变压器传输至各母线上。因此主变压器的容量为：Se=0.7（SⅡ+SⅢ）。由原始资料可知，10KV母线上无负荷，主要用来无功补偿用。即：主变压器的容量为Se=0.7（SⅡ+SⅢ）。第四节主变压器型式的选择一、主变压器相数的选择当不受运输条件限制时，在330KV以下的变电所均应选择三相变压器。而选择主变压器的相数时，应根据原始资料以及设计变电所的实际情况来选择。单相变压器组，相对来讲投资大，占地多，运行损耗大，同时配电装置以及断电保护和二次接线的复杂化，也增加了维护及倒闸操作的工作量。本次设计的变电所，位于市郊区，稻田、丘陵，交通便利，不受运输的条件限制，而应尽量少占用稻田、丘陵，故本次设计的变电所选用三相变压器。二、绕组数的选择在具有三种电压等级的变电所，如通过主变压器的各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备，主变宜采用三绕组变压器。一台三绕组变压器的价格及所用的控制和辅助设备，比相对的两台双绕组变压器都较少，而且本次所设计的变电所具有三种电压等级，考虑到运行维护和操作的工作量及占地面积等因素，该所选择三绕组变压器。在生产及制造中三绕组变压器有：自耦变、分裂变以及普通三绕组变压器。自耦变压器，它的短路阻抗较小，系统发生短路时，短路电流增大，以及干扰继电保护和通讯，并且它的最大传输功率受到串联绕组容量限制，自耦变压器，具有磁的联系外，还有电的联系，所以，当高压侧发生过电压时，它有可能通过串联绕组进入公共绕组，使其它绝缘受到危害，如果在中压侧电网发生过电压波时，它同样进入串联绕组，产生很高的感应过电压。由于自耦变压器高压侧与中压侧有电的联系，有共同的接地中性点，并直接接地。因此自耦变压器的零序保护的装设与普通变压器不同。自耦变压器，高中压侧的零序电流保护，应接于各侧套管电流互感器组成零序电流过滤器上。由于本次所设计的变电所所需装设两台变压器并列运行。电网电压波动范围较大，如果选择自耦变压器，其两台自耦变压器的高、中压侧都需直接接地，这样就会影响调度的灵活性和零序保护的可靠性。而自耦变压器的变化较小，由原始资料可知，该所的电压波动为±8%，故不选择自耦变压器。共49页第7页分裂变压器：分裂变压器约比同容量的普通变压器贵20%，分裂变压器，虽然它的短路阻抗较大，当低压侧绕组产生接地故障时，很大的电流向一侧绕组流去，在分裂变压器铁芯中失去磁势平衡，在轴向上产生巨大的短路机械应力。分裂变压器中对两端低压母线供电时，如果两端负荷不相等，两端母线上的电压也不相等，损耗也就增大，所以分裂变压器适用两端供电负荷均衡，又需限制短路电流的供电系统。由于本次所设计的变电所，受功率端的负荷大小不等，而且电压波动范围大，故不选择分裂变压器。普通三绕组变压器：价格上在自耦变压器和分裂变压器中间，安装以及调试灵活，满足各种继电保护的需求。又能满足调度的灵活性，它还分为无激磁调压和有载调压两种，这样它能满足各个系统中的电压波动。它的供电可靠性也高。所以，本次设计的变电所，选择普通三绕组变压器。三、主变调压方式的选择为了