220kV变电站设计说明.doc

. . . 本科毕业设计（论文）题　　目：220kV降压变电站电气部分设计　　　　专 业：　　　电气工程与其自动化　　年 级：学生：学 号：指导教师：220kV降压变电所（AD变电所）设计220kV降压变电所电气部分设计摘要随着国民经济的快速发展，工业化进程和城镇化建设步伐不断加快,电力的需求量也不断增长电网的供电能力和可靠性，对区域社会经济的发展是极为重要的变电站是电力系统中不可缺少的一个重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用变电站的设计必须体现社会主义的技术经济政策，符合安全可靠、技术先进、经济合理和确保质量的要求，在本设计中充分体现了这些要求本论文中主要是电气一次部分的设计说明，其容括：1）变电所电气主接线设计；2）所用电接线设计；3）短路电流计算；4）主要电气设备选型；5）变电所电气总平面布置；6）继电保护的配置根据未来经济发展的要求，变电站设计规模为2×180MVA220kV线路 2回；110kV线路8回； 10kV线路13回。

是该变电站是地区重要变电站，对地区负荷有巨大意义设计以中华人民国国家发展和改革委员颁布的220～500kV变电所设计技术规程（DL-T5218——2005）为标准，以水利电力部西北编制的电力工程电气设计手册一次部分为原则设计中的设备的技术参数资料来自设备制造商发布的电子样本和参考文献中的相关资料第一章 原始资料与分析第一节 原始资料第（一）节 待建变电站的规模、性质待建变电站为终端变电站,拟定2台变压器，远景规划三台本变电站的电压等级分别为220kV、110kV、10kV1、系统容量：A系统：S=2000MVA X=0.322、连接方式：A系统与待建变电站D的距离：130km，导线型号：LGJQ-400（以上为双回连接）第（二）节各保护1、 变压器主保护时间：0.5秒，后备保护时间：3.5秒2、 断路 器主保护时间：0.2秒，后备保护时间：4.0秒系统图如下图所示：第（三）节设计原始资料1. 电力系统部分(1)与电力系统联接的接线图（示意图）~电力系统X*=0.0104 Sj=100MVA220kV180MVA10 kV110kVAD变电所123456123456720(2)本变电所通过两回220kV线路与电力系统相连接，并由其供电。

3)系统参数如图所示第（四）节 其他原始资料1、 水文、气象①绝对最高温度为40℃；②最热月平均气温为25℃；③年平均温度为4.7℃；④风向以东北风为主2、 环境保护站区周围无污染源电压等级用电单位最大负荷（MW）功率因数回路数供电方式距离（km）110kVJ厂360.92架空55K厂320.92架空45L厂350.91架空60钢铁厂250.81架空80石化厂200.851架空70玻璃制造厂220.851架空90备用2有功负荷同时率：0.8，一级负荷35%，二级负荷50%，三级负荷15%负荷增长率：7％无功负荷同时率：0.9，线损7％，远景规划数5年10kV配电站A2.50.92架空15配电站B30.852架空10配电站C2.50.92架空15自来水厂20.851电缆5医院20.852电缆3煤气厂10.81电缆3化工厂1.50.81电缆5农药厂1.00.81架空10其它1.20.81电缆5备用2负荷同时率：0.8，一级负荷30%，二级负荷40%，三级负荷30%所用负荷：计算总容量（150kVA）其中：一级负荷20%，二级负荷30%， 三级负荷50%第二节 原始资料分析要求设计的变电站为220kV降压变电站，由原始资料可知它有220kV，110kV，10kV三个电压等级，初次一次性建成投产2台变压器。

220kV电压等级出线为2回110kV电压等级出线为8回，2回备用，最大输送功率为170MW，10kV电压等级的出线13回，2回备用，最大输送功率为16.9MW由这些数据可以知道各电压等级的出线多，而且该变电站的110kV一、二级负荷是85%，10kV 一、二级负荷是70%由此可见，该变电站的一、二级负荷所占比例大，负荷也较重，所以应能够保证不管是母线或母线设备检修还是任何一个电源断开后，都不会影响对用户的供电装有2台主变压器的变电站，当其中一台事故或检修时，另一台变压器的容量应能保证该站60%的负荷，在计与过负荷能力后的允许时间，应能保证用户的一、二级负荷第二章 设计说明与产品第一节、设计任务：1) 主变与所用变的选择2) 变电所电气主接线设计；3) 短路电流计算；4) 主要电气设备选型；5) 变电所电气总平面布置；6) 继电保护的配置；第二节、设计产品：1. 设计说明书（包括计算书）；2. 图纸：变电所电气主接线图（包括所用变高压接线）；3. 图纸：110kV电气设备断面图第三章 主变压器与所用变选择第一节 变电所主变压器台数、容量、型号的选择一、变压器台数确定：本设计的220kV降压变电所，因容量较重，故考虑装设两台，变压器远景规划三台。

待设计变电所选择安装两台主变压器，这样一台主变停运时，另一台主变仍能保证60%以上负荷正常供电二、变压器各侧负荷计算：1、10kV负荷计算：∑Pi（kW）＝16700∑Qi（kVar）＝10265P∑＝Kp（∑Pi）（1+α）(1+t)5=0.8×16700×(1+7%)5（1+7%）＝20040（kW）Q∑＝KQ（∑Qi）（1+α）(1+t)5=0.9×10265×(1+7%)5（1+7%）＝13857.75（kVar）S∑=24364.7kVAS10Max1= S10Max×η10=24364.7×0.8=19491.76(kVA)S10Max2＝S10Max1(1+m)5＝19491.76×(1+7%)5＝24876.97(kVA)2、110 kV负荷计算：∑Pi（kW）＝170000∑Qi（kVar）＝127500P∑＝Kp（∑Pi）（1+α）(1+t)5=0.8×170000×(1+7%)5（1+7%）＝204000（kW）Q∑＝KQ（∑Qi）（1+α）(1+t)5=0.9×127500×(1+7%)5（1+7%）＝172125（kVar）S∑=266913.87kVAS110Max1= S110Max×η110=266913.87×0.8=213531.1(kVA)S110Max2＝S110Max1(1+m)5＝213531.1×(1+7%)5＝299488.4(kVA)3、220 kV负荷计算：S∑＝√（P∑10+ P∑110）2+（Q∑10+ Q∑110）2=290076.07(kVA)考虑到负荷同时率220kV侧最大负荷应为（η220＝0.8）S220Max1= S220Max×η220=290076.07×0.8=232940.86(kVA)考虑到负荷年增长率7%待设计变电所按5年发展规划则220kV侧负荷为S220Max2＝S220Max1(1+m)5＝232940.86×(1+7%)5＝297298.12(kVA)三、 变压器容量确定：据设计规“装有两台与以上主变压器的变电所，当一台断开时，其余主变压器容量不应小于60%的全部符合人，并应保证用产的一、二级负荷，故本设计满足两个条件：1、 两台总容量∑S≥S220Max22、 S≥（60%－70%）S220Max2∑S＝ S220Max2＝297298.12（kVA）S＝60%∑S＝0.6×2972912＝178378.8749（kVA）查生产目录，选择两台变压器 容量一样，每台容量为180000（kVA）四、主变型式：1、 相数选择：待设计变电所主变压器为220kV降压变，每台容量（180000kVA），应选择三相变压器2、 绕组选择：待设计变电所有220kV、110kV、10kV三个电压等级且通过变压器每侧的负荷容量占主变容量的百分比110kV侧：S110Max2/∑SN＝299488.4/2×180000＝83.19%＞15%10kV侧：S10Max2/∑SN＝24876.97/2×180000＝16.29%＞15%根据设计规“具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈功率均达该变压器容量15%以上，变压器采用三线圈变压器”上述两式均大于15%，故选择变压器为三绕组变压器3、容量比当只有一台变压器运行时：0.6 S110Max2/ SN＝0.6×299488.4/180000＝99.83%＞50%0.6 S10Max2/ SN＝0.6×24876.97/180000＝8.29%＜50%从以上分析得主变压器各绕组的容量比为100/100/504、调压方式采用有载调压5、中性点接地方式本设计220kV、110kV均采用中性点直接接地方式10kV侧：架空线：Ic1＝UNL/350=10×(2×15+2×10+2×15+2×3+3+5+10)÷350=3A电缆线：Ic2＝0.1 UNL电缆＝0.1×10×（5+5）10AIc＝Ic1+ Ic2=3+10=13A＜30A由电气专业资料可知：当10kV系统对地电容电流小于30A中性点可不接地，本设计10kV系统对电容量电流小于30A故中性点不接地。

6、绕组排列方式：由原始资料可知，变电所主要是从高压侧向中压侧供电为主，向低压侧供电为辅因此选择降压结构，能够满足降压要求，主要根据的依据是《电力系统分析》，如图所示：低中高7、接线组别《电气设计手册》规定：变压器绕组的连接方式必须与系统电压相位一致，否则不能并列运行由于220kV系统采用中性点直接接地，110kV系统采用中性点直接接地，10kV系统采用中性点不接地，故主变的接线方式采用YN/Yn0/d-118、选取二台型号为SFPSZ9--180000/220/121/10.5三相风冷、有载调压、节能型电力变压器技术参数如下：额定容量（KVA）容量分配联结组标号Ud%I0%高-低高-中中-低180000100/100/50YN，yn0,d112514.78.70.3第二节、 所用电接线的设计第（一）节 变电所所用电电压等级与接线方式确定变电所的主要所用电负荷是变压器冷却装置（包括风扇、油泵、水泵）、直流系统中的充放电装置和硅整流设备、空气压缩机、油处理设备、检修工具与采暖、通风、照。