220kv变电站计算运算书.doc

第一章 220KV 变电站电气主接线设计第节 原始资料变电所规模及其性质： 电压等级 220/110/35 kv 线路回数 220kv 本期2回交联电缆（发展1回）110kv 本期4回电缆回路（发展2回）35kv 30回电缆线路，一次配置齐全 本站为大型城市变电站2．归算到220kv侧系统参数（SB=100MVA,UB=230KV）近期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0=近期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0=远期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0=3．110kv侧负荷情况：本期4回电缆线路 最大负荷是 160MW 最小负荷是130MW 远期6回电缆线路 最大负荷是280MW 最小负荷是 230MW4．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路） 远期 最大负荷是240MW 最小负荷是 180MW 近期 最大负荷是170MW 最小负荷是 100MW 5．环境条件：当地年最低温度-24℃，最高温度+35℃，最热月平均最高温度+25℃，海拔高度200m，气象条件一般，非地震多发区，最大负荷利用小时数6500小时第节 主接线设计本变电站为大型城市终端站220VKV为电源侧，110kv侧和35kv侧为负荷侧。

220kv和110kv采用SF6断路器 220kv 采取双母接线，不加旁路 110kv 采取双母接线，不加旁路 35kv 出线30回，采用双母分段低压侧采用分列运行，以限制短路电流第节 电气主接线图第二章 主变压器选择和负荷率计算第节 原始资料1．110kv侧负荷情况：本期4回电缆线路 最大负荷是 160MW 最小负荷是130MW 远期6回电缆线路 最大负荷是280MW 最小负荷是 230MW2．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路） 远期 最大负荷是240MW 最小负荷是 180MW 近期 最大负荷是170MW 最小负荷是 100MW 3．由本期负荷确定主变压器容量功率因数COSφ=第节 主变压器选择容量选择(1)按近期最大负荷选： 110 kv侧： 160 MW 35 kv侧： 170 MW按最优负荷率选主变压器容量每台主变压器负荷 110 kv侧： 80 MW 35 kv侧： 85 MW按最优负荷率选主变压器容量SN=PL/×η)=(80+85)/×= MVA 或SN==（160+170）/= MVA选 SN=240MVA，容量比100/50/50的220kv三绕组无激磁调压电力变压器负荷率计算由负荷率计算公式:η=S/SB110kv最大,最小负荷率:η=80/×120)=% η=65/×120)=%35kv最大,最小负荷率η=85/×120)=% η=50/×120)=49%总负荷率： η=(85+80)/×240)=% η=(50+65)/×240)=%(2)按远期最大负荷选：（远期设三台主变压器） 110 kv侧： 280 MW 35 kv侧： 240 MW每台主变压器负荷 110 kv侧： MW 35 kv侧： 80 MW按最优负荷率选主变压器容量。

SN=PL/×η)=+80)/×=234 MVA选SN=240MVA，容量比100/50/50负荷率计算 110kv最大负荷率: η=×120)=%35kv最大,最小负荷率 η=80/×120)=%总负荷率： η=+80)/×240)=% 所以，综合以上讨论可知，从长远考虑选主变压器容量：SN=240 MVA，容量比100/50/50的变压器因为：SN/SLMAX=(240×/(160+170)=%＞60%所以每台主变压器可以带总负荷的60% SLMAX/SN=经查表知事故过流允许负荷在过负荷倍时为15分钟，过负荷倍的允许时间为4分钟变压器参数列表:表2-1 变压器参数列表容量MVA调压范围电压KV空载损耗（KW）短路损耗（KW）阻抗电压UI-2%U1-3%U2-3%240±2×%220/110/230108014249第三章 短路计算第节 相关参数计算等值220kv系统: XS1= XS0=变压器: U1%=(U12%+U13%-U23%)=(14+24-9)= U2%=(U12%+U23%-U13%)=(14+9-24)=U3%=(U13%+U23%-U12%)=(24+9-14)=所以 XT1=U1%×SB/(100×SN)=×100/(100×240)= XT2= U2%×SB/(100×SN)=0 XT3= U3%×SB/(100×SN)=×100/(100×240)=第节 短路点选择图 3-1 短路点分布图F1点 220kv进线断路器内侧F2点 220kv母联断路器F3点 220kv母线F4点 主变压器高压侧F5点 主变压器中压侧F6点 110kv母线F7点 110kv出线F8点 主变压器低压侧F9点 35kv出线第节 短路计算图 3-2按近期最大运行方式所给参数进行短路计算： X1=2XS1=2×= XT1= XT3= IB1=SB/UB1=100/230= IB2=SB/UB2=100/115= IB3=SB/UB3=100/37= 短路点F1：（220kv进线断路器内侧）图 3-3 标： IK1=E/X1=1/=有： IK1=IK1×IB1=×= KA短路点F2：（220kv母联断路器）图 3-4 标： IK2=E/XS1=1/=有： IK2=E×IB1=×= 短路点F3（220kv母线），F4（主变压器高压侧），与F2情况相同。

短路点F5：（主变压器中压侧）图 3-5 XK=（X1+XT1）=（+）= 标： IK5=E/（2×XK）==有： IK5=IK5×IB2=×= 短路点F6：（110kv母线）图 3-6 XK=（X1+XT1）=标： IK6=E/XK=1/=有： IK6=IK6×IB2=×= KA 短路点F7（110kv出线）情况与F6相同短路点F8：（主变压器低压侧）图 3-7 XK=（XT1+X1）+XT3=（+）+=标： IK8=E/XK=1/=有： IK8=IK8×IB3=×= KA短路点F9（35kv出线）情况与F8相同第四章 主要电气设备选型第节 断路器的选择断路器型式的选择：除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定根据我国当前制造情况，电压6－220kV的电网一般选用少油断路器，电压110－330kV电网，可选用SF6或空气断路器，大容量机组釆用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器断路器选择的具体技术条件如下：（1）电压：Ug≤ Un Ug---电网工作电压（2）电流：≤ In 最大持续工作电流（3）开断电流：≤ InbrIpt---断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量Inbr---断路器额定开断电流（4）动稳定： ich≤ imaximax---断路器极限通过电流峰值ich---三相短路电流冲击值（5）热稳定：I∞²tdz≤It²tI∞--- 稳态三相短路电流tdz -----短路电流发热等值时间It--- 断路器t秒热稳定电流其中tdz=tz+β"²由β" =I" /I∞和短路电流计算时间t，可从《发电厂电气部分课程设计参考资料》P112，图5－1查出短路电流周期分量等值时间，从而可计算出tdz。

220kv出线断路器（1）选择Ug=220 KVIgmax=PLMAX/(×UnCOS)== KA 选择LW2-220 SF6断路器表4-1 LW2-220 SF6 断路器参数表型号额定电压（kv）额定电流（ka）额定短路开断电流（ka）额定短路关合电流（ka）额定峰值耐受电流（ka）4秒热稳定电流（ka）全开断时间（s）LW2-2202208010040 （2）热稳定校验： I∞2tdz≤式中 I∞-------------稳态三相短路电流；tdz-------------短路电流发热等值时间；It---------------断路器t秒稳定电流其中tdz=tz+β”,由β=I，/I∞=1短路电流计算时间t=tpr+tab=++=(tpr为全保护时间，tab为固有全分闸时间，它包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间)可从小电气书图5-1中查出短路电流周期分量等值时间tz=，忽略短路电流非周期分量所以：tdz=tz+β”= SQk= I∞2tdz= ＜It2t ∴It²×t>Qk 满足热稳定要求 （3）动稳定校验：ich≤imaximax---------断路器极限通过电流峰值；ich -----------三相短路冲击值。

ich=”= imax=100KA满足动稳定要求母联断路器，变压器高压侧断路器（1）选择Ug=220 KVIgmax==×Sn/(×Un)== KA 选择LW2-220 SF6断路器表4-2 LW2-220 SF6断路器参数表型号额定电压（kv）额定电流（ka）额定短路开断电流（ka）额定短路关合电流（ka）额定峰值耐受电流（ka）4秒热稳定电流（ka）全开断时间（s）LW2-2202208010040 （2）热稳定校验：I∞2tdz≤It2t其中tdz=tz+β”,由β=I，/I∞=1查出短路电流周期分量等值时间tz= S，忽略短路电流非周期分量 tdz=tz+β”=tz= SQk= I∞2tdz= ＜ It2t ∴It²×t>Qk 满足热稳定要求 （3）动稳定校验：ich≤imaxich=”= =< imax=100KA满足动稳定要求 110kv出线断路器，母联断路器（1）选择Ug=110 KVIgmax=P/(COS×Un)= = KA 选择LW2-132 SF6断路器表4-3 LW2-132 SF6断路器参数表型号额定电压（kv）额定电流（ka）额定短路开断电流（ka）额定短路关合电流（ka）额定峰值耐受电流（ka）4秒热稳定电流（ka）全开断时间（s）LW2-13213280100（2）热稳定校验：I∞2tdz≤It2t其中tdz=tz+β”,由β=I，/I∞=1查出短路电流周期分量等值时间tz= S，忽略短路电流非周期分量。

tdz=tz+β”=tz= SQk= I∞2tdz= ＜ It2t ∴It²×t>Qk 满足热稳定要求 （3）动稳定校验：ich≤imaxich=”= =< imax=100KA满足动稳定要求。