KV变电所电气一次部分设计

220kV变电站一次部分设计答辩人：李刚指导老师：钟建伟设计背景：

为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，就需要做到变电所整体的稳定、可靠并采取相应的措施提高供电可靠性和提高电能质量。随着人民经济水平的提高，必定要求增加供电容量，模拟新建220kV变电所。根据系统规划需建一座220kV变电站，建成后与S1、S2二个220kV电网系统相连，向110kV、10kV地区供电。此变电所的设计主要包括负荷分析及主变的选择、电气主接线的确定、短路电流计算、各级电压配电装置设计、主要电气设备的选择与校验。设计内容：

本变电站设计可以满足该地区的供电需求，在设计过程中需要考虑到该地区的发展，并且可以满足长远发展的原则。本设计包括以下部分：1.电气主接线的设计2.变压器的选择3.短路电流计算4.电气设备的选择5.防雷保护及配置6.继电保护及配置7.变电站相关图纸绘制电气主接线的设计主接线设计原则：可靠性，灵活性，经济性和可发展性。方案一：220kV段接线方式为双母线接线，110kV段接线方式也为双母线接线，10kV段接线方式为单母线接线。方案二：220kV段接线方式是采用双母线带旁路母线，110kV段接线方式采用一般双母线，10kV段接线方式是采用单母分段。

方案一方案二可靠性1.一组母线故障时仍短时停电，影响范围大；2.检修任一回路的断路器，该回路仍停电。检修母线或任一接入旁路的进、出线的断路器时，该回路不停电，可靠性高灵活性运行方式相对简单，灵活性差运行方式多，灵活性好经济性设备相对少，投资小。1.设备相对多，投资较大；2.母线采用双母线带旁路，占地面增加。根据可靠性，经济性，安全性原则考虑，对以上两种方案对比，确定第二方案为此次设计的最终方案。.电气主接线图：变压器的选择根据原始材料可知，我们需设计的变电所是220kV降压变电所，它是以220kV的为主功率，把功率通过主变压器输送到110kV及10kV的的母线上，如果主变压器出现了问题，必定影响下一级的变电所和整个电网的稳点运行，所以必须选择安全合理的台数。项目参数型式三相三绕组，油浸式有载调压容量180/100/100MVA额定电压220±8×1.25%/115/10.5kV接线组别YN，yn0，d11阻抗电压Uk1-2%＝13，Uk1-3%＝23，Uk2-3%＝8冷却方式自然油循环风冷（ONAN/ONAF）短路电流计算在电气系统设计中，最为重要的一个阶段就是进行短路电流计算，进行计算的目的有以下几个方面：(1)在选择电气主接线的时候，需要通过计算比较选择合理的接线方式需要用到短路电流计算。(2)在选择电气设备的时候，需要保证设备在工作中（正常运行和故障运行）都要满足安全性，可靠性。还要考虑到经济性。此时需要用到短路电流计算。(3)设计屋外高压配电设施时，需要通过短路计算得出相对的安全距离。(4)在选择继电保护方式时，需要以短路电流计算后的结果为依据。(5)接地装置的设计，也需用短路电流。短路点基准电压(KV)短路电流(KA)冲击电流(KA)短路容量S(MVA)10kv侧10.584.6215.731538.54220kv侧23117.8545.527141.64110kv侧11533.4785.356666.55经过短路计算可得下表参数：.系统等值电路如图：S1=180MVA其中高中、高低、中低阻抗电压（%）分别为13，23，8。计算得各绕组的电抗标幺值为：S2=100MVAS2=S310kV侧：短路时,示意图如图由图可计算得：因此：短路容量：冲击电流：110kV和220kV侧同理可计算出。电气设备的选择电气设备选择的一般原则①需要满足各种运行情况下（正常运行、检修、短路和过电压）的要求，并且需要做长远发展考虑。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与整个工程的建设标准应协调一致。⑤同类设备应尽量减少品种。.防雷黄保护吉及配挥置在电话力系膜统中逗，过芒电压们分为纠以下枕两种悄：（1幼）外乖部过约电压微：会论引起葡雷电扯放电槐。（2晨）内沾部过允电压宗：电源力系京统操丈作不扫当或耐发生律故障涌造成卷的，良对电张气设绞备造肤成不医必要煤的损杰坏常用姥的避太雷器军分为奏以下妇四种:保护摸间隙鄙：用筑于配枪电系卖统及傻其线晌路以盯及电绪厂和铁变电横站进蔑线的订保护茫。管式馅避雷绘器：捧用于批变电填所、乎发电纸厂的饭进线胁保护窑和线回路绝剖缘弱纸点的敌保护肥。阀型腰避雷心器：杯用于谨保护赏发电召站或拳者变处电站码变电盘设备铃的保逆护。氧化土锌避针雷器妖：用京来保怀护电贷力系拉统中钳各种蜓电器煤设备辰免受部过电限压损宝坏。本工鬼程选扣用三车绕组世电力棋变压昏器，单主变菊22贫0、涉11碍0、劳10端kV除进线侨均设求置避宇雷器多进行注保护趣。具愿体工别程应贞对2吉20哀、11吧0、辨10缠kV除三侧递的避表雷器顿保护仆范围误进行海校验始。根据唱计算框后可腰得：22掩0k贪V选择污FZ哗-2蜂20数J型委阀型捏避雷块器11巴0k面V选择FZ蹲-1视10核J型馅阀型玩避雷洗器10热kV选择狸FZ汪-1袭0型败阀型警避雷列器.变电咽所的鬼防雷壤保护段设计写计算22屈0kV避雷乖器:(1腊)避雷销器的痕灭弧撇电压骡：(2感)避雷写器的糟工频拦放电日电压停：（3)避雷箱器的它残压喝：(4伴)避雷吩器的状冲击凝放电砌电压陵：根据冠以上哲计算稳数据垮选取FZ聪-2踏20搬J型阀盆型避遵雷器般能满公足要僵求。11容0kV避雷烤器:避雷成器的刘灭弧胞电压避雷佣器的誉工频闯放电宫电压仅：避雷妖器的勇残压姨：避雷迎器的椅冲击栋放电肯电压根据拴以上述计算窑数据此选取FZ伙-1液10投J型阀伏型避廊雷器找能满直足要老求。10kV避雷懒器:（1）避董雷器妥的灭铲弧电设压：（2）避牛雷器沈的工蚁频放乔电电必压（3）避严雷器逗的残迅压：（4）避蝇雷器颈的冲血击放皇电电谱压：根据源以上纱计算言数据句选取FZ唐-1棚0型阀魂型避露雷器弦能满攀足要摄求。型号额定电压有效值kV灭弧电压kV工频放电电压有效值KV冲击放电电压峰值(1.5/20μs及1.5/40μs)不大于kV8/20μs雷电冲击波残压峰值不大于kV不小于不大于5KA00KAFZ-220J22020044853662065215FZ-110J11010022426832632658FZ-101012.72631454550继电而保护范及配府置（1）线美路保泽护的瞧规划捆：22蜘0k科V系统镰：2杏20桐kV初线路枝配置剂高频理距离吴保护礼，要丈求能皮快速需反应肺相间撒及接淹地故余障。11纺0k接V系统虏：1元10方kV随线路递配置孕阶段窝式距赌离保另护，树要求瞒能反军应相直间及污接地野故障尺。10花kv系统雷：1桐0k孝V侧正电网肚由于仰为不掌接地姨系统毫，故息只配洋置速步断和需过流尤保护诸。（2）母开线保皱护规姥划：22弦