220kv变电站计算书

1、第一章220KV 变电站电气主接线设计第 1.1 节 原始资料1.1.1 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=230）KV近期最大运行方式：正序阻抗 X仁0.1334;零序阻抗X0=0.1693近期最大运行方式：正序阻抗 X仁0.1445;零序阻抗X0=0.2319远期最大运行方式：正序阻抗 X仁0.1139;零序阻抗X0=0.14883110kv 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100MW5. 环境条件：当地年最低温度-24 C,最高温度+35C，最热月平均最高温度+25C，海拔高度200m气象条件一般，非地震多发区，最

2、大负荷利用小时数6500小时。第 1.2 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1.3节电气主接线图X15X15第二章 主变压器选择和负荷率计算第 2.1 节 原始资料1110kv 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 230MW 235kv 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 100MW3 由本期负荷确定主变压器容量。功率因数 COS =0.85第 2.2 节 主变压器选择2.2.1 容量选择(1) 按近期最大负荷选：110 kv 侧： 160 MW35 kv 侧： 170 MW按最优负荷率 0.87 选主变压器容量 每台主变压器负荷110 kv 侧： 80 M

3、W35 kv 侧： 85 MW按最优负荷率 0.87 选主变压器容量。Sn=FL/(0.85 xn=(80+85 )/(0.85 X 0.87)=209.6 MVA或 SN=0.6PM/0.85=0.6 (160+170)/0.85=232.9 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 :n =S/SB110kv 最大, 最小负荷率 :n =80/(0.85 X20)=78.4% n =65/(0.85 X20)=63.7%35kv最大,最小负荷率n =85/(0.85 X12O)=83.3%n =50/(0.85 X12O)=49%总负荷率：n =(85+80)/(0.85 X 240)=80.9% n =(50+65)/(0.85 X 240)=56.4%(2)按远期最大负荷选：(远期设三台主变压器)110 kv 侧：280 MW35 kv 侧：240 MW每台主变压器负荷110 kv 侧：93.3 MW35 kv 侧：80 MW按最优负荷率0.87选主变压器容量。Sn=FL/(0.85 xn=(9 3.3

4、+80)/(0.85 X 0.87)=234 MVA选 Sn=240MVA 容量比 100/50/50负荷率计算110kv 最大负荷率：n =93.3/(0.85 X20)=91.4%35kv 最大，最小负荷率 n =80/(0.85 X20)=78.4%总负荷率：n =(93.3 +80)/(0.85 X 240)=819%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/Slma=(240 0.85)/(160+170)=61.8% 60%所以每台主变压器可以带总负荷的 60%Slma/Sn=1.62经查表知事故过流允许负荷在过负荷 1.6倍时为15分钟，过负荷2.0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调压围电压KV空载损短路损阻抗电压MVA耗(Kvy耗(KvyU-2%Ul-3%U2-3%240吃 X.5%220/110/38.5230108014249第三章 短路计算第 3.1 节 相关参数计算等值 220kv 系统 :XS1=0.1134XS0=0.1693变压器:U1%=0.5(U1

5、2%+U13%-U23%)=0.5(14+24-9)=14.5U2%=0.5(U12%+U23%-U13%)=0.5(14+9-24)=-0.5U3%=0.5(U13%+U23%-U12%)=0.5(24+9-14)=9.5所以Xti=U%Sb/(100 0)=14.5 XI00/(100 240)=0.06042Xt2= U2%X/(100 Xn)=0XT3= U 3%XSB/( I 00 XSN)=9.5 XI00/(I00 X240)=0.0396第3.2节短路点选择图3-1短路点分布图F1点 220kv进线断路器侧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3.3节短路计算HOkv按近期最大运行方式所给参数进行短路计算:%=2冷=2 0.1334=0.2668Xti=0.06042Xt3=0.0396|bi=S/ 3UBi=100/230 3=0.2510I B2=SB/ -3 UB2=100/115 一 3 =0.5020I b3=s/ 一3 UB3=10

6、0/37 3 =1.560短路点F1: （220kv进线断路器侧）图3-3标：I ki=E/Xi=1/0.2668=3.748有：|ki=|ki|bi=3.748 0.2510=0.941 KA短路点F2: （220kv母联断路器）标：I k2=E/Xs1=1/0.1334=7.496有：I k2=E b1=7.496 .2510=1.88KA3.3.3 短路点F3 （220kv母线）,F4 （主变压器高压侧），与F2情况相同3.3.4 短路点F5:（主变压器中压侧）UOkv图3-5X=0.5 (X1+XT1) =0.5 (0.2668+0.6042 ) =0.1636标： |gE/ (2荻)=0.5/0.1636=3.06有:I K5=I XI b2=3.06 X).5020=1.536KA3.3.5 短路点F6: (110kv母线)UOkv图3-6X=0.5 (X1+XT1) =0.1636标:|k6=E/Xk=1/0.1636=6.11有：| 心=| k6| b2=6.11 0.5020=3.07KA3.3.6 短路点F7 (110kv出线)情况与F6相同短路点HOkvXk=0.

7、5 (Xti+X) +Xt3=0.5 (0.06042+0.2668 ) +0.0396=0.2032 标：I k8=E/Xk=1/0.2032=4.92有：| K8=| K8 b3=4.923 .560=7.68 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4.1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SR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 U g 电网工作电压(2) 电流：I g.maxW I n I g.max-最大持续工作电流(3) 开断电流:I P.t I nbrI Pt-断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量I nbr-断路器额定开断电流(4) 动稳定：i也三i maxi max-断路器极限通过电流峰值i ch-三相短路电流冲击值(5) 热稳定:I -2t

8、dz 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+0.05 B 2由B =I /I 8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。4.1.1 220kv出线断路器(1) 选择Ug=220 KV厂(170 160)I gma=P_MAX( . 3 X HCOS )= 1.02 KA220 0.85J3选择LW2-220 SF6断路器表4-1LW2-220 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)LW2-2202202.531.580100400.05(2) 热稳定校验: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Q满足热稳定要求。(3) 动稳定校验：i ch i maxi max- 断路器极限通过电流峰值；i ch 三相短路冲击值。i ch=2.55l ”二2.550.94仁2.40 i max=100KA满足

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