220千伏降压变电站设计

220KV降压变电站设计目录1.原始资料...............................................................11.1.变电站原始资料.......................................................11.2.设计任务.............................................................22.变压器的选择...........................................................32.1负荷计算..............................................................32.2主变压器台数的确定....................................................32.3调压方式的确定........................................................32.4主变台数及额定容量的确定.............................................32.5主变型号的确定.......................................................33.所用变的配置...........................................................53.1变电所的所用变接线...................................................53.2所用变压器台数及容量的选择...........................................54.电气主接线选择.........................................................64.1主接线设计要求........................................................64.2主接线形式............................................................74.3电气主接线方案的确定.................................................105.短路电流计算..........................................................115.1短路电流计算的目的..................................................115.2短路电流计算的一般规定...............................................115.3短路电流计算........................................................126.设备的选择和校验......................................................186.1设备选择的原则和规定.................................................186.2断路器、隔离开关的选择和校验........................................196.3裸导体选择..........................................................246.4互感器的选择和校验..................................................267.避雷器的选择..........................................................317.1避雷器的型式........................................................317.2避雷器参数..........................................................318.继电保护方案的选择....................................................338.1电力系统继电保护的作用..............................................33总结.................................................................35致谢.................................................................35参考文献................................................................36附录....................................................................38220KV降压变电站设计11.原始资料1.1.变电站原始资料1.1.1、所址概况变电所有两回220KV出线，分别与电力系统和一所发电厂相连。1.1.2、自然条件所区地势较平坦，交通方便，有铁路公路经过本所附近。最高气温+30°C，最低气温-25°C，最高月平均温度25°C，年平均温度+10°，最大风速20m/s,覆冰厚度5mm，地震烈度6级，土壤电阻率500Ω.m；雷电日30；周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大；冻土深度1.5；主导风向、夏南、冬西北。1.1.3、负荷资料：（1）110KV侧，10回出线，最大综合负荷256MW，功率因数cosΦ=0.85，年最大负荷利用小时5500小时。用户名称最大负荷MW线路长度KM回路数重型机械厂50202机床厂20151工机械厂25101化工厂25201化肥厂30202市区变电所20101冶炼厂35152化肥厂35182表1-1（2）10kv侧，10回出线，综合最大负荷为50MW，功率因数cosΦ=0.88，年最大负荷利用小时4500时。用户名称最大负荷MW线路长度KM回路数印染厂662机床厂421通用机械厂431日用电器厂632日用化工厂421修配厂321小型电机厂411电车厂321表1-2220KV降压变电站设计21.1.4、系统图变电所220KV50km电力系统X=0.01S=100MW110KV10KV15km3×120KVAUd=13.6%3×100MWXd=18.3%Cosψ=0.85图1-1系统图1.2.设计任务1、选择主变压器的容量、台数、型号、参数。2、进行经济、技术比较、选择电气主接线方案。3、计算电路电流，选择电气设备；4、全所平面总布置；5、继电保护规划；6、防雷保护；成品要求：1、说明书，计算书各一本；2、图纸；（1）主接线图；（2）220kv变电站总平面布置图220KV降压变电站设计32.变压器的选择2.1负荷计算根据设计任务书，该降压站分为三个电压等级，即电源侧220kv，负荷侧分别为110kv、10kv。（1）110kv侧：最大负荷Pmax110=256MWcosΦ=0.85Smax110=Pmax110/cosΦ=256÷0.85=301.2(MVA)（2）10KV侧：最大负荷Pmax110=50MWcosΦ=0.88Smax10=Pmax10/cosΦ=50÷0.88=56.8(MVA)（3）220kv侧：负荷同时率取K220=0.85Smax220=（Smax110+Smax10）×0.85=（301.2+56.8）×0.85=358×0.85=304.3(MVA)2.2主变压器台数的确定该变电站一、二类负荷占总负荷的70%以上，为保证供电可靠性，变电站装设两台主变压器。2.3调压方式的确定根据原始资料，变电站220KV母线有穿越电流，电压变动较大，为了保证110KV、10KV母线供电质量，应该选择有载调压变压器。2.4主变台数及额定容量的确定变电所的一、二类负荷较大，为保证供电可靠性，考虑装设两台变压器，又考虑到变压器正常运行和事故时的过负荷能力，对两台变压器的变电所每一台额定容量按下式进行选择：SN=0.7×304.3=213.01(MVA)2.5主变型号的确定1.相数依据设计原则（330kv及以下电力系统中，一般都选用三相变压器）和给定的电压等级，以及实际需要考虑选择三相变压器，容量比为100/100/100。2.绕组的确定依据设计要求，本所具有三个电压等级，可选用三绕组变压器或自耦变压器。（1）自耦变压器自耦变压器与普通变压器不同的地方，主要是其一次绕组和二次绕组除了磁的联系220KV降压变电站设计4外，还有电路上的联系，而普通变压器的一次绕组与二次绕组只有磁的联系，在电路上是彼此分开的。（2）三绕组变压器三绕组变压器每个绕组通过的容量应达到额定容量的15%以上，否则绕组未能充分利用，下面验证通过主变各侧的功率是否达到主变容量的15%以上。①220kv侧：Smax2200/SN=[304.3/(2×150)]×100%=101.4%15%②110kv侧：Smax110/SN=[301.2/(2×150)]×100%=100.4%15%③10kv侧：Smax10/SN=[56.8/(2×100)]×100%=28.4%15%因此本所将选用三绕组变压器，为保证110kv及10kv系统电压质量，故两台主变均采用有载调压方式。2.6所选变压器主要技术参数如下表型号额定容量（KVA）额定电压（KV）连接组标号损耗（KW）空载电流（%）阻抗电压（%）高压中压低压短路空载高低高中中低SFPZ7-150000/22015000022012110．53538．5YN，yn0,d115701700.822～2412～147～9表2-1sfpz7-15000的参数表主变选择：SFPZ7-150000/220型变压器两台。220KV降压变电站设计53.所用变的配置3.1变电所的所用变接线变电所的所用电负荷，一般都比较小，其可靠性要求远不主变那样高，变电所的主要所用电负荷是变压器的冷却装置、蓄电池的充放电装置和硅整流设备、照明、油处理设备、检修工具等。对装有高压空气断路器的变电所，还有压缩空气制备系统用电等。这些负荷容量都不太大，因此变电所的所用电压只需380/220V一级，动力与照明采用混合供电。在中小型变电所中，大多只装一台所用变。在大型枢纽变电所或装有同步调相机的变电所中，一般都装设两台所用变压器，分别接在母线的不同分段上。380V所用电母线采用闸刀分段。对于容量不大的变电所，为了节省投资，所用变压器高压侧可用高压熔断器代替高压断路器。3.2所用变压器台数及容量的选择（1）为了保证所用电安全、可靠供电，又考虑到经济问题，本所将设计两台所用变，相互备用。（2）所用变单台容量的选择SN=（0.1～0.5）%·SΣ=（0.1～0.5）%×300000SN取总容量的0.2%,所以单台所用变容量为SN=0.2%×300000=600(MVA)经查找《电气设备实用手册》所用变型号确定为：S9—630/10变压器两台。所选变压器主要技术参数如下表：型号额定容量（KVA）额定电压（KV）阻抗电压（%）连接组标号损耗（W）空载电流（%）质量（kg）外形尺寸（长×宽×高）（mm）高压低压空载短路油器身总质量S9-630/1063010、6.3、60.44.5Y,yn0123060001.2610172028301870×1526×1920表3-1s9-630|10的参数表220KV降压变电站设计64.